基于独立囊调压的板料充液拉深成形系统及其成形方法技术方案

本发明专利技术公开了基于独立囊调压的板料充液拉深成形系统及其成形方法，属于板材液压成形领域。本发明专利技术的成形方法过程包括：凹模液池内充注液体，将毛坯置于凹模上，闭合模具后，液压系统启动实现板料预胀；凸模开始下行，液池内液体以及与液池相连的压力控制囊内介质受到挤压；凸模继续下行，压力升高到独立囊机构设定值时，独立囊内氮气受到压缩体积变小，液池内液体被挤压到独立囊内，同时液体压力保持小幅度缓慢升高，通过独立囊控制压力加载曲线；凸模继续下行，液池内液体压力快速升高到成形所需压力并实现液体溢流至蓄能器中，液体压力保持到板料成形结束。成形结束后，蓄能器中液体在凸模上升的同时以一定速度返回液池，提升拉深成形效率。拉深成形效率。拉深成形效率。

【技术实现步骤摘要】
基于独立囊调压的板料充液拉深成形系统及其成形方法


[0001]本专利技术涉及金属板材成形加工
，更具体地说，涉及基于独立囊调压的板料充液拉深成形系统及其成形方法。

技术介绍

[0002]板料充液拉深技术可增大板料与刚性凸模之间的有益摩擦力，并在板料与凹模之间建立起流体润滑，有效缓解刚性凸模圆角处板料的径向拉应力。通过该技术，可以获得较高的拉深比、尺寸精度和表面质量，降低模具成本，可成形复杂形状薄壁件；理论上讲对于每一种零件都有一条最优的液池压力
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凸模行程曲线。充液拉深成形过程中的压力控制对于充液拉深成形成败和制件质量好坏至关重要；现阶段充液拉深成形压力控制主要通过复杂的液压系统来实现，成本高，操作维护困难，普通压力机床上难以实现，并且充液拉深设备在一次拉深成形后，液池充液需要较多时间，导致生产效率较低，客观上限制了该技术的工业应用。
[0003]经检索，中国专利申请号：2016107627291，专利技术创造名称为：一种充液成形液压机内高压钢管液压打孔的液压系统，该申请案公包括：两位四通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀、囊式蓄能器、双作用打孔缸和电控系统；囊式蓄能器的输出端设有蓄能器安全阀组；电控系统接收压力传感器信号，输出信号控制两位四通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀和囊式蓄能器的工作。中国专利申请号：2018103796158，专利技术创造名称为：一种用于液压机的节能液压垫控制系统，该申请案包括：液压垫缸、充液阀、液压垫控制阀块、压力传感器、蓄能器、蓄能器安全阀组、液压垫顶起泵组和动力油箱；液压垫缸中油液通过充液阀排入液压垫控制阀块中，再通过管路排入蓄能器中，顶起时蓄能器中油液通过液压垫控制阀块到达液压垫缸中，驱动液压垫顶起；该申请案增加了蓄能器储存拉伸能量，在液压垫需要顶起时利用储存的能量将其顶回到拉伸位置的原理，减少了系统发热，节省了大排量液压垫泵组。以上申请案均涉及液压成形技术优化，但对于上述提到的技术问题并无助益。

技术实现思路

[0004]1.专利技术要解决的技术问题
[0005]本专利技术拟提供基于独立囊调压的板料充液拉深成形系统及其成形方法，该成形系统通过蓄能器囊结构中气体的体积与压力变化改变介质液体压力上升趋势，实现不同零件的液压加载路径，在一次拉深操作完成后，蓄能器中液体以一定速度返回液池，便于进行下一次拉深，显著提升充液拉深效率；该成形方法实现简单，实践上容易操作，在现有压力机上简单改造即可实现，便于工业化生产和降低生产设备成本，提高充液拉深效率，突破目前现有技术中液压成形装备昂贵造成技术难以推广，中小企因不具备设备条件而无法采用充液拉深技术的瓶颈，为充液拉深技术在中小企业的广泛推广提供了可能。
[0006]2.技术方案
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：
[0008]本专利技术的基于独立囊调压的板料充液拉深成形系统，包括对应配合分布的凸模和凹模，凹模上方设有压料板且凹模内开设有凹模液池；还包括囊式蓄能器，凹模液池底部设有回油管路和出油管路分别与囊式蓄能器连接。
[0009]更进一步地，囊式蓄能器的胶囊内填充介质为氮气，实践中可以根据不同的成形零件来选择对于囊式蓄能器充入不同的压力，来保证成形过程。回油管路和出油管路上分别设有电磁阀和单向阀。回油管路上设有压力传感器。
[0010]基于独立囊调压的板料充液拉深成形方法，步骤如下：
[0011]S1、在凹模液池内充注一定的液体，并将凹模液池通过回油管路、出油管路连接囊式蓄能器；
[0012]S2、采用薄板预制毛坯，将毛坯板料至于凹模上，压料板下行压紧板料；
[0013]S3、启动液压控制系统，实现板料预胀和对凹模液池内液体控压；
[0014]S4、凸模开始下行，压力按预设值变化，凹模液池内液体和囊式蓄能器内介质受到挤压，压力开始升高；凸模继续下行，压力升高到囊式蓄能器的设定值时，囊式蓄能器内介质受到压缩体积变小，凹模液池内液体被挤压到囊式蓄能器内，同时液体压力保持小幅度缓慢升高，通过囊式蓄能器控制压力加载曲线；凸模继续下行，凹模液池内液体压力快速升高到成形所需压力，并实现液体溢流至囊式蓄能器内，液体压力保持到板料成形结束；
[0015]S5、零件成形，凸模和压料板复位，囊式蓄能器内介质所受压力减小，体积变大，囊式蓄能器内溢流液体以一定速度返回凹模液池；取出零件，完成囊式蓄能器调压的板料充液拉深成形。
[0016]3.有益效果
[0017]采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0018]本专利技术的基于独立囊调压的板料充液拉深成形方法，在现有压力机上简单改造即可实现，采用囊式蓄能器能够对充液拉深过程中液池压力进行有效控制，且一次充液拉深完成后液体能够以一定速度快速返回液池，无需再次充液，便于工业化生产和降低生产设备成本，提高生产效率，突破原来液压成形装备昂贵造成技术难以推广，中小企因不具备设备条件而无法采用充液拉深技术的瓶颈。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的成形系统结构示意图；
[0020]图2为囊式蓄能器工作原理图；
[0021]其中(a)表示使用前的状态；(b)表示充入氮气的状态；(c)表示液体进入的状态；(d)表示排出必要量流体的状态；
[0022]图3为本专利技术的成形方法过程示意图；
[0023]其中(a)表示板料装夹与液池内充油以及囊式蓄能器连接；(b)表示板料预胀；(c)表示板料充液拉深成形过程及蓄能器内部介质变化情况；(d)表示本方法充液拉深过程结束。
[0024]示意图中的标号说明：
[0025]1：凸模；2：压料板；3：板料；4：凹模液池；5：囊式蓄能器；6：回油管路；7：出油管路。
具体实施方式
[0026]为进一步了解本专利技术的内容，结合附图对本专利技术作详细描述。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0029]实施例1
[0030]如图1
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图3所示，本实施例的基于独立囊调压的板料充液拉深成形系统，包括对应配合分布的凸模1和凹模，凹模上方设有压料板2且凹模内开设有凹模液池4；还包括囊式蓄能器5，凹模液池4底部设有回油管路6和出油管路7分别与囊式蓄能器5连接。其中囊式蓄能器5的胶囊内填充介质为氮气。回油管路6和出油管路7上分别设有电磁阀和单向阀。回油管路6上设有压力传感器。
[0031]对应地，本实施例的基于独立囊调压的板料充液拉深成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于独立囊调压的板料充液拉深成形系统，其特征在于：包括对应配合分布的凸模(1)和凹模，凹模上方设有压料板(2)且凹模内开设有凹模液池(4)；还包括囊式蓄能器(5)，凹模液池(4)底部设有回油管路(6)和出油管路(7)分别与囊式蓄能器(5)连接。2.基于独立囊调压的板料充液拉深成形系统，其特征在于：回油管路(6)和出油管路(7)上分别设有电磁阀和单向阀。3.基于独立囊调压的板料充液拉深成形系统，其特征在于：回油管路(6)上设有压力传感器。4.基于独立囊调压的板料充液拉深成形方法，其特征在于：步骤如下：S1、在凹模液池(4)内充注一定的液体，并将凹模液池(4)通过回油管路(6)、出油管路(7)连接囊式蓄能器(5)；S2、采用薄板预制毛坯，将毛坯板料(3)至于凹模上，压料板(2)下行压紧板料(3)；S3、启动液...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁怡航，王会廷，高鹏博，沈晓辉，曹杰，潘红波，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：