[發明專利]一種三通管擠壓成型裝置及其擠壓成型工藝

有效

• 申請號: 201110100555.X
• 申請日: 2011-04-21
• 公開（公告）號: CN102240690A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 鄭建華
• 申請（專利權）人: 湖州機床廠有限公司
• 主分類號: B21C23/21
• 分類號: B21C23/21;B21C31/00;B21C23/32
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

技術領域

本發明涉及一種三通管擠壓成型裝置及其擠壓成型工藝，屬于液壓成型加工技術領域。

背景技術

管道系統，如輸水管路、輸油管路、液體化工材料輸水管路中普遍采用三通管作為中間連接件。三通管的傳統制造工藝主要分為鍛制、鑄造及焊接，但鍛制工藝的原材料浪費嚴重，成本較高；鑄造工藝的產品質量不穩定，容易發生泄露事故；焊接工藝勞動強度大，效率低；由于上述三種傳統工藝存在不同程度的缺陷。我國已在80年代采用擠壓工藝制造三通管，擠壓工藝的原理為：利用專用液壓機，將與三通直徑相等的管坯內注入液體，通過液壓機的兩個水平側缸同步對中運動擠壓管坯，管坯受擠壓后體積變小，管坯內的液體隨管坯體積變小而壓力升高，當達到三通支管脹出所需要的壓力時，金屬材料在側缸和管坯內液體壓力的雙重作用下沿模具內腔流動而脹出支管。

目前我國的三通管擠壓工藝水平相對于發達國家還是比較落后，其主要問題在于：擠壓設備結構以及制造工藝比較復雜，壓力控制難度大，導致最產品質量不穩定；通常三通管成型工藝中所需的內壓較高，常規的液壓系統無法滿足高壓要求，現有的解決方法是將原有液壓系統中的一些閥類元件改換成進口元件來提高壓力，但這些進口元件成本高，采購周期長，不利于產品大規模生產。中國國家知識產權局于2009-9-16公開了名稱為“油壓無縫三通管成型裝置及其制造方法”，該專利油管內的高壓液體是被動產生的，只能依靠溢流閥控制其最高壓力，但因管坯金屬流動的速度是不一樣的，每個階段壓力變化也是不同的，如果管件金屬流動快而壓力上升慢，管件就可能被壓扁，反之就被脹破。單靠溢流閥來控制壓力，控制精度低，壓力不穩定，產品成品率較低。

發明內容

本發明所要解決的問題就是針對現有三通管擠壓成型設備及其工藝所存在的缺陷提供一種三通管擠壓成型裝置及其擠壓成型工藝，裝置結構簡單、工作穩定可靠；工藝速度快、壓力控制精度高；產品質量穩定、成品率高。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種三通管擠壓成型裝置，包括設于擠壓機上的擠壓主缸及兩個擠壓側缸，擠壓主缸連接有上模，擠壓機的工作臺上設有帶支孔的下模，所述上模與下模相互壓合形成容納管坯的擠壓型腔，所述擠壓側缸上連接有擠壓頭，其中一擠壓頭內設有連通擠壓型腔的充液通道，其特征在于：還包括由伺服系統控制的高壓液體發生裝置，所述高壓液體發生裝置包括相連通的增壓缸與高壓缸，增壓缸與高壓缸之間設有增壓活塞，所述高壓缸缸體上開有進液孔與出液孔，出液孔與充液通道連通，進液孔連接一儲液箱；所述增壓缸上連接有比例伺服閥，所述高壓缸上還設有與伺服系統連接的用于檢測高壓缸內液體壓力的壓力傳感器。

進一步的，所述增壓缸上還設有與伺服系統連接并用于檢測增壓活塞位移量的位移傳感器。位移傳感器檢測得出的增壓活塞位移量與壓力傳感器檢測到的壓力值相互間具有函數關系，若增壓活塞位移量經函數換算后與壓力值不符，則說明擠壓過程中出現問題，如設備故障、管道泄漏等問題，操作人員可及時排除故障，減少故障損失。

進一步的，所述下模的支孔中設有緩沖用的支撐機構，防止金屬流動過快，提高產品質量，減少廢品率。

進一步的，所述支撐機構包括托料頭以及連接托料頭的托料缸。

進一步的，所述高壓缸缸體上的進液孔通過單向閥連接儲液箱，所述單向閥受伺服系統控制。

進一步的，所述高壓缸缸體上的出液孔通過超高壓軟管與充液通道連通。

進一步的，所述儲液箱內的工作液體為乳化液。

為解決上述技術問題，本發明還提出了一種三通管擠壓成型工藝，其特征在于包括如下步驟：

1)將管坯置于上模與下模相互壓合形成的擠壓型腔內，擠壓側缸推動擠壓頭封閉管坯兩端，管坯內通入工作液體；

2)兩個擠壓側缸推動擠壓頭相向運動擠壓管坯與工作液體，伺服系統根據壓力傳感器檢測到的高壓缸內工作液體的壓力值信號來驅動比例伺服閥，使比例伺服閥在增壓缸內產生控制流量推動增壓活塞運動，調節高壓缸的輸出壓力，從而控制管坯內工作液體的壓力；

3)在擠壓力達到三通管支管脹出所需要的壓力時，管坯金屬向下模支孔內流動形成支管，完成三通管擠壓成型。

本發明的有益效果：

1、采用伺服系統來控制管坯內的充液壓力，操控方便、控制精度高；不僅能實現在一個擠壓階段中管坯內充液壓力的穩定，還能針對不同擠壓階段管坯壓力要求對管坯內充液壓力進行調整，使其能與外部擠壓力保持平衡，從而避免擠壓過程中出現管坯壓扁或脹破的情況，提高產品質量；