專利名稱：用于粉末精密成型液壓機(jī)的比例控制液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粉末精密成型液壓機(jī)液壓控制系統(tǒng)，尤其涉及一種粉末精密成型液壓機(jī)的比例控制液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
粉末精密成型是一門新興制造技術(shù)，由于其具有節(jié)能、省材、高效、環(huán)保、少切屑或無切屑等諸多優(yōu)點(diǎn)，采用該方法加工的各種精密零部件被廣泛應(yīng)用在汽車、電器、航空等領(lǐng)域。目前粉末精密成型主要設(shè)備為液壓機(jī)，國內(nèi)粉末精密成型液壓機(jī)(董建東，熊曉紅，黃樹槐.粉未冶金壓機(jī)的應(yīng)用與進(jìn)展.粉未冶金工業(yè)，1998，Vol.8(2)，pp29-31)主要存在以下幾個(gè)方面的問題1、速度控制方式落后普遍采用多級節(jié)流閥進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，液壓元件數(shù)量多，調(diào)節(jié)精度差，調(diào)節(jié)難度大；2、壓力控制方式落后普遍采用換向閥切換多個(gè)手動(dòng)溢流閥進(jìn)行壓制工藝過程壓力調(diào)節(jié)，液壓元件數(shù)量多，切換時(shí)壓力沖擊大，調(diào)節(jié)精度差，調(diào)節(jié)難度大；3、上模缸卸壓一般采用普通低壓溢流閥泄壓，沖擊大，產(chǎn)品容易出現(xiàn)橫向或縱向裂紋，成品率低。
4、下模缸和芯模缸一般采用分離結(jié)構(gòu)，難以實(shí)現(xiàn)下模和芯模獨(dú)立靈活控制，設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸大(周照耀，黃春曼，何暉，邵明.集成油缸驅(qū)動(dòng)的多層模板粉末壓制成形模架.華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2006.Vol.34(2)，pp8-11)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種壓制速度快、壓力控制精度高、調(diào)節(jié)方便，下模和芯模能獨(dú)立靈活操作的粉末精密成型液壓機(jī)的比例控制液壓系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是齒輪泵和柱塞泵的吸油口通過過濾器與油箱相通，齒輪泵和柱塞泵的壓油口通過高壓管道分別與三個(gè)比例方向閥和電磁換向閥的P口相通，在高壓管道和回油管道中間聯(lián)接有比例溢流閥，回油管道末端通過冷卻器與油箱相通。
第一個(gè)比例方向閥的控制口A與上模缸的無桿腔相通，在該比例方向閥與上模缸的無桿腔相通的管道上分別并聯(lián)有壓力繼電器和一個(gè)比例溢流閥，上模缸的有桿腔與該比例方向閥的控制口B相通，該比例方向閥的T口通過一個(gè)比例溢流閥與回油管道相通。
第二個(gè)比例方向閥的控制口A通過管道與下模缸的有桿腔相通，下模缸的無桿腔通過管道與該比例方向閥的控制口B相通，該比例方向閥的T口與回油管相通。
第三個(gè)比例方向閥的控制口A通過管道與芯模缸的有桿腔相通，芯模缸的無桿腔通過管道與該比例方向閥的控制口B相通，該比例方向閥的T口與回油管相通。
其中下模缸的活塞桿為中心通孔，芯模缸的活塞桿從下模缸的活塞桿的中心通孔里伸出；下模缸的下端蓋與芯模缸的上端蓋固定聯(lián)接；活塞桿下端的內(nèi)孔處設(shè)有密封圈，下模缸的下端蓋的內(nèi)孔處設(shè)有密封圈。
上模缸、下模缸、芯模缸與對應(yīng)的三個(gè)比例方向閥相通的管道上分別并聯(lián)有三個(gè)溢流閥和三個(gè)壓力表。
齒輪泵和柱塞泵與電機(jī)同軸聯(lián)接，齒輪泵的壓油口分別聯(lián)接有單向閥和溢流閥，單向閥的出口與高壓管道相通，溢流閥的出口與回油管道相通。
上模缸的無桿腔與充液閥相通，充液閥的液控口通過管道與電磁換向閥的控制口B相通，電磁換向閥的T口與回油管道相通。
下模缸、芯模缸與對應(yīng)的兩個(gè)比例方向閥相通的管道上分別并聯(lián)單向閥、壓力表。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有控制精度高、不同工序間速度和壓力切換平穩(wěn)、安全性好、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)在1、采用比例方向閥對上模缸、下模缸和芯模缸進(jìn)行方向和速度控制，控制精度高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、調(diào)節(jié)方便；2、采用比例溢流閥對系統(tǒng)壓力和上模缸回油及泄壓壓力進(jìn)行控制，控制精度高、壓力沖擊小、成品率高、調(diào)節(jié)方便；3、下模缸和芯模缸被上模缸意外壓住后會(huì)自由滑行，不會(huì)形成超壓破壞，可靠性高；4、下模缸和芯模缸采用一種特殊的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)下模和芯模獨(dú)立靈活操作，結(jié)構(gòu)緊湊。


圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
一種用于粉末精密成型液壓機(jī)的比例控制液壓系統(tǒng)，如圖1所述齒輪泵14和柱塞泵18的吸油口通過過濾器16與油箱17相通，齒輪泵14和柱塞泵18的壓油口通過高壓管道分別與比例方向閥6、9、19和電磁換向閥5的P口相通，在高壓管道和回油管道中間聯(lián)接有比例溢流閥7，回油管道末端通過冷卻器15與油箱17相通。
比例方向閥6的控制口A與上模缸35的無桿腔相通，在比例方向閥6與上模缸35的無桿腔相通的管道上分別并聯(lián)有壓力繼電器3和比例溢流閥4，上模缸35的有桿腔與比例方向閥6的控制口B相通，比例方向閥6的T口通過比例溢流閥8與回油管道相通。
比例方向閥9的控制口A通過管道與下模缸32的有桿腔相通、下模缸32的無桿腔通過管道與比例方向閥9的控制口B相通，比例方向閥9的T口與回油管相通。
比例方向閥19的控制口A通過管道與芯模缸23的有桿腔相通，芯模缸23的無桿腔通過管道與比例方向閥19的控制口B相通，比例方向閥19的T口與回油管相通。
本系統(tǒng)中下模缸32的活塞桿30為中心通孔，芯模缸23的活塞桿24從下模缸32的活塞桿30的中心通孔里伸出。下模缸32的下端蓋29與芯模缸23的上端蓋28固定聯(lián)接，活塞桿30下端的內(nèi)孔處設(shè)有密封圈31，下模缸32的下端蓋29的內(nèi)孔處設(shè)有密封圈27。
上模缸35、下模缸32、芯模缸23與對應(yīng)的比例方向閥6、9、19相通的管道上分別并聯(lián)有溢流閥38、25、21和壓力表39、37、22。
齒輪泵14和柱塞泵18與電機(jī)13同軸聯(lián)接，齒輪泵14的出油口分別聯(lián)接有單向閥11和溢流閥12，單向閥11的出油口與高壓管道相通，溢流閥12的出口與回油管道相通。
上模缸35的無桿腔與充液閥1相通，充液閥1的液控口通過管道與電磁換向閥5的控制口B相通，電磁換向閥5的T口與回油管道相通。
下模缸32、芯模缸23與對應(yīng)的比例方向閥9、19相通的管道上分別并聯(lián)單向閥36、20和壓力表34、26。上模缸35與比例方向閥6相通的管道上還并聯(lián)有壓力表2。
在本實(shí)施例中，電機(jī)13帶動(dòng)齒輪泵14和柱塞泵18轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪泵14和柱塞泵18通過過濾器16從油箱17吸油，并輸出高壓油至三個(gè)比例方向閥6、9、19和電磁換向閥5的P口，系統(tǒng)工作壓力由比例溢流閥7進(jìn)行控制；當(dāng)系統(tǒng)工作壓力高于溢流閥12調(diào)定值時(shí)，溢流閥12卸荷，單向閥11反向截止，齒輪泵14輸出液壓油經(jīng)溢流閥12和冷卻器15回油箱17，實(shí)現(xiàn)高壓卸荷。
上模缸35控制比例方向閥6控制上模缸35的運(yùn)動(dòng)方向和速度；上模缸35快進(jìn)時(shí)，比例閥6的上電磁鐵通最大電流，同時(shí)電磁換向閥5電磁鐵通電，充液閥1打開，比例溢流閥8調(diào)定壓力為0；上模缸35慢進(jìn)時(shí)，比例方向閥6上電磁鐵通最大電流，比例溢流閥4調(diào)定壓力為系統(tǒng)最高工作壓力，比例溢流閥8調(diào)定壓力為3MPa，作背壓閥平衡下模缸35的活塞及上模架的重力。上模缸35工進(jìn)時(shí)，比例方向閥6上電磁鐵根據(jù)工藝要求通入電流，比例溢流閥4調(diào)定壓力為系統(tǒng)最高工作壓力。比例溢流閥8調(diào)定壓力為3MPa，進(jìn)行產(chǎn)品成型壓制。壓制壓力由壓力繼電器3進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)達(dá)到工藝要求的壓制壓力時(shí)壓力繼電器3發(fā)出訊號，比例方向閥6斷電，進(jìn)入保壓階段。保壓延時(shí)過后，比例溢流閥4調(diào)定壓力從系統(tǒng)最高工作壓力線性降低到0，壓制過程結(jié)束，進(jìn)入脫下模階段。脫下模完畢后，比例方向閥6的下電磁電通最大電流，上模缸35快速回程。
下模缸32控制比例方向閥9控制下模缸32的運(yùn)動(dòng)方向和速度；比例方向閥9的電磁鐵根據(jù)工藝要求通入電流，控制下模缸32完成快進(jìn)、慢進(jìn)、停止、裝料、壓制、脫模、快退工藝。若因模具偏差過大，上模缸35壓住下模缸32，推力導(dǎo)致下模缸32無桿腔壓力超過溢流閥25調(diào)定壓力，溢流閥25閥口將打開溢流，下模缸32活塞桿30則下滑；同時(shí)單向閥37吸油，避免下模缸32有桿腔形成低壓區(qū)，對下模缸32進(jìn)行超壓保護(hù)。
芯模缸23控制比例方向閥19控制下模缸23的運(yùn)動(dòng)方向和速度；比例方向閥19電磁鐵根據(jù)工藝要求通入電流，控制芯模缸23完成快進(jìn)、慢進(jìn)、停止，裝料、壓制、脫模、快退工藝。若因模具偏差過大，上模缸35壓住芯模缸23，推力導(dǎo)致芯模缸23無桿腔壓力超過溢流閥21調(diào)定壓力，溢流閥21閥口將打開溢流，芯模缸23活塞桿24則下滑；同時(shí)單向閥20吸油，避免芯模缸23有桿腔形成低壓區(qū)，對芯模缸23進(jìn)行超壓保護(hù)。
下模缸32和芯模缸23為特殊的串聯(lián)結(jié)構(gòu)下模缸32的活塞桿30設(shè)有中心通孔，芯模缸23的活塞桿24從下模缸32的活塞桿30的中心通孔里伸出，操作芯模；下模缸32的下端蓋29與芯模缸23的上端蓋28連接；兩道密封27、31將下模缸32的無桿腔與芯模缸23的有桿腔分隔開，防塵圈33阻止灰塵進(jìn)入。
因此，本實(shí)施例具有壓制速度快、壓力控制精度高、調(diào)節(jié)方便，下模和芯模能獨(dú)立靈活操作的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于粉末精密成型液壓機(jī)的比例控制液壓系統(tǒng)，其特征在于齒輪泵[14]和柱塞泵[18]的吸油口通過過濾器[16]與油箱[17]相通，齒輪泵[14]和柱塞泵[18]的壓油口通過高壓管道分別與比例方向閥[6]、[9]、[19]和電磁換向閥[5]的P口相通，在高壓管道和回油管道中間聯(lián)接有比例溢流閥[7]，回油管道末端通過冷卻器[15]與油箱[17]相通；比例方向閥[6]的控制口A與上模缸[35]的無桿腔相通，在比例方向閥[6]與上模缸[35]的無桿腔相通的管道上分別并聯(lián)有壓力繼電器[3]和比例溢流閥[4]，上模缸[35]的有桿腔與比例方向閥[6]的控制口B相通，比例方向閥[6]的T口通過比例溢流閥[8]與回油管道相通；比例方向閥[9]的控制口A通過管道與下模缸[32]的有桿腔相通，下模缸[32]的無桿腔通過管道與比例方向閥[9]的控制口B相通，比例方向閥[9]的T口與回油管相通；比例方向閥[19]的控制口A通過管道與芯模缸[23]的有桿腔相通，芯模缸[23]的無桿腔通過管道與比例方向閥[19]的控制口B相通，比例方向閥[19]的T口與回油管相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于粉末精密成型液壓機(jī)的比例控制液壓系統(tǒng)，其特征在于所述的下模缸[32]的活塞桿[30]為中心通孔，芯模缸[23]的活塞桿[24]從下模缸[32]活塞桿[30]的中心通孔里伸出；下模缸[32]的下端蓋[29]與芯模缸[23]的上端蓋[28]固定聯(lián)接，活塞桿[30]下端的內(nèi)孔處設(shè)有密封圈[31]，下模缸[32]的下端蓋[29]的內(nèi)孔處設(shè)有密封圈[27]。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于粉末精密成型液壓機(jī)的比例控制液壓系統(tǒng)，其特征在于所述的上模缸[35]、下模缸[32]、芯模缸[23]與對應(yīng)的比例方向閥[6]、[9]、[19]相通的管道上分別并聯(lián)有溢流閥[38]、[25]、[21]和壓力表[39]、[37]、[22]。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于粉末精密成型液壓機(jī)的比例控制液壓系統(tǒng)，其特征在于所述的齒輪泵[14]和柱塞泵[18]與電機(jī)[13]同軸聯(lián)接，齒輪泵[14]的壓油口分別聯(lián)接單向閥[11]和溢流閥[12]，單向閥[11]的出口與高壓管道相通，溢流閥[12]的出口與回油管道相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于粉末精密成型液壓機(jī)的比例控制液壓系統(tǒng)，其特征在于所述的上模缸[35]的無桿腔與充液閥[1]相通，充液閥[1]的液控口通過管道與電磁換向閥[5]的控制口B相通，電磁換向閥[5]的T口與回油管道相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于粉末精密成型液壓機(jī)的比例控制液壓系統(tǒng)，其特征在于所述的下模缸[32]、芯模缸[23]與對應(yīng)的比例方向閥[9]、[19]相通的管道上分別并聯(lián)單向閥[36]、[20]和壓力表[34]、[26]。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉末精密成型液壓機(jī)的比例控制液壓系統(tǒng)。其方案是通過比例方向閥[6]、[9]、[19]分別控制上模缸[35]、下模缸[32]、芯模缸[23]的運(yùn)動(dòng)方向和速度。通過比例溢流閥[7]調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作壓力，比例溢流閥[8]作為平衡閥對上模缸[35]下降過程中背壓進(jìn)行控制，比例溢流閥[4]控制上模缸[35]無桿腔泄壓；單向閥[36]和溢流閥[25]對下模缸[32]進(jìn)行超壓保護(hù)；單向閥[20]和溢流閥[21]對芯模缸[23]進(jìn)行超壓保護(hù)。下模缸[32]和芯模缸[23]是串聯(lián)結(jié)構(gòu)，下模缸[32]的活塞桿[30]為中心通孔空，芯模缸[23]的活塞桿[24]能從下模缸[32]的活塞桿[30]的中心通孔伸出。本系統(tǒng)具有壓制速度快、壓力控制精度高、調(diào)節(jié)方便，下模和芯模能獨(dú)立靈活操作的特點(diǎn)。
文檔編號B22F3/04GK1974200SQ200610125540
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者陳新元, 陳奎生, 曾良才, 傅連東, 張安龍, 曹銘, 張小明, 盧云丹 申請人:武漢科技大學(xué)