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《超高壓管材液壓成形控制系統(tǒng)的研制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、學兔兔www.xuetutu.com第3期(總第166期)機械工程與自動化NO．32011年6月MECHANICALENGINEERING＆AUTOMAT10NJun．文章編號：1672—6413(2011)03—0090．03超高壓管材液壓成形控制系統(tǒng)的研制孟艷敏，林小波(1．佛山廣播電視大學，廣東佛山528000；2．東北大學機械工程學院，遼-7沈陽1looo4)摘要：介紹了管材液壓成形工藝，根據(jù)液壓成形原理，自主研制出具備高壓發(fā)生器、閥門管路等配件的超高壓液壓系統(tǒng)，同時通過可編程控制器實現(xiàn)對電磁元件的控制，有效地解決了管材在液壓成形過程中的端口密封、進給補料等關鍵問題，為管材
2、液壓成形的實驗研究奠定了基礎。關鍵詞：管材；液壓成形；超高壓；液壓控制系統(tǒng)中圖分類號：TP273文獻標識碼：A0引言如圖1所示，管材液壓成形的工藝過程可分為3管材液壓成形是一種以液體介質(zhì)代替模具傳遞力個階段：①填充階段，將管材放入下模內(nèi)，然后以實現(xiàn)金屬塑性加工成形的方法，是利用管內(nèi)液體產(chǎn)閉合上模，鎖模后向管材內(nèi)充入液體直至填充滿，并生的高壓(工作壓力通常為100MPa～400MPa，最排除管內(nèi)氣體，同時將管的兩端用水平?jīng)_頭密封；②高達1000MPa)使金屬管坯變形成為具有三維形狀成形階段，管材內(nèi)充滿液體并密封好后，通過增壓缸零件的現(xiàn)代塑性加工技術(shù)，屬于液力成形的范疇。的作用對管內(nèi)液
3、體加壓，使管材逐漸脹形，同時兩端國際上能夠提供管材液壓成形成套技術(shù)與設備的沖頭按照設定曲線向內(nèi)推進補料，在內(nèi)壓和軸向補料制造商多數(shù)集中在歐洲，其中，以德國舒勒公司、的聯(lián)合作用下使管材基本貼靠模具內(nèi)壁，此時除過渡SPS公司和瑞典AP&T公司為主要代表?。這些公司區(qū)圓角外的大部分區(qū)域已經(jīng)成形；③整形階段，繼續(xù)的成套液壓成形設備價格昂貴，對于一般的實驗研究提高成形壓力使過渡區(qū)圓角完全貼模成形為所需的工而言，大大超出了實驗經(jīng)費的要求。哈爾濱工業(yè)大學件。是國內(nèi)最早開展內(nèi)高壓成形技術(shù)研究和設備研制的單位，但是國內(nèi)其他研究機構(gòu)或高校在此方面的研究投入相對過少，主要是高壓發(fā)生器、閥門管路配件等的自
4、動化水平還較低。本文針對國內(nèi)相關制造技術(shù)不足頭的現(xiàn)狀，自行研制了成形超高壓液壓系統(tǒng)，開發(fā)數(shù)據(jù)測試采集及閉環(huán)控制系統(tǒng)。1管材液壓成形工藝特點管材液壓成形又稱內(nèi)高壓成形，是在傳統(tǒng)液壓脹形工藝的基礎上發(fā)展起來的一種先進的現(xiàn)代塑性加工技術(shù)，是以無縫管件、焊接管件、異形截面的擠壓型(b)成形階段管為原料，通過專門的液壓設備向管材內(nèi)注入液體并逐漸增加管內(nèi)液體的壓力，同時在管材的兩端施加軸向的載荷進行補料。在兩種外力的共同作用下使管材在給定的型腔內(nèi)發(fā)生塑性變形，最終管壁與模具型腔內(nèi)壁貼合，得到形狀與精度均符合技術(shù)要求的中空零(c)整形階段件。圖l液壓成形原理圖收稿日期：2011．03．30作者簡
5、介：孟艷敏(1967-)，女，遼寧鞍山人，工程師，碩士，主要研究方向：計算機控制與自動化。學兔兔www.xuetutu.com2011年第3期盂艷敏，等：超高壓管材液壓成形控制系統(tǒng)的研制·9l·2管材液壓成形系統(tǒng)的設計乳化液壓力的逐漸增大，管材開始脹形，管材的軸向2．1雙介質(zhì)供油回路的設計收縮打破了管材端口處原有的受力平衡。本設計在超超高壓液壓系統(tǒng)是液壓成形設備必不可少的重要高壓工作回路上設置了一條支路，通過溢流閥14、組成部分，管材液壓成形過程能否順利進行并最終生電磁換向閥l3與分配液壓缸15的A腔接通。當受力產(chǎn)出合格的工件在很大程度上取決于液壓系統(tǒng)的設平衡被打破時，液壓油通過支
6、路進入A腔，此時兩計。本文設計的超高壓液壓系統(tǒng)主要用于管材液壓成水平缸的活塞桿在液壓油的推動下及時進給，直至在形的實驗研究。系統(tǒng)采用了液壓油和乳化液的雙介質(zhì)端口處建立新的受力平衡。兩端沖頭的及時進給既保供油系統(tǒng)，其主要原因是：①在系統(tǒng)的高壓端，成形證了對管材端口的密封，也及時地完成了補料，防止過程中管材內(nèi)的油液在密封不佳的情況下會有少許的了管壁的過分減薄，保證了管材的成形質(zhì)量。泄漏，這樣會對試驗臺造成污染；②用于實驗的管材體積較小，所以填充到管材內(nèi)的液體比較少，在實驗結(jié)束后如果回收，凈化過濾會比較繁瑣；③超高壓部分如果采用液壓油，從長遠的角度看，會大大提高實驗成本，而乳化液作為水基
7、溶液同樣可以實現(xiàn)管材的脹形，并且其價格要比液壓油低廉，所以在管材液壓成形過程中采用了乳化液作為液體介質(zhì)；④在系統(tǒng)的低壓端，各種液壓電磁閥需要黏度和純度較高的液壓油作為液體介質(zhì)，這樣既能使控制精度提高，又可以增加電磁閥的使用壽命。雙介質(zhì)供油回路如圖2所示，液壓系統(tǒng)工作時的動作次序為：在兩端沖頭進給到接觸管端口時，電磁換向閥2的左側(cè)電磁鐵3DT以及換向閥3左側(cè)的電磁鐵1DT通電，液壓油進入充液缸5的低壓端推動活塞進給。此時充液缸5的高壓腔的乳化液在活塞桿l，4一溢流閥；2
