CN219786203U - 一种压胀成形系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压胀成形系统，包括液压机，所述液压机包括上横梁、中间活动梁和工作台，所述中间活动梁能够沿朝向或背离所述工作台的方向移动，还包括增压系统，所述增压系统包括一台或多台气缸，所述气缸包括缸体、设置在所述缸体内的活塞以及一端伸出所述缸体的活塞杆，所述缸体安装在工作台上，所述活塞杆伸出缸体的一端与所述中间活动梁连接，所述缸体上设有低压气体进气口和高压气体出气口。本实用新型利用中间活动梁的下压作用，不仅能够给待胀形的管件一个合模压力，而且能够压缩气缸内的气体，为管件的胀形提供高压气体，本实用新型充分利用了压机的富余的压力，节省成本，特别适用于为低变形抗力的金属管材压胀成形提供内压。

Description

一种压胀成形系统

技术领域

本实用新型涉及一种压胀成形系统，属于胀形液压机技术领域。

背景技术

管类零件特别是高强钢管类零件，由于抗弯曲强度高、抗扭转刚度高等优点，在汽车零部件领域得到广泛应用。通常，这类零件由液压胀形技术制造。该技术中，管材在冷态下变形抗力大，需要管内压力到达几百兆帕，才能充分成形，对液压系统要求极高。此外，液压胀形件零件强度不高，很难超过1000兆帕。热态金属胀形技术是近年来针对高强钢管类零件开发的内高压成形技术，该技术先将高强钢管坯加热至880℃-950℃，使管坯内部完全奥氏体化，然后管坯转移至成形模具上，管坯内部充气、模具压型并淬火，管件最终强度到达1500兆帕。该技术对于实现高强度、变截面、变曲率的封闭截面类零件具有较大优势。但该技术需要向管内提供10兆帕以上的高压气体，对于局部圆角较小的造型，更是需要几十兆帕内压的气体，需要二次、甚至三次增压才能达到，目前，由于热态金属胀形技术采用的气体增压系统包括压缩机、气体储存装置、备用的压缩机等，设备成本高达百万以上。

因此，为了以较低成本获得高强度、变截面、变曲率封闭截面类零件，迫切需要开发低成本的压胀成形系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：一种压胀成形系统，包括液压机，所述液压机包括上横梁、中间活动梁和工作台，所述中间活动梁能够沿朝向或背离所述工作台的方向移动，还包括增压系统，所述增压系统包括一台或多台气缸，所述气缸包括缸体、设置在所述缸体内的活塞以及一端伸出所述缸体的活塞杆，所述缸体安装在工作台上，所述活塞杆伸出缸体的一端与所述中间活动梁连接，所述缸体上设有低压气体进气口和高压气体出气口。

本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：本实用新型利用中间活动梁的下压作用，不仅能够给待胀形的管件一个合模压力，而且能够压缩气缸内的气体，为管件的胀形提供高压气体，本实用新型充分利用了压机的富余的压力，节省成本，结构简单，不要额外的投入，特别适用于为低变形抗力的金属管材压胀成形提供内压。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，还包括胀形模具，所述中间活动梁上安装有胀形模具的上模具，所述工作台上安装有胀形模具的下模具，所述上模具与所述下模具在扣合后形成用于容纳待胀形管件的成形型腔，所述高压气体出气口外连接高压充气管。

采用上述进一步方案的有益效果是，所述高压充气管用于与安装在所述成形型腔内的待胀形的管件连通。

进一步的，所述增压系统还包括高度调节装置，所述气缸通过所述高度调节装置安装在所述工作台上。

采用上述进一步方案的有益效果是，本实用新型通过高度调节装置调节气缸高度，还能够输出多级压力，满足管件胀形工艺要求。

进一步的，所述增压系统还包括低压气源装置，所述低压气源装置通过低压充气管与所述低压气体进气口连通。

进一步的，还包括模具水冷系统，所述模具水冷系统通过冷却液管道与所述成形型腔连通。

采用上述进一步方案的有益效果是，用于向所述成形型腔内通入冷却液，管件在胀形后能快速冷却，提高胀形效率。

进一步的，所述胀形模具的两侧还设有进给挡块，所述进给挡块能够沿横向移动。

进一步的，所述低压气体进气口处设有单向阀。

进一步的，所述低压充气管上设有进气压力表。

进一步的，所述高压充气管上设有泄压阀。

进一步的，所述泄压阀与所述高压气体出气口之间设有出气压力表。

附图说明

图1为本实用新型压胀成形系统的结构示意图；

图中，1、低压气源装置；2、单向阀；3、进气压力表；4、气体流量计；5、流量控制阀；6、低压充气管；7、高压充气管；8、气缸；9、胀形模具；10、进给挡块；11、密封头；12、高度调节装置；13、泄压阀；14、出气压力表；15、上横梁；16、水冷系统；17、中间活动梁；18、工作台。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种压胀成形系统，包括液压机，所述液压机包括上横梁15、中间活动梁17和工作台18，所述中间活动梁17能够朝向或背离所述工作台18移动，还包括增压系统，所述增压系统包括一台或多台气缸8，所述气缸8包括缸体、设置在所述缸体内的活塞以及一端伸出所述缸体的活塞杆，所述缸体安装在工作台18上，所述活塞杆伸出缸体的一端与所述中间活动梁17连接，所述缸体上设有低压气体进气口和高压气体出气口。

所述活塞将所述缸体的内腔分成上腔和下腔，所述缸体上设有低压气体进气口和高压气体出气口，所述低压气体进气口和高压气体出气口均与所述下腔连通。

另外，在本实施例中，

所述压胀成形系统还包括胀形模具9，所述中间活动梁17上安装有胀形模具9的上模具，所述工作台18上安装有胀形模具9的下模具，所述上模具与所述下模具在扣合后形成用于容纳待胀形管件的成形型腔，所述高压气体出气口外连接高压充气管7，所述高压充气管7用于与安装在所述成形型腔内的待胀形的管件连通。待胀形的管件的两端通过密封头11堵塞，密封头11上设有与高压充气管7连接的通孔。

所述增压系统还包括高度调节装置12，所述气缸8通过所述高度调节装置12安装在所述工作台18上。在管件胀形过程中不能一次性向管件内充入过高压力的气体，需要分阶段为管件提供不同压力的气体，保证管件胀形的质量，高度调节装置12能够调节气缸8的高度，通过调节气缸8的高度来实现不同压力的气体的输出，在管件胀形过程中分阶段为管件提供多级压力。本实用新型所述高度调节装置12可以直接采用现有的能够实现所述气缸8高度调节功能的装置，例如液压式高度调节架、气压式高度调节架、电动式高度调节架等。

所述增压系统还包括低压气源装置1，所述低压气源装置1通过低压充气管6与所述增压系统的低压气体进气口连通。

所述压胀成形系统还包括模具水冷系统16，所述模具水冷系统16通过冷却液管道与所述成形型腔连通，管件在胀形后打开模具水冷系统16向成形型腔内通入冷却液，能快速冷却胀形后的管件，提高加工效率。

所述胀形模具9的两侧还设有进给挡块10，所述进给挡块10能够沿横向移动。当管件在胀形过程中，管材会向两端流动，驱动所述进给挡块10沿横向靠近管件移动，所述进给挡块10推动管件两端的管料向中间运动，起到补料的作用。

所述低压气体进气口处设有单向阀2，所述低压气源装置1的出气口处设有单向阀2，所述低压充气管6上设有进气压力表3、气体流量计4和流量控制阀5，所述高压充气管7上设有泄压阀13，所述泄压阀13与所述高压气体出气口之间设有出气压力表14。

根据理想气体温度恒定时的玻耳定律可知，低压气源在恒定的温度下，压强与体积成反比。本实用新型通过低压气源装置1向气缸8内输入低压气体，所述气缸8均布在工作台18面的四个角上，所述气缸8的活塞杆与压机上台面相连，压机下行则压缩气缸8内的气体，气体压强升高。升高后的气体压强由压力表监控，到达指定压强后，由控制系统控制高压充气管7上的单向阀2打开并输出高压气体，为压胀成形提供内压。

本实用新型所述压胀成形系统的工作原理如下：

一是低压气体充气，利用已有低压气源装置1，例如，低压气源装置1的进气压力为5兆帕，向压机台面的气缸8充气，假设气缸8充气的体积为V。

二是制备高压气体，启动液压机上方的液压缸，液压缸的活塞杆带动中间活动梁17下行，通过活塞压缩气缸8内气体，假设压缩到底后气体体积为原来的六分之一，则压缩后气体压强为30兆帕。

三是输出高压气体，由控制系统控制单向阀2打开，向安装在所述成形型腔内的待胀形的管件的官腔内输出高压气体。

特别地，如在压机下行时需要输出不同压强的气体，则控制系统在当前压缩气体的压强下打开泄压阀13，即时向管件内充入当前压力值的压缩气体。在进行特定零件的胀形时，需配合模具合模高度输出多级压力，比如中间活动梁17下行至一半行程位置时，需要首先向管件内充入压强为P1的气体，则通过气缸8高度调节装置12调节气缸8高度，使得压机下行至一半行程位置时，气缸8内压缩气体的压强恰好为P1，此时打开泄压阀13向管件内充气，中间活动梁17继续下行，配合高度调节装置12升高调节气缸8的高度，气缸8内的气体继续被压缩，当气缸8内的压强达到P2，即可向管件内充入压强为P2的气体，在此过程中如果出气压力表14检测到气缸8内的气体压力低于或高于管件压胀成形的需求压力时，控制系统将先关闭泄压阀13，当达到需求压力后再将泄压阀13打开，因此可根据需要，不同时间，输出不同压强的气体，满足零件生产工艺设定的多级加压要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压胀成形系统，包括液压机，所述液压机包括上横梁(15)、中间活动梁(17)和工作台(18)，所述中间活动梁(17)能够沿朝向或背离所述工作台(18)的方向移动，其特征在于，还包括增压系统，所述增压系统包括一台或多台气缸(8)，所述气缸(8)包括缸体、设置在所述缸体内的活塞以及一端伸出所述缸体的活塞杆，所述缸体安装在工作台(18)上，所述活塞杆伸出缸体的一端与所述中间活动梁(17)连接，所述缸体上设有低压气体进气口和高压气体出气口。

2.根据权利要求1所述的压胀成形系统，其特征在于，还包括胀形模具(9)，所述中间活动梁(17)上安装有胀形模具(9)的上模具，所述工作台(18)上安装有胀形模具(9)的下模具，所述上模具与所述下模具在扣合后形成用于容纳待胀形管件的成形型腔，所述高压气体出气口外连接高压充气管(7)。

3.根据权利要求1所述的压胀成形系统，其特征在于，所述增压系统还包括高度调节装置(12)，所述气缸(8)通过所述高度调节装置(12)安装在所述工作台(18)上。

4.根据权利要求2所述的压胀成形系统，其特征在于，所述增压系统还包括低压气源装置(1)，所述低压气源装置(1)通过低压充气管(6)与所述低压气体进气口连通。

5.根据权利要求1所述的压胀成形系统，其特征在于，还包括模具水冷系统(16)，所述模具水冷系统(16)通过冷却液管道与所述成形型腔连通。

6.根据权利要求2所述的压胀成形系统，其特征在于，所述胀形模具(9)的两侧还设有进给挡块(10)，所述进给挡块(10)能够沿横向移动。

7.根据权利要求4所述的压胀成形系统，其特征在于，所述低压气体进气口处设有单向阀(2)。

8.根据权利要求4所述的压胀成形系统，其特征在于，所述低压充气管(6)上设有进气压力表(3)。

9.根据权利要求2所述的压胀成形系统，其特征在于，所述高压充气管(7)上设有泄压阀(13)。

10.根据权利要求9所述的压胀成形系统，其特征在于，所述泄压阀(13)与所述高压气体出气口之间设有出气压力表(14)。