CN100413612C - 回转壳体零件液压胀形集成装置 - Google Patents

Abstract

一种回转壳体零件超高压液压胀形集成装置，由模具系统、液压系统、控制系统三部分组成，具有快速充填液体、产生变高压、循环过滤液体、自动控制等功能。在模具系统中集成增压器、充液器，采用过盈配合方法及组合密封技术解决高压动密封难题，工作环境安全。该装置利用普通液压机普通液压源实现回转壳体零件超高压液压胀形，降低设备吨位50%，降低生产能耗50%，降低造价50%，有助于液压胀形工艺的广泛应用。

Description

回转壳体零件液压胀形集成装置

技术领域

本发明属于一种回转壳体零件液压胀形(内高压成形)装置，利用普通液压机普通液压源实现回转壳体零件超高压液压胀形，采用新型密封措施，成形过程自动控制，工作环境安全。

背景技术

由于液压胀形技术生产出的零件有减轻质量、减少模具数量、提高强度与刚度等优点，目前已经在航天、交通领域得到一定应用并有着广泛的前景。液压胀形工艺的成败主要取决三要素，其一是需要配备高压源的液压胀形专用设备，其二是如何匹配控制内压与外压使胀形质量好胀形量大以便少道次或一次成形制件，其三是确保超高压胀形时动密封可靠。目前在国内外应用的液压胀形工艺中，典型的成型设备为三向专用液压机，由提供合模力的垂直压力缸、提供轴向推力的两个水平推力缸、产生高压的增压器以及与之配套的液压系统、控制系统组成，结构复杂、造价高，成为制约液压胀形技术广泛应用的主要瓶颈。

发明内容：

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种回转壳体零件液压胀形集成装置，该装置将增压器、充液器、滑动胀形模具集成一体，采用过盈配合方法及组合密封技术解决了高压动密封难题；用普通液压机代替三向专用液压机实现超高压液压胀形，按照给定的加载路径自动控制成形回转壳体零件。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：这种回转壳体零件液压胀形集成装置，包括模具系统、液压系统和控制系统三部分。集成装置的模具系统由增压器、充液器和滑动胀形模具组成，胀形下模与充液器上端盖、充液器框体用螺钉或螺栓联接，胀形上模与增压器下端盖、增压器框体用螺钉或螺栓联接；胀形上模与胀形下模的型腔要根据胀形制件的外形设计，胀形上模和胀形下模之间设置控制模并由弹簧支撑，两者靠其胀形下模的导向柱与胀形上模的导向孔保证安装精度；胀形上模与胀形下模安装在导向筒之中；增压器通过增压器框体安装在液压机的活动横梁上，充液器通过充液器下端盖安装在液压机的工作台上。

充液器框体的通孔内安装充液器阀座和充液器阀芯，充液器下端盖装有充液管接头并与充液器框体的通孔连通；充液器上端盖有阶梯状通孔，侧面装有回液管接头；充液器上端盖有凸台，并与充液器框体的通孔配合。

增压器框体有阶梯状通孔，孔内装有增压器活塞，在阶梯状中心孔的上部安装增压管接头、中部安装回程管接头、下部安装高压管接头。

增压器活塞与液体接触的部分装有密封装置，增压器活塞的活塞杆端部安装组合密封。

增压器下端盖和充液器上端盖均加工有阶梯状通孔，胀形管坯安装在上述阶梯状通孔之内，它们之间采用过盈配合。

本发明的有益效果是：使用普通单向液压机替代三向专用设备，简化成形设备，降低制造成本，降低设备吨位50％，降低生产能耗50％，降低造价50％；采用普通液压系统即可满足液压源要求，由模具系统自身产生变高压液体，无需外带高压增压器，降低了成本，工作环境安全可靠；采用过盈配合方法及组合密封技术将高压动密封转化为静密封，解决超高压动密封难题，有助于液压胀形工艺的广泛应用。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本系统进一步说明。

图1是超高压液压胀形集成装置模具的主视图；

图2是超高压液压胀形集成装置模具的侧视图；

图3是超高压集成装置生产出的汽车桥壳模拟样件。

在图1、图2中，1.充液器下端盖，2.充液器框体，3.充液器上端盖，4.控制模，5.弹簧，6.增压器下端盖，7.增压器框体，8.组合密封，9.增压器活塞，10.增压器上端盖，11.增压管接头，12.回程管接头，13.高压管接头，14.回液管接头，15.充液器阀芯，16.充液器阀座，17.充液管接头，18.导向孔，19.导向柱，20.胀形上模，21.管坯，22.胀形下模，23.导向筒。

具体实施方式：

在图1、图2是本发明公开的一个实施例，超高压液压胀形集成装置模具系统由增压器、充液器、滑动胀形模具三部分组成。胀形模具采用滑动式，水平分模，由胀形上模20、胀形下模22、导向筒23、控制模4组成。胀形上模20与胀形下模22的型腔根据胀形制件的外形设计，两者靠下模上的导向柱19与上模上的导向孔18保证安装精度。导向筒23保证胀形上模与胀形下模的导向，并提供合模力。若胀形制件采用两次胀形工序，则第一次胀形时，胀形上模与胀形下模之间需加装控制模4来控制第一次胀形管坯的外形。控制模4由导向筒23导向，由胀形上模、胀形下模内的弹簧5保证其在胀形过程中始终处于胀形管坯的中间位置。

增压器采用单向式结构形式，由增压器框体7、增压器活塞9、增压器下端盖6、增压器上端盖10组成，低压端压力32MPa，高压端产生120MPa以上的超高压，采用组合密封8。增压器与胀形上模20连接在一起，增压器下端盖6亦为胀形上模20的一部分，与胀形管坯21之间靠过盈配合密封。增压器通过增压器框体7安装在液压机的活动横梁上。

充液器采用直通锥阀密封式结构形式，由充液器框体2、充液器阀芯15、充液器阀座16、充液器上端盖3、充液器下端盖1组成。充液器与胀形下模22连接在一起，充液器上端盖3亦为胀形下模22的一部分，与胀形管坯21之间靠过盈配合密封。充液器通过充液器下端盖1安装在液压机的工作台上。

增压管接头11、回程管接头12、高压管接头13、回液管接头14和充液管接头17与液压系统相连通。

该超高压液压胀形集成装置模具系统的工作顺序为：首先升起液压机活动横梁，带动增压器及胀形上模升至一定高度停下，将初始管坯放入胀形下模部分，液压机压下至胀形初始位置(即图1中所示位置)时停下；然后，通过充液管接头17向初始管坯内快速填充液体，待充满后，管坯内液压升高，当压力达到设定值(比如16MPa)时，充液管接头17停止充液；增压管接头11充液，增压器活塞按照控制模式向下移动，同时液压机活动横梁带动增压器及胀形上模向下运动，管坯胀形开始，直至胀形上模20、控制模4、胀形下模22相接触时，管坯胀形结束；胀形后，增压器回程管接头12充液，增压器活塞回程；取出胀形制件，管坯内液体由回液管接头14流回油箱。图1中，高压管接头13连接超高压压力传感器，测量增压器高压端的压力，并反馈给控制系统，保证胀形过程中胀形管坯内液体压力与液压机压下量匹配变化。

Claims (6)

1. 一种回转壳体零件液压胀形集成装置，由模具系统、液压系统和控制系统三部分组成，其特征是：集成装置的模具系统由增压器、充液器和滑动胀形模具组成，胀形下模(22)与充液器上端盖(3)、充液器框体(2)用螺钉或螺栓联接，胀形上模(20)与增压器下端盖(6)、增压器框体(7)用螺钉或螺栓联接；胀形上模(20)和胀形下模(22)的安装精度由导向柱(19)与导向孔(18)来保证，胀形上模(20)和胀形下模(22)之间设置控制模(4)，控制模(4)由弹簧(5)支撑；胀形上模(20)与胀形下模(22)安装在导向筒(23)之中；增压器通过增压器框体(7)安装在液压机的活动横梁上，充液器通过充液器下端盖(1)安装在液压机的工作台上。

2. 根据权利要求1所述的回转壳体零件液压胀形集成装置，其特征是：充液器框体(2)的通孔内安装充液器阀座(16)和充液器阀芯(15)，充液器下端盖(1)装有充液管接头(17)，该充液管接头(17)与充液器框体(2)的通孔连通；充液器上端盖(3)有阶梯状通孔，侧面装有回液管接头(14)；充液器上端盖(3)有凸台，并与充液器框体(2)的通孔配合。

3. 根据权利要求1或2所述的回转壳体零件液压胀形集成装置，其特征是：增压器框体(7)有阶梯状通孔，所述阶梯状通孔内装有增压器活塞(9)，在所述阶梯状通孔的上部安装增压管接头(11)，在所述阶梯状通孔中部安装回程管接头(12)，在所述阶梯状通孔下部安装高压管接头(13)。

4. 根据权利要求1所述的回转壳体零件液压胀形集成装置，其特征是：胀形上模(20)与胀形下模(22)的型腔要根据胀形制件的外形设计。

5. 根据权利要求1所述的回转壳体零件液压胀形集成装置，其特征是：增压器下端盖(6)和充液器上端盖(3)均加工有阶梯状通孔，胀形管坯(21)安装在上述阶梯状通孔之内，它们之间采用过盈配合。

6. 根据权利要求3所述的回转壳体零件液压胀形集成装置，其特征是：增压器活塞(9)与液体接触的部分装有密封装置，增压器活塞(9)的活塞杆端部安装组合密封(8)。

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