[發明專利]一種充壓鐓形成形裝置

在審

• 申請號: 202010330841.4
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN113510176A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 初冠南;孫磊
• 申請（專利權）人: 初冠南
• 主分類號: B21D26/033
• 分類號: B21D26/033;B21D26/041;F15B13/02;F15B21/041;F15B11/028;F15B21/00
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一種充壓鐓形成形裝置，由控制單元和執行單元組成，控制單元由控制系統構成，執行單元包括模具、一級壓力控制單元、二級壓力縮放單元、緩沖過濾單元、快充單元，一級壓力控制單元、二級壓力縮放單元、緩沖過濾單元、模具依次串聯，快充單元與緩沖過濾單元聯通并具有通斷控制，該裝置同時具有輸出和吸收高壓液體的雙重功能，壓力可調、可控，實現了充壓鐓形工藝對設備的特殊要求，該裝置同時可用作內高壓成形設備，通用性好，將壓力控制閥布置在低壓端，高/低壓進行比例關聯，達到了用低壓元器件實現高壓控制的效果，實現了超高壓的比例控制。

技術領域

本發明涉及一種成型裝置，特別是一種充壓鐓形成形裝置。

背景技術

輕量化是飛行器的重要指標，特別是對于戰機、火箭等武器系統，受到各國政府的高度重視。內高壓成形技術是在此背景提出的，通過以空代實，能達到60％的結構減重效果，極大增加了飛行器的射程和載彈量。內高壓成形工藝屬于液力成形技術范疇，其工作原理是通過在金屬管坯內部施加很高的壓力，使金屬膨脹并貼靠模具，成形出所需要的零部件，通俗的講類似于吹氣球。膨脹后，管坯體積不斷增大，成形過程中需持續向零件內腔輸入高壓液體，因此需要一個能不斷“輸出”高壓液體的系統，之前的內高壓成形系統是為該工藝專門開發的，從高壓液體的流向來講，該系統只能實現壓力介質向外輸出。隨著汽車對結構輕量化需求的進一步提高，車體上使用的鋼材強度越來越高，鋼材強度由250MPa提高到 1000MPa，塑性由45％降低到10％以下，材料塑性降低導致開裂傾向嚴重，成形難度增大，為解決高強材料的成形，發展起了充壓鐓形技術，成功實現了高強低塑性材料的成形。但該工藝需要一種裝置，須具有能吸收高壓液體，又能輸出高壓液體，同時還要具有對吸收的工作介質即高壓液體清潔度要求低等功能，目前沒有能用于工業化生產的專用成形裝備。針對上述現狀，為了解決這種技術的空白，本發明提供了一種充壓鐓形成形裝置。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種充壓鐓形成形裝置，其特征在于：由控制單元和執行單元組成。控制單元由控制系統構成，執行單元包括模具、一級壓力控制單元、二級壓力縮放單元、緩沖過濾單元、快充單元。一級壓力控制單元、二級壓力縮放單元、緩沖過濾單元、模具依次串聯，快充單元與緩沖過濾單元聯通并具有通斷控制的功能。

1.各單元的基本作用及相互之間關系如下：

a.控制系統依據下述執行單元動作設定進行程序編譯，與現有技術相同。控制系統對執行單元發送指令，各執行單元按指令進行相應的動作，并使被控制對象趨于某種需要的穩定狀態。

b.模具是提供成型所需的形狀的模型，模具的設計與現有技術相同。

c.一級壓力控制單元為低壓發生器，主要功能是吸收工序過程中返回的流體介質或向壓力縮放單元提供穩定壓力的流體介質，具體的說當低壓腔有流體介質排出時，能吸收排出的流體介質并使低壓腔保持住穩定壓力p；當二級壓力縮放單元的低壓腔有壓力輸入的需求時，能向低壓腔提供壓力為p的流體介質。

作為優選，流體介質首選液體介質。

進一步一級壓力控制單元主要由液壓泵、第一溢流閥、第二溢流閥、第一單向閥、第一換向閥和油箱組成。液壓泵將油箱中的流體介質增壓，增壓后通過第一溢流閥進行調壓，然后經第一單向閥輸送至二級增壓器的低壓腔。第二溢流閥接在第一單向閥出口端之后并與第一溢流閥并聯，另一端回油箱，配合調整低壓腔的壓力p，特別是當流體介質反流時，負責將其調壓排出。第一單向閥防止流體介質向液壓泵反流。第一換向閥接在第一單向閥出口端之后并與第二溢流閥并聯，另一端回油箱，負責控制低壓腔與油箱之間管路的通斷。

作為優選壓力p可以是恒定值，也可以是根據加工時間長短對壓力的要求而進行變化。