本發(fā)明屬于管材內(nèi)高壓成形技術領域，特別涉及于一種左右不對稱式管材內(nèi)高壓成形設備。

背景技術：

管材內(nèi)高壓成形原理是：上下模合模后，通過左右推頭來對管材進行密封并往管材內(nèi)注入壓力成形介質(zhì)，在左右推頭軸向進給和內(nèi)部壓力的共同作用下實現(xiàn)管材內(nèi)高壓成形。通過該成形方法得到的零件與傳統(tǒng)加工工藝相比具有成本低、重量輕，節(jié)省材料，加工工序少，成形質(zhì)量高，機械性能好，剛度強度高等一系列優(yōu)點。

現(xiàn)有的管材內(nèi)高壓成形設備存在的問題是：

1.現(xiàn)有的管材內(nèi)高壓成形設備在制作零件時，是通過控制左右推力缸左右推頭強制位移進行軸向補料，此種主動強制性的機械式補料方式很難去匹配坯料變形貼模成形的過程，容易造成補料不足或者補料過多，難以合理的控制補料量，控制起來較為困難；

2.通過人為設置補料量即控制左右推力缸推頭位移進行補料易產(chǎn)生補料量不足，導致零件在脹型過程中因補料不足、不及時而發(fā)生脹裂的現(xiàn)象，導致高壓脹型失效；

3.補料控制靈敏度不高，還易導致零件在成形過程中因管坯內(nèi)部壓力達到材料屈服點管坯發(fā)生快速形變后引起管端兩處的材料快速向模具型腔內(nèi)流動，易產(chǎn)生管口兩端離開左右推頭，造成已在管坯內(nèi)部建立起的高壓液體發(fā)生泄漏，無法保證最根本的內(nèi)部高壓成形條件；

4.補料量過多，易導致零件在成形區(qū)發(fā)生起皺、褶皺、增厚等成形缺陷，造成零件脹型失敗。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種左右不對稱式管材內(nèi)高壓成形設備，具體為一種利用左右補料推頭液力隨動密封的管材內(nèi)高壓成形設備，以克服已有設備技術所存在的上述不足。

本發(fā)明采取的技術方案是：

一種左右不對稱式管材內(nèi)高壓成形設備，所述內(nèi)高壓成形設備包括合模壓力機、增壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、上模具、下模具、左油泵、右油泵、安裝在工作臺上的左推頭、右推頭，左推力缸、右推力缸；其中，上模具安裝在合模壓力機活動橫梁上并通過活動橫梁和導向柱與壓力機主缸連接，左、右推頭分別與左、右推力缸連接，導向柱上連接有橫梁位移傳，左、右推力缸上分別連接有左缸液壓壓力傳感器、右缸液壓壓力傳感器，增壓系統(tǒng)包含增壓器、水泵、增壓器連接有壓力傳感器；所述橫梁位移傳感器，左、右缸液壓壓力傳感器，左油泵、右油泵與電氣控制系統(tǒng)線路連接；所述左油泵、右油泵分別與左、右推力缸油路連接；

所述內(nèi)高壓成形設備是在合模壓力機合模后，在電氣控制系統(tǒng)控制下將高壓介質(zhì)分別通過增壓系統(tǒng)按設定的加載曲線進行加壓，同時，左、右推頭在推力缸的作用下向模具內(nèi)運動直到頂緊管材兩端形成密封；成形過程中，增壓系統(tǒng)繼續(xù)按設定的加載曲線向管材型腔內(nèi)部打入高壓介質(zhì)，在內(nèi)部高壓介質(zhì)的壓力作用下管坯發(fā)生變形，管坯兩端在左、右推頭上的反作用力減小，低于各自設定的反作用預設值，左、右推力缸上的液壓壓力傳感器分別將各自采集到的數(shù)據(jù)反饋回電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)分別控制左、右推力缸在各自的反作用力預設值下進給以保證安裝在推力缸上的左、右推頭與管端實時隨動密封，保證了管材內(nèi)部的高壓不會在成形過程中發(fā)生泄壓失效，避免了管材在成形區(qū)形成褶皺，同時也避免了管材在發(fā)生快速變形時補料不及時產(chǎn)生脹裂的現(xiàn)象的發(fā)生，最終保證管材零件穩(wěn)定的實現(xiàn)逐漸成形和定形。

本發(fā)明還提供了一種左右不對稱式管材內(nèi)高壓成形方法，其特征在于利用上述的內(nèi)高壓成形設備，其具體步驟包括：

(1)合模階段：上模具鎖定在合模壓力機活動橫梁上，下模鎖定在工作臺上，左右推力缸及左右推頭均處于初始狀態(tài)，將準備好的管坯放入下模具型腔內(nèi)，合模壓力機主缸下行合模；

(2)補液密封階段：合模壓力機主缸下行合模的同時，橫梁位移傳感器分別發(fā)出信號，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令，增壓系統(tǒng)的水泵向模具內(nèi)的管坯內(nèi)腔注入高壓介質(zhì)以排出管坯內(nèi)部的空氣，同時，左、右推力缸推動左右推頭向管口兩端進給直到頂緊管口兩端形成低壓密封，此時，管口兩端作用在左推頭上的反作用力達到預設定值a1，管口兩端作用在右推頭上的反作用力達到預設定值a2，所述的a1、a2可以是恒定值，也可以是以時間為橫軸的曲線變化值；

(3)成形補料階段：此階段是在頂緊管口兩端形成低壓密封條件下，通過電氣控制系統(tǒng)控制增壓系統(tǒng)控制增壓器按設定的加載曲線進行加壓，在內(nèi)部高壓介質(zhì)的壓力作用下管坯發(fā)生變形，越來越貼近模具內(nèi)腔壁，此時管坯兩端的材料在管坯發(fā)生變形的同時會產(chǎn)生向管坯變形區(qū)流動的趨勢，管坯兩端在左、右推頭上的反作用力隨之減小，此時，左、右推力缸上的液壓壓力傳感器將采集到的模擬信號分別通過a/d轉(zhuǎn)換至電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令控制左、右推力缸的進給從而保證安裝在推力缸上的左、右推頭與管端實時隨動密封，并通過實時隨動密封使得左、右推頭向前推進，實現(xiàn)管材坯料軸向進給補料與最終的零件貼模成形；

(4)開模階段：管材零件貼模成形后，電氣控制系統(tǒng)控制發(fā)出指令，增壓器退回，管材型腔內(nèi)壓力迅速降低，左、右推力缸上的液壓壓力傳感器分別發(fā)出信號給電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令，左、右推力缸退回初始狀態(tài)，壓力機主缸上行活動橫梁向上運動，取出成形產(chǎn)品。

與現(xiàn)有管材內(nèi)高壓成形設備相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1.由于在成形過程中采用左右補料推頭液力隨動密封的內(nèi)高壓成形設備，利用左右推力缸液壓壓力傳感器采集反作用在左右推力缸的反作用力數(shù)據(jù)信息，對左右推力缸施行實時控制智能被動補料，實現(xiàn)左右推頭隨動密封，實時保證了管坯內(nèi)部的高壓介質(zhì)能按照預設的加載曲線建立起高壓環(huán)境。保障了首要的高壓成形條件。

2.左右補料推頭液力隨動密封的內(nèi)高壓成形設備是一種被動進給跟隨密封，左右推頭根據(jù)管坯在內(nèi)部高壓介質(zhì)的作用下發(fā)生形變時所需的補料量，進行實時合理的補料。避免了現(xiàn)有的左右推頭強制位移補料易造成的補料不足或補料過多而導致零件脹裂、零件起皺、零件增厚的成形失效。

附圖說明

圖1為左右不對稱式管材內(nèi)高壓成形設備結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為成形產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、合模壓力機；102、活動橫梁；103、導向柱；104、左橫梁位移傳感器；2、增壓系統(tǒng)；201、增壓器；202、水泵；203、壓力傳感器；3、電氣控制系統(tǒng)；4、左推力缸；5、右推力缸；6、模具；601、上模具；602、下模具；7、左推頭；8、右推頭；9、左缸液壓壓力傳感器；10、右缸液壓壓力傳感器；11、左油泵；12、右油泵。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明之一種左右對稱式管材內(nèi)高壓成形設備技術特征作進一步的說明。

一種左右不對稱式管材內(nèi)高壓成形設備，如圖1-2所示，所述內(nèi)高壓成形設備包括合模壓力機(1)、增壓系統(tǒng)(2)、電氣控制系統(tǒng)(3)、上模具(601)、下模具(602)、左油泵(11)、右油泵(12)、安裝在工作臺上的左推頭(7)、右推頭(8)，左推力缸(4)、右推力缸(5)；其中，上模具(601)安裝在合模壓力機活動橫梁(102)上并通過活動橫梁(102)和導向柱(103)與壓力機主缸(101)連接，左、右推頭分別與左、右推力缸連接，導向柱(103)上連接有橫梁位移傳(104)，左、右推力缸上分別連接有左缸液壓壓力傳感器(9)、右缸液壓壓力傳感器(10)，增壓系統(tǒng)(2)包含增壓器(201)、水泵(202)、增壓器(201)連接有壓力傳感器(203)；所述橫梁位移傳感器(104)，左、右缸液壓壓力傳感器，左油泵(11)、右油泵(12)與電氣控制系統(tǒng)線路連接；所述左油泵(11)、右油泵(12)分別與左、右推力缸油路連接；

該實施例還提供了一種左右不對稱式管材內(nèi)高壓成形方法，其特征在于利用上述的內(nèi)高壓成形設備，其具體步驟包括：

(1)合模階段：上模具鎖定在合模壓力機活動橫梁上，下模鎖定在工作臺上，左右推力缸及左右推頭均處于初始狀態(tài)，將準備好的管坯放入下模具型腔內(nèi)，合模壓力機主缸下行合模；

(2)補液密封階段：合模壓力機主缸下行合模的同時，橫梁位移傳感器分別發(fā)出信號，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令，增壓系統(tǒng)的水泵向模具內(nèi)的管坯內(nèi)腔注入高壓介質(zhì)以排出管坯內(nèi)部的空氣，同時，左、右推力缸推動左右推頭向管口兩端進給直到頂緊管口兩端形成低壓密封，此時，管口兩端作用在左推頭上的反作用力達到預設定值a1，管口兩端作用在右推頭上的反作用力達到預設定值a2，所述的a1、a2可以是恒定值，也可以是以時間為橫軸的曲線變化值；

(3)成形補料階段：此階段是在頂緊管口兩端形成低壓密封條件下，通過電氣控制系統(tǒng)控制增壓系統(tǒng)控制增壓器按左、右各自設定的加載曲線進行加壓，在內(nèi)部高壓介質(zhì)的壓力作用下管坯發(fā)生變形，越來越貼近模具內(nèi)腔壁，此時管坯兩端的材料在管坯發(fā)生變形的同時會產(chǎn)生向管坯變形區(qū)流動的趨勢，管坯兩端在左、右推頭上的反作用力隨之減小，此時，左、右推力缸上的液壓壓力傳感器將采集到的模擬信號分別通過a/d轉(zhuǎn)換至電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令控制左、右推力缸的進給從而保證安裝在推力缸上的左、右推頭與管端實時隨動密封，并通過實時隨動密封使得左、右推頭向前推進，實現(xiàn)管材坯料軸向進給補料與最終的零件貼模成形；

(4)開模階段：管材零件貼模成形后，電氣控制系統(tǒng)控制發(fā)出指令，增壓器退回，管材型腔內(nèi)壓力迅速降低，左、右推力缸上的液壓壓力傳感器分別發(fā)出信號給電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令，左、右推力缸退回初始狀態(tài)，壓力機主缸上行活動橫梁向上運動，取出成形產(chǎn)品。