本發(fā)明屬于管材內(nèi)高壓成形技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及于一種左右對(duì)稱式管材內(nèi)高壓成形設(shè)備。

背景技術(shù)：

管材內(nèi)高壓成形原理是：上下模合模后，通過左右推頭來對(duì)管材進(jìn)行密封并往管材內(nèi)注入壓力成形介質(zhì)，在左右推頭軸向進(jìn)給和內(nèi)部壓力的共同作用下實(shí)現(xiàn)管材內(nèi)高壓成形。通過該成形方法得到的零件與傳統(tǒng)加工工藝相比具有成本低、重量輕，節(jié)省材料，加工工序少，成形質(zhì)量高，機(jī)械性能好，剛度強(qiáng)度高等一系列優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)有的管材內(nèi)高壓成形設(shè)備存在的問題是：

1.現(xiàn)有的管材內(nèi)高壓成形設(shè)備在制作零件時(shí)，是通過控制左右推力缸左右推頭強(qiáng)制位移進(jìn)行軸向補(bǔ)料，此種主動(dòng)強(qiáng)制性的機(jī)械式補(bǔ)料方式很難去匹配坯料變形貼模成形的過程，容易造成補(bǔ)料不足或者補(bǔ)料過多，難以合理的控制補(bǔ)料量，控制起來較為困難；

2.通過人為設(shè)置補(bǔ)料量即控制左右推力缸推頭位移進(jìn)行補(bǔ)料易產(chǎn)生補(bǔ)料量不足，導(dǎo)致零件在脹型過程中因補(bǔ)料不足、不及時(shí)而發(fā)生脹裂的現(xiàn)象，導(dǎo)致高壓脹型失效；

3.補(bǔ)料控制靈敏度不高，還易導(dǎo)致零件在成形過程中因管坯內(nèi)部壓力達(dá)到材料屈服點(diǎn)管坯發(fā)生快速形變后引起管端兩處的材料快速向模具型腔內(nèi)流動(dòng)，易產(chǎn)生管口兩端離開左右推頭，造成已在管坯內(nèi)部建立起的高壓液體發(fā)生泄漏，無法保證最根本的內(nèi)部高壓成形條件；

4.補(bǔ)料量過多，易導(dǎo)致零件在成形區(qū)發(fā)生起皺、褶皺、增厚等成形缺陷，造成零件脹型失敗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種左右對(duì)稱式管材內(nèi)高壓成形設(shè)備，具體為一種利用左右補(bǔ)料推頭液力隨動(dòng)密封的管材內(nèi)高壓成形設(shè)備，以克服已有設(shè)備技術(shù)所存在的上述不足。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種左右對(duì)稱式管材內(nèi)高壓成形設(shè)備，所述內(nèi)高壓成形設(shè)備包括合模壓力機(jī)、增壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、上模具、下模具、油泵、安裝在工作臺(tái)上的左推頭、右推頭，左推力缸、右推力缸；其中，上模具安裝在合模壓力機(jī)活動(dòng)橫梁上并通過活動(dòng)橫梁和導(dǎo)向柱與壓力機(jī)主缸連接，左、右推頭分別與左、右推力缸連接，導(dǎo)向柱上連接有橫梁位移傳感器，左、右推力缸上連接有液壓壓力傳感器，增壓系統(tǒng)包含增壓器、水泵、增壓器連接有壓力傳感器；所述橫梁位移傳感器、液壓壓力傳感器、油泵、壓力傳感器與電氣控制系統(tǒng)線路連接；所述油泵與左、右推力缸油路連接；

所述內(nèi)高壓成形設(shè)備是在合模壓力機(jī)合模后，在電氣控制系統(tǒng)控制下將高壓介質(zhì)通過增壓系統(tǒng)按設(shè)定的加載曲線進(jìn)行加壓，同時(shí)，左、右推頭在推力缸的作用下向模具內(nèi)運(yùn)動(dòng)直到頂緊管材兩端形成密封；成形過程中，增壓系統(tǒng)繼續(xù)按設(shè)定的加載曲線向管材型腔內(nèi)部打入高壓介質(zhì)，在內(nèi)部高壓介質(zhì)的壓力作用下管坯發(fā)生變形，管坯兩端在左、右推頭上的反作用力減小，左、右推力缸上的液壓壓力傳感器將采集到的數(shù)據(jù)反饋回電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)控制左右推力缸的進(jìn)給以保證安裝在推力缸上的左、右推頭與管端實(shí)時(shí)隨動(dòng)密封，保證了管材內(nèi)部的高壓不會(huì)在成形過程中發(fā)生泄壓失效，避免了管材在成形區(qū)形成褶皺，同時(shí)也避免了管材在發(fā)生快速變形時(shí)補(bǔ)料不及時(shí)產(chǎn)生脹裂的現(xiàn)象的發(fā)生，最終保證管材零件穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)逐漸成形和定形。

本發(fā)明還提供了一種左右對(duì)稱式管材內(nèi)高壓成形方法，其特征在于利用上述的內(nèi)高壓成形設(shè)備，其具體步驟包括：

(1)合模階段：上模具鎖定在合模壓力機(jī)活動(dòng)橫梁上，下模鎖定在工作臺(tái)上，左右推力缸及左右推頭均處于初始狀態(tài)，將準(zhǔn)備好的管坯放入下模具型腔內(nèi)，合模壓力機(jī)主缸下行合模；

(2)補(bǔ)液密封階段：合模壓力機(jī)主缸下行合模的同時(shí)，橫梁位移傳感器發(fā)出信號(hào)，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令，增壓系統(tǒng)的水泵向模具內(nèi)的管坯內(nèi)腔注入高壓介質(zhì)以排出管坯內(nèi)部的空氣，同時(shí)，左、右推力缸推動(dòng)左右推頭向管口兩端進(jìn)給直到頂緊管口兩端形成低壓密封，此時(shí)，管口兩端作用在左右推頭上的反作用力達(dá)到預(yù)設(shè)定值；

(3)成形補(bǔ)料階段：此階段是在頂緊管口兩端形成低壓密封條件下，通過電氣控制系統(tǒng)控制增壓系統(tǒng)控制增壓器按設(shè)定的加載曲線進(jìn)行加壓，在內(nèi)部高壓介質(zhì)的壓力作用下管坯發(fā)生變形，越來越貼近模具內(nèi)腔壁，此時(shí)管坯兩端的材料在管坯發(fā)生變形的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生向管坯變形區(qū)流動(dòng)的趨勢(shì)，管坯兩端在左、右推頭上的反作用力隨之減小，此時(shí)，左、右推力缸上的液壓壓力傳感器將采集到的模擬信號(hào)通過a/d轉(zhuǎn)換至電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令控制左右推力缸的進(jìn)給從而保證安裝在推力缸上的左右推頭與管端實(shí)時(shí)隨動(dòng)密封，并通過實(shí)時(shí)隨動(dòng)密封使得左、右推頭向前推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)管材坯料軸向進(jìn)給補(bǔ)料與最終的零件貼模成形；

(4)開模階段：管材零件貼模成形后，電氣控制系統(tǒng)控制發(fā)出指令，增壓器退回，管材型腔內(nèi)壓力迅速降低，左、右推力缸上的液壓壓力傳感器發(fā)出信號(hào)給電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令，左、右推力缸退回初始狀態(tài)，壓力機(jī)主缸上行活動(dòng)橫梁向上運(yùn)動(dòng)，取出成形產(chǎn)品。

與現(xiàn)有管材內(nèi)高壓成形設(shè)備相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1.由于在成形過程中采用左右補(bǔ)料推頭液力隨動(dòng)密封的內(nèi)高壓成形設(shè)備，利用左右推力缸液壓壓力傳感器采集反作用在左右推力缸的反作用力數(shù)據(jù)信息，對(duì)左右推力缸施行實(shí)時(shí)控制智能被動(dòng)補(bǔ)料，實(shí)現(xiàn)左右推頭隨動(dòng)密封，實(shí)時(shí)保證了管坯內(nèi)部的高壓介質(zhì)能按照預(yù)設(shè)的加載曲線建立起高壓環(huán)境。保障了首要的高壓成形條件。

2.左右補(bǔ)料推頭液力隨動(dòng)密封的內(nèi)高壓成形設(shè)備是一種被動(dòng)進(jìn)給跟隨密封，左右推頭根據(jù)管坯在內(nèi)部高壓介質(zhì)的作用下發(fā)生形變時(shí)所需的補(bǔ)料量，進(jìn)行實(shí)時(shí)合理的補(bǔ)料。避免了現(xiàn)有的左右推頭強(qiáng)制位移補(bǔ)料易造成的補(bǔ)料不足或補(bǔ)料過多而導(dǎo)致零件脹裂、零件起皺、零件增厚的成形失效。

附圖說明

圖1為左右對(duì)稱式管材內(nèi)高壓成形設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為設(shè)備合模階段示意圖；

圖中：1、合模壓力機(jī)；101、壓力機(jī)主缸；102、活動(dòng)橫梁；103、導(dǎo)向柱；104、橫梁位移傳感器；2、增壓系統(tǒng)；201、增壓器；202、水泵；203、壓力傳感器；3、電氣控制系統(tǒng)；4、左推力缸；5、右推力缸；6、模具；601、上模具；602、下模具；7、左推頭；8、右推頭；9、液壓壓力傳感器；10、油泵；11、管坯。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之一種左右對(duì)稱式管材內(nèi)高壓成形設(shè)備技術(shù)特征作進(jìn)一步的說明。

一種左右對(duì)稱式管材內(nèi)高壓成形設(shè)備，如圖1-2所示，所述內(nèi)高壓成形設(shè)備包括合模壓力機(jī)(1)、增壓系統(tǒng)(2)、電氣控制系統(tǒng)(3)、上模具(601)、下模具(602)、油泵(10)、安裝在工作臺(tái)上的左推頭(7)、右推頭(8)，左推力缸(4)、右推力缸(5)；其中，上模具(601)安裝在合模壓力機(jī)活動(dòng)橫梁(102)上并通過活動(dòng)橫梁(102)和導(dǎo)向柱(103)與壓力機(jī)主缸(101)連接，左、右推頭分別與左、右推力缸連接，導(dǎo)向柱(103)上連接有橫梁位移傳感器(104)，左、右推力缸上連接有液壓壓力傳感器(9)，增壓系統(tǒng)(2)包含增壓器(201)、水泵(202)、增壓器連接有壓力傳感器(203)；所述橫梁位移傳感器(103)、液壓壓力傳感器(9)、油泵(10)、壓力傳感器(203)與電氣控制系統(tǒng)(3)線路連接；所述油泵(10)與左、右推力缸油路連接；

本實(shí)施例還提供了利用上述設(shè)備生產(chǎn)左右對(duì)稱式管材的方法，其具體步驟包括：

(1)合模階段：上模具鎖定在合模壓力機(jī)活動(dòng)橫梁上，下模鎖定在工作臺(tái)上，左右推力缸及左右推頭均處于初始狀態(tài)，將準(zhǔn)備好的管坯放入下模具型腔內(nèi)，合模壓力機(jī)主缸下行合模；

(2)補(bǔ)液密封階段：合模壓力機(jī)主缸下行合模的同時(shí)，橫梁位移傳感器發(fā)出信號(hào)，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令，增壓系統(tǒng)的水泵向模具內(nèi)的管坯內(nèi)腔注入高壓介質(zhì)以排出管坯內(nèi)部的空氣，同時(shí)，左、右推力缸推動(dòng)左右推頭向管口兩端進(jìn)給直到頂緊管口兩端形成低壓密封，此時(shí)，管口兩端作用在左右推頭上的反作用力達(dá)到預(yù)設(shè)定值；

(3)成形補(bǔ)料階段：此階段是在頂緊管口兩端形成低壓密封條件下，通過電氣控制系統(tǒng)控制增壓系統(tǒng)控制增壓器按設(shè)定的加載曲線進(jìn)行加壓，在內(nèi)部高壓介質(zhì)的壓力作用下管坯發(fā)生變形，越來越貼近模具內(nèi)腔壁，此時(shí)管坯兩端的材料在管坯發(fā)生變形的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生向管坯變形區(qū)流動(dòng)的趨勢(shì)，管坯兩端在左、右推頭上的反作用力隨之減小，此時(shí)，左、右推力缸上的液壓壓力傳感器將采集到的模擬信號(hào)通過a/d轉(zhuǎn)換至電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令控制左右推力缸的進(jìn)給從而保證安裝在推力缸上的左右推頭與管端實(shí)時(shí)隨動(dòng)密封，并通過實(shí)時(shí)隨動(dòng)密封使得左、右推頭向前推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)管材坯料軸向進(jìn)給補(bǔ)料與最終的零件貼模成形；

(4)開模階段：管材零件貼模成形后，電氣控制系統(tǒng)控制發(fā)出指令，增壓器退回，管材型腔內(nèi)壓力迅速降低，左、右推力缸上的液壓壓力傳感器發(fā)出信號(hào)給電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令，左、右推力缸退回初始狀態(tài)，壓力機(jī)主缸上行活動(dòng)橫梁向上運(yùn)動(dòng)，取出成形產(chǎn)品。