[发明专利]一种充压镦形成形装置

说明书

一种充压镦形成形装置，由控制单元和执行单元组成，控制单元由控制系统构成，执行单元包括模具、一级压力控制单元、二级压力缩放单元、缓冲过滤单元、快充单元，一级压力控制单元、二级压力缩放单元、缓冲过滤单元、模具依次串联，快充单元与缓冲过滤单元联通并具有通断控制，该装置同时具有输出和吸收高压液体的双重功能，压力可调、可控，实现了充压镦形工艺对设备的特殊要求，该装置同时可用作内高压成形设备，通用性好，将压力控制阀布置在低压端，高/低压进行比例关联，达到了用低压元器件实现高压控制的效果，实现了超高压的比例控制。

技术领域

本发明涉及一种成型装置，特别是一种充压镦形成形装置。

背景技术

轻量化是飞行器的重要指标，特别是对于战机、火箭等武器系统，受到各国政府的高度重视。内高压成形技术是在此背景提出的，通过以空代实，能达到60％的结构减重效果，极大增加了飞行器的射程和载弹量。内高压成形工艺属于液力成形技术范畴，其工作原理是通过在金属管坯内部施加很高的压力，使金属膨胀并贴靠模具，成形出所需要的零部件，通俗的讲类似于吹气球。膨胀后，管坯体积不断增大，成形过程中需持续向零件内腔输入高压液体，因此需要一个能不断“输出”高压液体的系统，之前的内高压成形系统是为该工艺专门开发的，从高压液体的流向来讲，该系统只能实现压力介质向外输出。随着汽车对结构轻量化需求的进一步提高，车体上使用的钢材强度越来越高，钢材强度由250MPa提高到 1000MPa，塑性由45％降低到10％以下，材料塑性降低导致开裂倾向严重，成形难度增大，为解决高强材料的成形，发展起了充压镦形技术，成功实现了高强低塑性材料的成形。但该工艺需要一种装置，须具有能吸收高压液体，又能输出高压液体，同时还要具有对吸收的工作介质即高压液体清洁度要求低等功能，目前没有能用于工业化生产的专用成形装备。针对上述现状，为了解决这种技术的空白，本发明提供了一种充压镦形成形装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种充压镦形成形装置，其特征在于：由控制单元和执行单元组成。控制单元由控制系统构成，执行单元包括模具、一级压力控制单元、二级压力缩放单元、缓冲过滤单元、快充单元。一级压力控制单元、二级压力缩放单元、缓冲过滤单元、模具依次串联，快充单元与缓冲过滤单元联通并具有通断控制的功能。

1.各单元的基本作用及相互之间关系如下：

a.控制系统依据下述执行单元动作设定进行程序编译，与现有技术相同。控制系统对执行单元发送指令，各执行单元按指令进行相应的动作，并使被控制对象趋于某种需要的稳定状态。

b.模具是提供成型所需的形状的模型，模具的设计与现有技术相同。

c.一级压力控制单元为低压发生器，主要功能是吸收工序过程中返回的流体介质或向压力缩放单元提供稳定压力的流体介质，具体的说当低压腔有流体介质排出时，能吸收排出的流体介质并使低压腔保持住稳定压力p；当二级压力缩放单元的低压腔有压力输入的需求时，能向低压腔提供压力为p的流体介质。

作为优选，流体介质首选液体介质。

进一步一级压力控制单元主要由液压泵、第一溢流阀、第二溢流阀、第一单向阀、第一换向阀和油箱组成。液压泵将油箱中的流体介质增压，增压后通过第一溢流阀进行调压，然后经第一单向阀输送至二级增压器的低压腔。第二溢流阀接在第一单向阀出口端之后并与第一溢流阀并联，另一端回油箱，配合调整低压腔的压力p，特别是当流体介质反流时，负责将其调压排出。第一单向阀防止流体介质向液压泵反流。第一换向阀接在第一单向阀出口端之后并与第二溢流阀并联，另一端回油箱，负责控制低压腔与油箱之间管路的通断。

作为优选压力p可以是恒定值，也可以是根据加工时间长短对压力的要求而进行变化。