一种内高压系统的增压缸及其制造工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种内高压系统的增压缸及其制造工艺，涉及增压缸技术领域，包括内层缸和低压缸体，所述内层缸和低压缸体连通，所述低压缸体内设有低压腔，所述内层缸内设有高压腔，所述内层缸外套设有中间缸，所述中间缸外套设有外层缸，所述内层缸内套设有硬铝套，所述硬铝套的两侧设有组合密封圈；本发明专利技术的高压缸体采用三层通孔缸结构，降低了材料的应力，增加了可靠性，提高了使用寿命。中间缸采用优质合金钢，并经淬火处理来提高腔体强度，外层缸采用Cr优质合金钢，经调质处理来提高整体力学性能，中间缸采用CrMoV，并经过特殊热处理，中间缸与外层缸配合面采用过盈配合，利用外层缸的抱紧力来给中间缸缸提供预应力以抵抗高压腔的高压力。压腔的高压力。压腔的高压力。

【技术实现步骤摘要】
一种内高压系统的增压缸及其制造工艺


[0001]本专利技术涉及增压缸
，具体为一种内高压系统的增压缸及其制造工艺。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，社会的进步，一种加工空心结构件的先进制造方式逐渐发展起来，即内高压成型也叫冲压成型。主要用于金属管件内高压成型，适用于制造汽车、航空、航天等行业中使用的各类轻体构件和复杂管件，用其制造的零件有质量轻、刚度好，零件数量少，可减少后续机械加工、组装焊接等优点；
[0003]原有增压缸是选用45缸锻件进行加工，整体加工出缸体，但这种方式由于材料性能原因导致承受的压力有限，而且加工量大，对材料的质量要求高，随着经济的发展，这种增压缸的压力远不能满足400MPA的成型压力需求。内高压成型所需要的高压力一般是由增压缸来提供，增压缸是内高压设备的心脏。为此，我们提供一种内高压系统的增压缸及其制造工艺。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供了一种内高压系统的增压缸及其制造工艺。
[0005]本专利技术所解决的技术问题为：原有增压缸是选用45缸锻件进行加工，整体加工出缸体，但这种方式由于材料性能原因导致承受的压力有限，而且加工量大，对材料的质量要求高，随着经济的发展，这种增压缸的压力远不能满足400MPA的成型压力需求的问题。
[0006]本专利技术可以通过以下技术方案实现：一种内高压系统的增压缸，包括内层缸和低压缸体，内层缸和低压缸体连通，低压缸体内设有低压腔，内层缸内设有高压腔，内层缸外套设有中间缸，中间缸外套设有外层缸，内层缸内套设有硬铝套，硬铝套的两侧设有组合密封圈；
[0007]高压腔的出口装有压力传感器，低压腔内设有油缸且为伺服油缸，伺服油缸内设有高精度磁致伸缩数字位移传感器，低压腔内安装有比例方向阀。
[0008]本专利技术的进一步技术改进在于：具体包括以下步骤：
[0009]步骤一，将外层缸内孔及外圆均加工到尺寸，两端留精加工段；
[0010]步骤二，将中间缸整体进行淬火处理，中间缸外圆留出适当精加工段，淬火后外圆精加工到尺寸，内孔及两端均留有精加工段；
[0011]步骤三，加工完成后，将外层缸及中间缸的配合表面清理干净，复查外层缸及中间缸的直径、圆角和倒角配合尺寸，以备热装；
[0012]步骤四，外层缸热透后随台车快速开出炉腔，外层缸孔的胀量达到要求后要立即将中间缸装进外层缸中，完成热装；
[0013]步骤五，把内层缸进行初加工，内层缸内孔及外圆均加工到尺寸，两端留精加工配车段，加工完成后，清理干净外层缸及中间缸配合表面，复查外层缸及中间缸的直径、圆角和倒角配合尺寸，以备冷装；
[0014]步骤六，将液态氮从液氮罐中小心地倾注在冷却箱里，用钳子、铁丝或其他工具将零件放入冷却箱里，透温后用工具取出工件装入相关孔中，动作要迅速沉着，注意装配的同心性，及时用木锤敲击纠正装配中产生的歪斜，直到冷装到位。
[0015]本专利技术的进一步技术改进在于：步骤二中淬火硬度在HRC以上，外层缸及中间缸等高。
[0016]本专利技术的进一步技术改进在于：步骤四中根据外层缸材料的性质，计算出热装所需的温度T。
[0017]本专利技术的进一步技术改进在于：步骤四中外层缸孔的胀量达到要求后要立即进行热装，热装操作者应穿戴防护用具，动作要快而准确，一次装到底，中途不得停留，如发生故障，不许强迫装入，排除后再热装，热装前进行一次预演练。
[0018]本专利技术的进一步技术改进在于：步骤四中外层缸开出后用测温枪测出工件温度，并用热装样板测量孔的胀量，当样板能顺利通过时，中间缸热装进外层缸内。否则要延长加热时间，直到胀量达到要求为止。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0020]此增压缸高压缸体采用三层通孔缸结构，降低了材料的应力，增加了可靠性，提高了使用寿命。中间缸采用优质合金钢，并经淬火处理来提高腔体强度，外层缸采用Cr优质合金钢，经调质处理来提高整体力学性能，中间缸采用CrMoV，并经过特殊热处理，中间缸与外层缸配合面采用过盈配合，利用外层缸的抱紧力来给中间缸缸提供预应力以抵抗高压腔的高压力，高压缸两端采用组合密封圈，中段采用硬铝套来挡压组合密封圈，组合密封圈两端用压盖压紧定位来达到密封要求，硬铝套与内层缸也采用过盈配合，进一步提供预应力以抵抗高压腔的高压力。
[0021]高压出口装有压力传感器，可以检测内压；低压腔油缸为高精度伺服油缸，内设有高精度磁致伸缩数字位移传感器，低压腔安装有比例方向阀，通过比例方向阀实现内压伺服控制；补液端来自于水压系统，内设有高性能单向阀，保证充液成形压力和补液回路的有效隔离。
附图说明
[0022]为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0023]图1为现有增压缸剖视结构示意图；
[0024]图2为本专利技术的剖视结构示意图；
[0025]图3为本专利技术的外层缸剖视结构示意图；
[0026]图4为线膨胀系数示意图；
[0027]图5为加热时间和保温时间线性图；
[0028]图6为热装样板测量图；
[0029]图7为热装样板结构图；
[0030]图8为本专利技术的热装示意图；
[0031]图9为本专利技术的冷装示意图。
[0032]图中：1、内层缸；2、中间缸；3、外层缸；4、组合密封圈；5、硬铝套；6、低压腔；7、高压腔；8、低压缸体。
具体实施方式
[0033]为更进一步阐述本专利技术为实现预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
[0034]此增压缸采用单动式增压器提供成型用高内压，根据帕斯卡能源守衡原理，利用低压腔6与高压腔7活塞面积不同进行增压，因为压力不变,当受压面积由大变小时,则压强也会随受压面积大小不同而变化,从而达到将压力提高到数十倍的压力效果,低压腔6与高压腔7活塞面积之比,即增压倍数。
[0035]低压腔6液体介质为液压油，高压腔7液体介质为乳化液，最高设计内压可达400MPa。高压出口装有压力传感器，可以检测内压。低压腔6油缸为高精度伺服油缸，内设有高精度磁致伸缩数字位移传感器，低压腔6安装有比例方向阀，通过比例方向阀实现内压伺服控制。补液端来自于水压系统，内设有高性能单向阀，保证充液成形压力和补液回路的有效隔离。
[0036]高压缸体是高压缸设计制造的难点之一。高压腔7压力可达到400MPa，对增压缸的高压缸体的强度提出较高的要求。此增压缸高压缸体采用三层通孔缸结构，降低了材料的应力，增加了可靠性，提高了使用寿命。中间缸2采用优质合金钢，并经淬火处理来提高腔体强度，外层缸3采用40Cr优质合金钢，经调质处理来提高整体力学性能，中间缸2采用Cr12MoV，并经过特殊热处理，中间缸2与外层缸3配合面采用过盈配合，利用外层缸3的抱紧力来给中间缸2缸提供预应力以抵抗高压腔7的高压力，高压缸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内高压系统的增压缸，其特征在于，包括内层缸(1)和低压缸体(8)，所述内层缸(1)和低压缸体(8)连通，所述低压缸体(8)内设有低压腔(6)，所述内层缸(1)内设有高压腔(7)，所述内层缸(1)外套设有中间缸(2)，所述中间缸(2)外套设有外层缸(3)，所述内层缸(1)内套设有硬铝套(5)，所述硬铝套(5)的两侧设有组合密封圈(4)；高压腔(7)的出口装有压力传感器，低压腔(6)内设有油缸且为伺服油缸，伺服油缸内设有磁致伸缩数字位移传感器，低压腔(6)内安装有比例方向阀。2.一种内高压系统的增压缸制造工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤一，将外层缸(3)内孔及外圆均加工到尺寸，两端留精加工段；步骤二，将中间缸(2)整体进行淬火处理，中间缸(2)外圆留出适当精加工段，淬火后外圆精加工到尺寸，内孔及两端均留有精加工段；步骤三，加工完成后，将外层缸(3)及中间缸(2)的配合表面清理干净，复查外层缸(3)及中间缸(2)的直径、圆角和倒角配合尺寸，以备热装；步骤四，外层缸(3)热透后随台车快速开出炉腔，外层缸(3)孔的胀量达到要求后要立即将中间缸(2)装进外层缸(3)中，完成热装；步骤五，把内层缸(1)进行初加工，内层缸(1)内孔及外圆均加工到尺寸，两端留精加工配车段，加...

【专利技术属性】
技术研发人员：董娜，印志锋，闫金良，王芝发，
申请(专利权)人：合肥合锻智能制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：