CN106984702B - 一种内高压成形和推弯成形的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种内高压成形和推弯成形的装置及方法，所述装置包括合模压力机、模具、工作台、液压系统、水压系统和控制系统，工作台上设置有垫板，垫板上设置左推缸和右推缸，侧部设置有后推缸，所述左推缸、右推缸、后推缸和顶缸均通过液压系统进行移动控制，左推缸的增压缸系统与水压系统连通，后推缸和顶缸与第一液压系统通过管路连接，顶缸管路与后推缸管路的交汇处分别设置有第一旋转阀和第二旋转阀，通过采用旋转阀的调节，控制顶缸和侧压缸择一驱动。工作台面上有左右推缸，实现内高压成形，左推缸与侧推缸配合，又可实现推弯成形，内高压与推弯成形用同一推缸，减少设备场地，提高场地使用率，维护过程中只需维护一台设备，节约维护成本。

Description

一种内高压成形和推弯成形的装置及方法

技术领域

本发明涉及液压成形设备技术领域，特别是涉及一种内高压成形和推弯成形的装置及方法。

背景技术

内高压成形也叫液压成形，是一种利用液体作为成形介质，通过控制内压力和材料流动贴合在凹模(凸模)表面来达到成形中空零件目的先进成形方法。内高压成形一般在专用液压机进行，主要包括机床主液压缸，用于上下开合模具；两个180°分置的液压缸固定在模具两侧，用于密封及推动冲头向模具中间进给；增压缸用于向密封的管内提供可调的高压；下缸用于支撑三通管支管成形。

推弯成形是以聚氨酯和芯头作为传力介质，使管材成形出小弯曲半径管件的先进成形方法。推弯成形一般也是在专用液压机上进行，主要包括机床主液压缸，用于上下开合模具，两个90°分置的液压缸固定在工作台面上，一个用于推动冲头向模具进给，一个支撑冲头向后退。

现有技术中内高压成形和推弯成形必须分别在两套专用液压机上实现，设备成本高、场地占用率高、后期维护成本高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中内高压成形和推弯成形的成形方式均由液压机主缸提供模具上下开合力，工作台面上均包含两个液压缸的问题，提供一种内高压成形和推弯成形的装置及方法，在同一装置上实现内高压成形和推弯成形，通过对普通液压机进行设计改造，使普通液压机具备内高压成形和推弯成形的功能，节约成本，降低场地占用率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种内高压成形和推弯成形的装置，包括合模压力机、模具、工作台、液压系统、水压系统和控制系统，所述工作台上设置有垫板，所述垫板底部设有通孔，所述通孔下部设置有顶缸，所述通孔上部设置有所述模具，所述垫板上设置有关于所述模具对称的左推缸和右推缸，所述垫板侧部设置有后推缸，所述左推缸、右推缸、后推缸和顶缸均通过液压系统进行移动控制，所述左推缸、右推缸和后推缸均连接有推头，所述左推缸还包括增压缸系统和水压系统，所述增压缸系统与所述水压系统连通，所述后推缸和顶缸与第一液压系统通过管路连接，所述顶缸管路与后推缸管路的交汇处分别设置有第一旋转阀和第二旋转阀。

优选的，所述第一液压系统包括第一油泵、第一电磁换向阀和第一单向阀，所述第一油泵与所述第一单向阀之间的管路还设置有第一压力表，所述第一压力表与所述第一油泵的管路之间设置有压力继电器，所述第一电磁换向阀的一端通过管路与所述第一单向阀连通，所述第一电磁换向阀另一端的回液管路和进液管路均设有支路，所述支路分别与所述后推缸和顶缸连通，所述进液管路与所述支路之间还设置有第一溢流阀；

优选的，所述第一旋转阀和第二旋转阀分别设置在所述支路与所述回液管路和进液管路的交汇处；

优选的，驱动所述左推缸和右推缸的液压系统为第二液压系统，所述第二液压系统为两条并列的液压管路，两条所述液压管路通过双轴电机驱动，两条所述液压管路上分别设置有第二单向阀，所述第二单向阀和泵之间设置有电磁溢流阀和第二压力表，所述电磁溢流阀与油箱之间的管路上还设置有第二电磁换向阀；所述第二单向阀的出液管依次分别连通有电磁比例溢流阀、电磁比例换向阀和第三电磁换向阀，所述第三电磁换向阀与所述左推缸和右推缸一端连通的管路上还分别设有第一压力传感器和第三压力表，所述左推缸和右推缸另一端的管路与所述电磁比例换向阀连通；

优选的，所述增压缸系统包括增压缸、第四电磁换向阀、第三单向阀和第二油泵，所述第二油泵依次连通第三单向阀、第四电磁换向阀和增压缸，所述第二油泵与所述第三单向阀之间设置有压力流量阀和第四压力表，所述第四电磁换向阀与所述增压缸之间设置有第五压力表，所述增压缸与所述左推头内连接的管路之间还设置有第六压力表；

优选的，所述水压系统包括水泵、第五电磁换向阀和第四单向阀，所述水泵依次连通所述第五电磁换向阀和第四单向阀并最终与所述增压缸的出液管连通，所述水泵与所述第五电磁换向阀之间设置有第七压力表和第二溢流阀，所述第二溢流阀回流水箱，所述第五电磁换向阀与所述第四单向阀之间设置有第二压力传感器，所述水压系统与所述增压系统的总路上还设置有第三溢流阀；

优选的，所述第一油泵和第二油泵与油箱连接的管路均设置有过滤器，所述水泵与水箱之间的管路也设置有过滤器，所述双轴电机驱动的两个油泵的进液管和出液管均设置有过滤器。

本发明还提供了一种内高压成形的方法，具体包括以下步骤：

给双轴电机，第一油泵、水泵和第二油泵通电，将第一旋转阀和第二旋转阀手动旋转切换到顶缸，保证顶缸能够自由进给和后退；

合模压力机合模后，分别给左推缸、右推缸上的第三电磁换向阀、电磁换比例向阀通电，调节至相同进给量，使左推缸、右推缸匀速向中间进给；

给水泵上的第五电磁换向阀通电，排除管材内部空气，再给增压缸的第四电磁换向阀通电，匀速增压，并调节第三溢流阀，控制内高压成形件在成形时的大小；

合模压力机开模后给顶缸第一电磁换向阀通电，左推缸、右推缸匀速退回初始位置，顶缸匀速顶出内高压成形件。

本发明还提供了一种推弯成形的方法，具体包括以下步骤：

给双轴电机，第一油泵通电，将第一旋转阀和第二旋转阀手动旋转切换到后推缸，保证后推缸能够自由进给和后退；

合模压力机合模后，给右推缸上的第三电磁换向阀、电磁比例换向阀和后推缸的第一电磁换向阀通电，使右推缸匀速向中间进给，后推缸以相同的速度后退；

合模压力机开模后，控制右推缸上的第三电磁换向阀、电磁比例换向阀，使得右推缸匀速退回到初始位置。

优选的，推弯成形过程中，当合模压力机合模后，控制第二液压系统驱动左推缸顶住模具。

本发明相对于现有技术而言取得了以下技术效果：

1)在同一个普通液压机上实现内高压成形与90°小弯曲半径推弯成形功能。

2)内高压成形的托料顶缸与推弯成形的侧缸均是受压力被动后退，通过采用同一油路，在连接处采用高压球头阀控制两缸的分别动作，操作方便，节约了一路油路，降低设备成本。

3)工作台面上有左右推缸，实现内高压成形，右推缸与后推缸配合，又可实现推弯成形，内高压与推弯成形用同一推缸，减少了一个油缸，降低了设备成本。

4)常规的推弯成形时，在右推缸推动模具中的管材向左移动，侧缸保压后退、机床合模、并压紧模具，容易发生模具压不牢固，推缸推动管材与模具一同向左移动而损害侧缸的现象，本装置中有左推缸，可利用左推缸顶住模具不向左移动，从避免推弯时模具移动，成形失败、模具损害。

5)内高压成形和推弯成形在一台设备上成形，减少设备场地，提高场地使用率，维护过程中只需维护一台设备，降低工作量，节约维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例内高压成形和推弯成形的装置整体示意图；

图2为本发明实施例工作台面与液压缸的分布结构图；

图3为本发明实施例左右液压缸的液压示意图；

图4为本发明实施例增压缸的液压示意图；

图5为本发明实施例顶缸与后液压缸的液压示意图；

其中，1-左推缸、2-后推缸、3-右推缸、4-顶缸、5-第一压力传感器、6-第三压力表、7-第三电磁换向阀、8-电磁比例换向阀、9-电磁比例溢流阀、10-第二单向阀、11-第二压力表、12-电磁溢流阀、13-双轴电机、14-第一过滤器、15-第二过滤器、16-第二电磁换向阀、17-垫板、18-第一旋转阀、19-第二旋转阀、20-第一溢流阀、21-第一电磁换向阀、22-第一单向阀、23-压力继电器、24-第一压力表、25-第一油泵、26-第三过滤器、27-第二压力传感器、28-第四单向阀、29-第五电磁换向阀、30-第三溢流阀、31-第七压力表、32-第二溢流阀、33-水泵、34-第四过滤器、35-第六压力表、36-增压缸、37-第五压力表、38-第四电磁换向阀、39-第四压力表、40-第三单向阀、41-第二油泵、42-第五过滤器、43-推头、44-压力流量阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种内高压成形和推弯成形的装置及方法。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-5所示，以下实施例是对本发明一种内高压成形和推弯成形的装置及方法的结构原理和工作过程进行详细的说明。

实施例一：

如图1-2所示，本实施例提供了一种内高压成形和推弯成形的装置，该装置基于普通液压机，包括合模压力机、模具、工作台、液压系统、水压系统和控制系统，在工作台上通过内六角螺栓固定垫板17，在垫板17上通过内六角螺栓固定左推缸1、右推缸3和后推缸2，垫板17中心开有通孔，在通孔的底部设置有顶缸4，在通孔的上部设置有模具，模具根据成形类型进行更换。左推缸1和右推缸3对称设置在垫板17上，后推缸2设置在垫板17的侧部，且后推缸2设置的位置与左推缸1和右推缸3的位置为T型设置，即在垫板17上垂直设置。左推缸1、右推缸3和后推缸2均连接有推头43，推头43均能够深入到模具型腔内，其中，左右推缸用于管材的内高压成形，右推缸3和后推缸2用于管材的推弯成形。

左推缸1、右推缸3、后推缸2和顶缸4均通过液压系统进行移动控制。其中，液压系统包括第一液压系统和第二液压系统；具体的左推缸1还包括增压缸36系统和水压系统，而且增压缸36系统与水压系统连通。

如图5所示，后推缸2和顶缸4与第一液压系统通过管路连接，顶缸4管路与后推缸2管路的交汇处分别设置有第一旋转阀18和第二旋转阀19。

具体的，第一液压系统包括第一油泵25、第一电磁换向阀21和第一单向阀22，第一油泵25与第一单向阀22之间的管路还设置有第一压力表24，所述第一压力表24与所述第一油泵25的管路之间设置有压力继电器23，所述第一电磁换向阀21的一端通过管路与所述第一单向阀22连通，所述第一电磁换向阀21另一端的回液管路和进液管路均设有支路，所述支路分别与所述后推缸2和顶缸4连通，所述进液管路与所述支路之间还设置有第一溢流阀20，所述第一旋转阀18和第二旋转阀19分别设置在所述支路与所述回液管路和进液管路的交汇处。

第一旋转阀18和第二旋转阀19主要用于调节第一液压系统的选择性驱动，进液管路的两个支路分别连通后推缸2和顶缸4，而且支路与进液管路上设置有第二旋转阀19，第二旋转阀19通过控制第一液压系统液体的流动方向从而选择性单独驱动后推缸2或者顶缸4，回液管路的第一旋转阀18原理与上述相同。

如图3所示，第二液压系统驱动所述左推缸1和右推缸3，第二液压系统为两条并列的液压管路，两条所述液压管路通过双轴电机13驱动，两条所述液压管路上分别设置有第二单向阀10，所述第二单向阀10和泵之间设置有电磁溢流阀和第二压力表11，所述电磁溢流阀与油箱之间的管路上还设置有第二电磁换向阀16；所述第二单向阀10的出液管依次分别连通有电磁比例溢流阀9、电磁比例换向阀8和第三电磁换向阀7，所述第三电磁换向阀7与所述左推缸1和右推缸3一端连通的管路上还分别设有第一压力传感器5和第三压力表6，第一压力传感器5和第三压力表6用于显示和传输左推缸1和右推缸3的推力大小，所述左推缸1和右推缸3另一端的管路与所述电磁比例换向阀8连通，可回流至油池或油箱。

如图4所示，左推缸1上连通有增压缸36系统和水压系统。所述增压缸36系统包括增压缸36、第四电磁换向阀38、第三单向阀40和第二油泵41，所述第二油泵41依次连通第三单向阀40、第四电磁换向阀38和增压缸36，所述第二油泵41与所述第三单向阀40之间设置有压力流量阀44和第四压力表39，所述第四电磁换向阀38与所述增压缸36之间设置有第五压力表37，所述增压缸36与所述左推缸1的推头43内连接的管路之间还设置有第六压力表35。增压缸36的出液管路与水压系统的出液管路连通，水压系统能够快速填充满管坯，还能够为增压管路补液。

具体的，水压系统包括水泵33、第五电磁换向阀29和第四单向阀28，所述水泵33依次连通所述第五电磁换向阀29和第四单向阀28并最终与所述增压缸36的出液管连通，所述水泵33与所述第五电磁换向阀29之间设置有第七压力表31和第二溢流阀32，所述第二溢流阀32回流水箱或水池，所述第五电磁换向阀29与所述第四单向阀28之间设置有第二压力传感器27，所述水压系统与所述增压系统的总路上还设置有第三溢流阀30。

在液压系统和水压系统中，泵在进行抽液时均需要过滤渣滓，在第一油泵25和第二油泵41与油箱连接的管路均设置有过滤器，所述双轴电机13驱动的两个油泵的进液管和出液管处均设置有双向过滤器，双向过滤器具体包括第一过滤器14和第二过滤器15，第一液压系统的第一油泵25处设置有第三过滤器26，所述水泵33与水箱之间的管路也设置有第四过滤器34过滤器，增压缸36系统中第二油泵41设置有第五过滤器42。

本实施例的内高压成形和推弯成形的装置，实现了在同一个普通液压机上完成内高压成形与90°小弯曲半径推弯成形两种功能，将原有两类设备集合成一台设备，减少设备场地，提高场地使用率。而且顶缸4与后推缸2通过采用同一油路进行控制，在内高压成形时油路为顶缸4提供动力，在推弯成形时油路为后推缸2提供动力，节省了一路油路，操作方便。左右推缸不仅能够实现内高压成形，而且能够与后推缸2配合实现推弯成形，内高压与推弯成形用同一推缸，减少了一个油缸，降低了设备成本。

实施例二：

本实施例是在实施例1的基础上，提供了一种内高压成形的方法，通过控制左右推缸3和顶缸4进行管材的内高压成形。具体包括以下步骤：

步骤S1：给双轴电机13，第一油泵25、水泵33和第二油泵41通电，将第一旋转阀18和第二旋转阀19手动旋转切换到顶缸4，保证顶缸4能够自由进给和后退；

步骤S2：合模压力机合模后，分别给左推缸1、右推缸3上的第三电磁换向阀7、电磁换比例向阀通电，调节至相同进给量，使左推缸1、右推缸3匀速向中间进给；

步骤S3：给水泵33上的第五电磁换向阀29通电，排除管材内部空气，再给增压缸36的第四电磁换向阀38通电，匀速增压，并调节第三溢流阀30，控制内高压成形件在成形时的大小；

步骤S4：合模压力机开模后给顶缸4第一电磁换向阀21通电，左推缸1、右推缸3匀速退回初始位置，顶缸4匀速顶出内高压成形件。

在内高压成形时，第一液压系统通过调节旋转阀进而为顶缸4提供动力驱动，然后左右推缸共同作用下完成对管材的内高压成形。

实施例三：

本实施例是在实施例1的基础上提供了一种推弯成形的方法，通过控制右推缸3与后推缸2对90°小弯管进行推弯成形，具体包括以下步骤：

步骤S1：给双轴电机13，第一油泵25通电，将第一旋转阀18和第二旋转阀19手动旋转切换到后推缸2，保证后推缸2能够自由进给和后退；

步骤S2：合模压力机合模后，给右推缸3上的第三电磁换向阀7、电磁比例换向阀8和后推缸2的第一电磁换向阀21通电，使右推缸3匀速向中间进给，后推缸2以相同的速度后退；

步骤S3：合模压力机开模后，控制右推缸3上的第三电磁换向阀7、电磁比例换向阀8，使得右推缸3匀速退回到初始位置。

在推弯成形时，通过对旋转阀的切换，将油路控制由顶缸4切换到后推缸2，后推缸2进给，然后右推缸3以相同速度后退，推动管材在模具中发生推弯成形，此时，由于顶缸6处于非工作状态，利用左推缸1的推力去顶住模具，使得模具在推弯成形时保持稳定性，更加有利于提高弯管成形的稳定性。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种内高压成形和推弯成形的装置，包括合模压力机、模具、工作台、液压系统、水压系统和控制系统，其特征在于，所述工作台上设置有垫板，所述垫板底部设有通孔，所述通孔下部设置有顶缸，所述通孔上部设置有所述模具，所述垫板上设置有关于所述模具对称的左推缸和右推缸，所述垫板侧部设置有后推缸，所述左推缸、右推缸、后推缸和顶缸均通过液压系统进行移动控制，所述左推缸、右推缸和后推缸均连接有推头，所述左推缸还包括增压缸系统和水压系统，所述增压缸系统与所述水压系统连通，所述后推缸和顶缸与第一液压系统通过管路连接，所述顶缸管路与后推缸管路的交汇处分别设置有第一旋转阀和第二旋转阀；所述第一液压系统包括第一油泵、第一电磁换向阀和第一单向阀，所述第一油泵与所述第一单向阀连接，所述第一电磁换向阀的一端通过管路与所述第一单向阀连通，所述第一电磁换向阀另一端的回液管路和进液管路均设有支路，所述支路分别与所述后推缸和顶缸连通；所述第一旋转阀和第二旋转阀分别设置在所述支路与所述回液管路和进液管路的交汇处。

2.根据权利要求1所述的内高压成形和推弯成形的装置，其特征在于，所述第一油泵与所述第一单向阀之间的管路还设置有第一压力表，所述第一压力表与所述第一油泵的管路之间设置有压力继电器，所述进液管路与所述支路之间还设置有第一溢流阀。

3.根据权利要求1所述的内高压成形和推弯成形的装置，其特征在于，驱动所述左推缸和右推缸的液压系统为第二液压系统，所述第二液压系统为两条并列的液压管路，两条所述液压管路通过双轴电机驱动，两条所述液压管路上分别设置有第二单向阀，所述第二单向阀和泵之间设置有电磁溢流阀和第二压力表，所述电磁溢流阀与油箱之间的管路上还设置有第二电磁换向阀；所述第二单向阀的出液管依次分别连通有电磁比例溢流阀、电磁比例换向阀和第三电磁换向阀，所述第三电磁换向阀与所述左推缸和右推缸一端连通的管路上还分别设有第一压力传感器和第三压力表，所述左推缸和右推缸另一端的管路与所述电磁比例换向阀连通。

4.根据权利要求3所述的内高压成形和推弯成形的装置，其特征在于，所述增压缸系统包括增压缸、第四电磁换向阀、第三单向阀和第二油泵，所述第二油泵依次连通第三单向阀、第四电磁换向阀和增压缸，所述第二油泵与所述第三单向阀之间设置有压力流量阀和第四压力表，所述第四电磁换向阀与所述增压缸之间设置有第五压力表，所述增压缸与所述左推缸的推头内连接的管路之间还设置有第六压力表。

5.根据权利要求4所述的内高压成形和推弯成形的装置，其特征在于，所述水压系统包括水泵、第五电磁换向阀和第四单向阀，所述水泵依次连通所述第五电磁换向阀和第四单向阀并最终与所述增压缸的出液管连通，所述水泵与所述第五电磁换向阀之间设置有第七压力表和第二溢流阀，所述第二溢流阀回流水箱，所述第五电磁换向阀与所述第四单向阀之间设置有第二压力传感器，所述水压系统与所述增压缸系统的总路上还设置有第三溢流阀。

6.根据权利要求5所述的内高压成形和推弯成形的装置，其特征在于，所述第一油泵和第二油泵与油箱连接的管路均设置有过滤器，所述水泵与水箱之间的管路也设置有过滤器，所述双轴电机驱动的两个油泵的进液管和出液管均设置有过滤器。

7.一种引用如权利要求1-6任一项所述的内高压成形和推弯成形的装置的内高压成形的方法，其特征在于，给双轴电机，第一油泵、水泵和第二油泵通电，将第一旋转阀和第二旋转阀手动旋转切换到顶缸，保证顶缸能够自由进给和后退；

合模压力机合模后，分别给左推缸、右推缸上的第三电磁换向阀、电磁比例换向阀通电，调节至相同进给量，使左推缸、右推缸匀速向中间进给；

给水泵上的第五电磁换向阀通电，排除管材内部空气，再给增压缸的第四电磁换向阀通电，匀速增压，并调节第三溢流阀，控制内高压成形件在成形时的压力大小；

合模压力机开模后给顶缸第一电磁换向阀通电，左推缸、右推缸匀速退回初始位置，顶缸匀速顶出内高压成形件。

8.一种引用如权利要求1-6任一项所述的内高压成形和推弯成形的装置的推弯成形的方法，其特征在于，给双轴电机，第一油泵通电，将第一旋转阀和第二旋转阀手动旋转切换到后推缸，保证后推缸能够自由进给和后退；

合模压力机合模后，给右推缸上的第三电磁换向阀、电磁比例换向阀和后推缸的第一电磁换向阀通电，使右推缸匀速向中间进给，后推缸以相同的速度后退；

合模压力机开模后，控制右推缸上的第三电磁换向阀、电磁比例换向阀，使得右推缸匀速退回到初始位置。

9.根据权利要求8所述的推弯成形的方法，其特征在于，推弯成形过程中，当合模压力机合模后，控制第二液压系统驱动左推缸顶住模具。