[发明专利]用蓄能器驱动活塞杆和冲击锤的冲击充液复合成形装置

说明书

本发明涉及液力成形技术及装置技术领域，具体涉及一种用蓄能器驱动活塞杆和冲击锤的冲击充液复合成形装置，包括移动式工作平台、模具、工件板料、水液室、液压室、蓄能器、缓冲器、油缸筒、缓冲器固定套、缓冲套、活塞杆、冲击锤、限程孔，限程孔用于限制冲击锤的行程，缓冲套的两侧分别设置有下液控单向阀和上液控单向阀；两个限程孔的外侧分别设置有排油排气孔，两个限程孔分别与下液控单向阀和上液控单向阀相对应；冲击锤的行程距离为L，即其中V为冲击锤的设定速度，W为冲击锤的设定动能，D为油缸筒的内径，P为蓄能器的采用工作压力。本装置具有体积小，成本低，工作效率高等优点。

技术领域

本发明涉及液力成形技术及装置技术领域，具体涉及一种用蓄能器驱动活塞杆和冲击锤的冲击充液复合成形装置。

背景技术

具有局部复杂特征的零件，在航空航天、汽车等领域的应用十分广泛。为了获得结构轻量化、功能性和整体性要求很高的具有局部复杂特征的零件，国内外大专院校、工程技术研究院所和生产企业，对冲击充液成形技术及其装置进行了长期的广泛和深入的研究，取得了许多行之有效的成果。

20世纪70年代，日本东京车辆公司研制出利用冲击水压对金属材料进行高速塑性制造的大型水压冲床。目前国外液压冲击胀形柱塞的打击能高达4800J，打击速度为32m/s，液体冲击力达300MPa。中国北京工业大学锻压实验室在学习日本高速水压冲床的基础上，研制出输出能量2600J，液体冲击压力达180MPa的冲击充液成形装置。20世纪80年代白俄罗斯制造出用于实际生产的冲击成形装置。

以郎利辉教授为核心的北京航空航天大学研究团队研发了一种新型冲击充液复合成形设备《液压技术》2014年07期)，是利用气缸膨胀做功，实现对重量锤的瞬时加速，通过锤击实现对高压柱塞的动能传递，并对成形室内液体进行压缩，获得骤增压力峰值。

以上所有这些冲击充液成形设备的一个共同特点，就是为了获得对液体介质的冲击能量，都采用压缩空气作为推动冲击锤作功所需的力源。要获得压缩空气就需要使用空气压缩机，无疑要增加设备的制造成本，而且压缩空气机在开动时会发出噪音，恶化工作环境。同时，压缩空气能提供的压力相对不高，要获得高功能的冲击充液装置，设备就要做得很笨重。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的用蓄能器驱动活塞杆和冲击锤的冲击充液复合成形装置，它采用高压蓄能器驱动高压油缸的活塞杆和冲击锤，代替直接采用压缩空气驱动冲击锤，可以大幅度提高打击能，同时，蓄能器中的压缩气体不会消耗，取消了专用的空气压缩机。因此要获得相同的打击能时，本装置具有体积小，成本低，工作效率高等优点。

本发明所述的用蓄能器驱动活塞杆和冲击锤的冲击充液复合成形装置，包括移动式工作平台，所述移动式工作平台上设置模具，所述模具上设置有工件板料；所述工件板料上方设置有所述水液室，所述水液室上设置有液压室，所述液压室上设置有若干蓄能器，所述液压室内设置有油缸筒，所述油缸筒内设置有活塞杆，所述活塞杆穿插至所述水液室中，所述活塞杆的杆体底端设置有冲击锤，所述水液室与所述液压室之间设置有缓冲器，所述缓冲器包括设置在所述油缸筒上的缓冲器固定套，所述缓冲器固定套下方设置有缓冲套；所述油缸筒下部两侧设置有限程孔，所述限程孔位于所述冲击锤行程的末端，所述缓冲套的两侧分别设置有下液控单向阀和上液控单向阀；两个所述限程孔的外侧分别设置有排油排气孔，两个所述限程孔分别与所述下液控单向阀和所述上液控单向阀相对应；所述冲击锤的行程的距离为L，即其中V为所述冲击锤的设定速度，W为所述冲击锤的设定动能，D为所述油缸筒的内径，P为所述蓄能器的采用工作压力。

进一步地，所述油缸筒内设置的活塞杆下部从上至下依次设置有缓冲孔、回程进油口和活塞杆套。