具有保压功能和液力换向功能的电液控制压力机械制造技术

本发明专利技术公开了一种具有保压功能和液力换向功能的电液控制压力机械，用于冲压工件，包括执行机构以及为所述执行机构提供压力并控制所述执行机构的液压控制机构；液压控制机构包括：第一、二、三液压管路；减压阀；第一控制单元；增压机构；第二控制单元；液力缓冲控制机构；回程保压机构。液压控制机构的增压机构与液力缓冲控制机构配合使得冲压杆在进入第三行程段以使工件发生弹塑性变形时，压力不断升高，从而符合工件在弹塑性变形时对压力逐渐增加的要求。回程保压机构使得使冲压杆回程时不会对执行油缸产生冲击。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机电领域，尤其涉及一种具有保压功能和液力换向功能的电液控制压力机械。
技术介绍
现有技术中，对工件进行冲压通常利用两种动力形式，一是采用机械传动作为动力，即机械动力；二是采用液压传动作为动力，即液压动力。通常，当工件变形减小，且工件的弹塑性模量较小，工件变形所需压力较小时，采用机械动力较为合适，因为，机械动力使得冲压杆的冲压动作较快。当工件变形较大，且工件的弹塑性模量较大，工件变形所需压力较大时，采用液压动力较为合适，因为，液压动力能够提供较大的压力，从而能够使工件变形至最终的预设形状，且冲压后的工件的力学性能较好。工程技术人员以往认为，在工件冲压变形过程中，工件只需受到恒定的冲压力即可完成成型，然而，申请人利用弹塑性理论在大量的冲压实验中分析总结后发现，在冲压过程中，工件具有两个阶段的变形，即初始阶段的单纯弹性变形以及到最终成型后的弹塑性混合变形，在初始阶段的变形过程中，恒定的压力就可以使工件发生恒定的变形，而当后续的弹塑性变形阶段，需要逐渐的增压才能使工件继续变形，从而最终成型。为了使工件能够最终成型，工程技术人员实际将冲压杆对工件的压力始终设置成高于弹塑性变形所需的压力，并使该压力保持恒定(因为工程技术人员认为整个变形过程压力是恒定的)，从而才能使工件冲压成型，从而使工件在初始阶段的弹性变形时，受到的压力远大于所需压力，然而，该较高的恒定压力使该阶段的变形较快，从而导致该阶段不能均匀变形，在该阶段不能均匀变形导致成型工件力学性能较差，如刚度较差，或冲压失败。由于技术人员认为冲压工件只需较高的恒定压力即可，因此，工程技术人员在设计或选用机械或液压动力时，只需使冲压杆保持恒定的较高的压力进给即可。因此，现有技术中的用于驱动冲压杆的液压系统只能给冲压杆提供恒定的压力，根据申请人的上述描述可知，采用该液压系统冲压出的工件力学较差。根据申请人的上述描述，冲压杆在进行冲压过程应具有三个行程段，即冲压杆进给至工件的空行程段(第一行程段)、冲压杆使工件弹性变形的弹性变形行程段(第二行程段)以及冲压杆使工件发生弹塑性变形并最终冲压成型的弹塑性变形行程段(第三行程段)。此外，现有技术中用于冲压的液压系统还具有以下缺点：1、冲压杆的回程控制复杂，且回程反应不更灵敏。2、冲压杆回程时，回程速度不稳定，造成每次回程时间不同。3、冲压杆的第一阶段和第二阶段进给速度不稳定，压力变化响应较慢。
技术实现思路
针对现技术中存在的上述技术问题，本专利技术的实施了提供了一种能够解决上述一个或几个问题的具有保压功能和液力换向功能的电液控制压力机械。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种具有保压功能和液力换向功能的电液控制压力机械，用于冲压工件，包括执行机构以及为所述执行机构提供压力并控制所述执行机构的液压控制机构；其中：所述执行机构包括执行缸体、设置在所述执行缸体内并将所述执行缸体分为左腔室和右腔室的执行活塞以及与所述执行活塞连接并从所述左腔室伸出的用于冲压工件的冲压杆，所述冲压杆具有进给至与工件接触的第一行程段、将工件冲压至初始变形状态的第二行程段以及将工件冲压成型的第三行程段；液压控制机构包括：第一、二、三液压管路，三者均与液压系统连接；减压阀，其设置在第一液压管路上，以使第一液压管路内的液压油的压力小于第二液压管路内的液压油的压力；第一控制单元，其包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀的进口与所述第一液压管路连接，其出口通过第一连通管路与所述右腔室连通；所述第二单向阀为先导式单向阀，所述第二单向阀的进口通过所述第一连通管路与所述右腔室连通，其出口与所述第二液压管路连通，所述第二单向阀的控制口通过控制管路与所述右腔室连通；以使所述第一液压管路通过所述第一单向阀进入所述右腔室以推动所述执行活塞带动所述冲压杆在第一行程段进给，并当所述冲压杆进给至第二行程段并冲压工件时，工件的反作用力通过所述冲压杆、所述执行活塞传递给所述右腔室内的液压油以使液压油压力升高，所述右腔室内压力升高的液压油通过控制管路进入所述第二单向阀的控制口，以控制所述第二单向阀导通，所述第二液压管路通过所述第二单向阀进入所述右腔室以推动所述执行活塞带动所述冲压杆在第二行程段进给；增压机构，其包括变径活塞腔、设置在所述变径活塞腔的较小直径段内的第一活塞、设置在所述变径活塞腔的较大直径段内的的第二活塞、固定在述第一活塞上的第一连杆以及固定在所述第二活塞上并与所述第一连杆相对设置的第二连杆，其中，所述第一活塞和所述第二活塞将变径活塞腔分割成小径腔室、大径腔室以及中部腔室，所述第一连杆和所述第二连杆位于所述中部腔室中，所述第三液压管路通向所述大径腔室，所述小径腔室通过第二连通管路与所述右腔室连通；第二控制单元，其设置在所述第三液压管路上，所述第二控制单元根据所述冲压杆的行程段控制所述第三液压管路的通断，以使当所述冲压杆从第二行程段进给至第三行程段时，所述第三液压管路导通；液力缓冲控制机构，其包括固定在所述第一连杆的端部的缓冲缸体、固定在所述第二连杆的端部并伸入所述缓冲缸体中的缓冲活塞，其中，所述缓冲活塞与所述缓冲缸体围成一缓冲腔室，所述缓冲腔室内设置有用于抵靠所述缓冲活塞的缓冲弹簧，所述缓冲腔室通过节流阀与蓄能器连通，所述中部腔室与所述蓄能器连通，所述蓄能器的最高限定压力小于所述第二管路的压力；回程保压机构，其用于当所述冲压杆将工件冲压成型回程时，所述回程保压机构使得所述右腔室具有预定压力。优选地，所述第二控制单元为机械驱动换向阀，所述机械驱动换向阀的阀芯具有使第三液压管路导通的第一位置以及使所述第三液压管路断开的第二位置，所述具有保压功能和液力换向功能的电液控制压力机械还包括触发机构，所述触发机构包括与所述机械驱动换向阀的阀芯连接并朝所述冲压杆方向伸出的顶杆以及设置在所述冲压杆上的第一突出部，所述第一突出部在所述冲压杆的进给方向上延伸第三行程段的距离，以当所述冲压杆从第二行程段进给至第三行程段时，所述第一突出部推抵所述顶杆以使所述顶杆带动所述机械驱动换向阀的阀芯从第二位置切换至第一位置。优选地，所述回程保压机构包括保压缸体、设置在所述保压缸体内的保压活塞，所述保压活塞将所述保压缸体分别成左保压腔室和右保压腔室，所述右保压腔室内设置有保压弹簧，所述右保压腔室通过一设定有预定导通压力的回流单向阀与油箱连接，所述具有保压功能和液力换向功能的电液控制压力机械还包括触发开关、与所述触发开关电连接的第三控制单元，所述活塞上还设置有伸出所述右腔室的回程控制杆，所述回程控制杆上设置有用于触发所述触发开关的第二突出部，所述第三控制单元设置在所述第一连通管路上，所述第三控制单元具有使所述第一连通管路导通而使所述右腔室与所述左保压腔室断开的第一状态以及使所述第一连通管路断开的而使所述右腔室通过第四连通管路与所述左保压腔室导通的第二状态，当所述冲压杆完成第三行程段时，所述第二突出部触发所述触发开关以使所述第三控制单元由其第一状态切换至第二状态；所述第一液压管路通过第三连通管路与所述左腔室连通。优选地，所述第三控制单元为电磁换向阀。与现有技术相比，本专利技术的具有保压功能和液力换向功能的电液控制压力机械的有益效果是：液压控制机构的增压机构与液力缓冲控制机构配合使得冲压杆在进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有保压功能和液力换向功能的电液控制压力机械，用于冲压工件，其特征在于，包括执行机构以及为所述执行机构提供压力并控制所述执行机构的液压控制机构；其中：所述执行机构包括执行缸体、设置在所述执行缸体内并将所述执行缸体分为左腔室和右腔室的执行活塞以及与所述执行活塞连接并从所述左腔室伸出的用于冲压工件的冲压杆，所述冲压杆具有进给至与工件接触的第一行程段、将工件冲压至初始变形状态的第二行程段以及将工件冲压成型的第三行程段；液压控制机构包括：第一、二、三液压管路，三者均与液压系统连接；减压阀，其设置在第一液压管路上，以使第一液压管路内的液压油的压力小于第二液压管路内的液压油的压力；第一控制单元，其包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀的进口与所述第一液压管路连接，其出口通过第一连通管路与所述右腔室连通；所述第二单向阀为先导式单向阀，所述第二单向阀的进口通过所述第一连通管路与所述右腔室连通，其出口与所述第二液压管路连通，所述第二单向阀的控制口通过控制管路与所述右腔室连通；以使所述第一液压管路通过所述第一单向阀进入所述右腔室以推动所述执行活塞带动所述冲压杆在第一行程段进给，并当所述冲压杆进给至第二行程段并冲压工件时，工件的反作用力通过所述冲压杆、所述执行活塞传递给所述右腔室内的液压油以使液压油压力升高，所述右腔室内压力升高的液压油通过控制管路进入所述第二单向阀的控制口，以控制所述第二单向阀导通，所述第二液压管路通过所述第二单向阀进入所述右腔室以推动所述执行活塞带动所述冲压杆在第二行程段进给；增压机构，其包括变径活塞腔、设置在所述变径活塞腔的较小直径段内的第一活塞、设置在所述变径活塞腔的较大直径段内的的第二活塞、固定在述第一活塞上的第一连杆以及固定在所述第二活塞上并与所述第一连杆相对设置的第二连杆，其中，所述第一活塞和所述第二活塞将变径活塞腔分割成小径腔室、大径腔室以及中部腔室，所述第一连杆和所述第二连杆位于所述中部腔室中，所述第三液压管路通向所述大径腔室，所述小径腔室通过第二连通管路与所述右腔室连通；第二控制单元，其设置在所述第三液压管路上，所述第二控制单元根据所述冲压杆的行程段控制所述第三液压管路的通断，以使当所述冲压杆从第二行程段进给至第三行程段时，所述第三液压管路导通；液力缓冲控制机构，其包括固定在所述第一连杆的端部的缓冲缸体、固定在所述第二连杆的端部并伸入所述缓冲缸体中的缓冲活塞，其中，所述缓冲活塞与所述缓冲缸体围成一缓冲腔室，所述缓冲腔室内设置有用于抵靠所述缓冲活塞的缓冲弹簧，所述缓冲腔室通过节流阀与蓄能器连通，所述中部腔室与所述蓄能器连通，所述蓄能器的最高限定压力小于所述第二管路的压力；回程保压机构，其用于当所述冲压杆将工件冲压成型回程时，所述回程保压机构使得所述右腔室具有预定压力。...

【技术特征摘要】
1.一种具有保压功能和液力换向功能的电液控制压力机械，用于冲压工件，其特征在于，包括执行机构以及为所述执行机构提供压力并控制所述执行机构的液压控制机构；其中：所述执行机构包括执行缸体、设置在所述执行缸体内并将所述执行缸体分为左腔室和右腔室的执行活塞以及与所述执行活塞连接并从所述左腔室伸出的用于冲压工件的冲压杆，所述冲压杆具有进给至与工件接触的第一行程段、将工件冲压至初始变形状态的第二行程段以及将工件冲压成型的第三行程段；液压控制机构包括：第一、二、三液压管路，三者均与液压系统连接；减压阀，其设置在第一液压管路上，以使第一液压管路内的液压油的压力小于第二液压管路内的液压油的压力；第一控制单元，其包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀的进口与所述第一液压管路连接，其出口通过第一连通管路与所述右腔室连通；所述第二单向阀为先导式单向阀，所述第二单向阀的进口通过所述第一连通管路与所述右腔室连通，其出口与所述第二液压管路连通，所述第二单向阀的控制口通过控制管路与所述右腔室连通；以使所述第一液压管路通过所述第一单向阀进入所述右腔室以推动所述执行活塞带动所述冲压杆在第一行程段进给，并当所述冲压杆进给至第二行程段并冲压工件时，工件的反作用力通过所述冲压杆、所述执行活塞传递给所述右腔室内的液压油以使液压油压力升高，所述右腔室内压力升高的液压油通过控制管路进入所述第二单向阀的控制口，以控制所述第二单向阀导通，所述第二液压管路通过所述第二单向阀进入所述右腔室以推动所述执行活塞带动所述冲压杆在第二行程段进给；增压机构，其包括变径活塞腔、设置在所述变径活塞腔的较小直径段内的第一活塞、设置在所述变径活塞腔的较大直径段内的的第二活塞、固定在述第一活塞上的第一连杆以及固定在所述第二活塞上并与所述第一连杆相对设置的第二连杆，其中，所述第一活塞和所述第二活塞将变径活塞腔分割成小径腔室、大径腔室以及中部腔室，所述第一连杆和所述第二连杆位于所述中部腔室中，所述第三液压管路通向所述大径腔室，所述小径腔室通过第二连通管路与所述右腔室连通；第二控制单元，其设置在所述第三液压管路上，所述第二控制单元根据所述冲压杆的行程段控制所述第三液压管路的通断，以使当所述冲压杆从第二行程段进给至第三行程段时，所述第三液压管路导通；液力缓冲控制机构，其包括固定在所述第一连杆的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋玉丽，
申请(专利权)人：天津绍辉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12