本发明专利技术涉及一种低功率200mm/s级高速大吨位四柱单动热冲压成形油压机。它包括机身、动力液压系统和电气控制系统，其中机身是由上横梁、滑块、下横梁、立柱、液压垫和垫板等组成；液压传动系统是由流量转换装置、流量控制装置、辅助装置及液压附件，借助电气系统的控制完成各种动作的循环；电气控制系统由电气控制柜、电气操纵箱、压力数显数控装置、行程数显数控装置、报警系统等组成。可以通过电气控制系统选择工作油的充给方向实现低功率下热冲压成形的高速压制和大吨位保压要求：压制时，对100吨的柱塞缸充油，提供200mm/s滑块速度；保压时，对三个柱塞油缸充油，为滑块提供500吨的工作压力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低功率200mm/s级高速大吨位四柱单动热冲压成形油压机。
技术介绍
四柱式油压机的用途很广，在轻工、家电、电子、造船以及装修装潢等产业，被广泛应用于钣金的冲压或弯曲成形。热冲压成形利用金属热塑性成形的原理，能够在成形的同时实现对板料的淬火热处理。为达到临界淬火速度，热冲压成形的工作速度需要大于 150mm/s，同时由于板料冷却后强度很高，达到1500MPa以上，零件的最终成形需要极高的保压吨位。传统的机械式压力机速度可以达到500mm/s，但其曲柄式结构无法实现大吨位保压。传统油压机能够实现大吨位保压，但其工作速度通常低于30mm/s，无法满足热冲压成形的速度要求。如解永娟在2005年提出的大跨度、大吨位油压机，这种油压只适用于大跨度的厚度较大的钢板压制，这种压制需要很大的压力，导致这种油压的公称压力很大，工作速度最大才26mm/s,无法满足热冲压成形要求的工作速度(>150mm/s)。按照传统液压机设计，要满足热冲压成形的高速大吨位需求，按200mm/S、500吨压力核算，装机功率需要在 IOOOkW以上，远高于一般科研院所实验室装机功率上限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种IOOkW低功率下大吨位四柱单动热冲压成形油压机既能满足200mm/s级高速，又能满足500吨保压的冲压成形。本专利技术所述的四柱式油压机，主要由机身、各种油缸、动力液压系统、电气控制系统、安全系统及其他辅助部件组成。本机机身采用三梁四柱式结构，主要由上横梁(7)、滑块(4)、下横梁(I)、立柱(2)、液压垫(12)和垫板(3)等组成。上横梁(7)和下横梁(I)通过立柱预紧构成龙门框架； 中间布置有滑块(4)。液压垫(12)置于下横梁(I)内，在液压垫上(12)面放置工作台，滑块(4)下平面与工作台上平面均设有T型槽用于固定模具，工作台上开有顶杆孔，另外在上横梁(7)内布有3个主油缸(5，6)(两侧油缸(5)为200吨活塞缸，中间油缸(6)为100吨柱塞缸)以及在下横梁(I)内布有3个液压垫缸(10，11)(两侧油缸(11)为70吨柱塞缸， 中间油缸(10)为63吨活塞缸)主油缸的缸体通过法兰和连接块与上横梁(7)连接，活塞杆与滑块(4)连接；液压垫油缸的缸体通过法兰和连接块与下横梁(I)连接，活塞杆与液压垫(12)连接。其中液压垫(12)为钢板焊接箱型结构，液压垫(12)压力、行程可由触摸屏设定调节，并可显示；液压垫(12)置于下横梁(I)内。液压垫(12)由导柱导向，运行精度高。在液压垫(12)上平面安装有淬硬圆垫，以防止因顶杆对液压垫的冲击而造成液压垫上平面的变形和损伤。本油压机采用动力液压系统为压机提供可控制的液压动力源，它是由高压电比例流量油泵(16)、充液阀(13)、比例调压阀、二通插装阀组(17)、充液油箱(14)、 储液油箱(15)组成。在电机工作带动油泵(16)工作，通过油泵(16)顶端的比例调压阀控制油管中液压油量，液压油通过油管进入二通插装阀组(17)，在二通插装阀组(17)的作用下液压油经过N2油管流入主油缸(6)和主油缸(5)的上腔使主油缸(5、6)工作，为压机工作产生压力，而主油缸(5)下腔中液压油通过N3油管流入油箱(15);当压机回程时，液压油在二通插装阀组(17)作用下经过N3油管流入主油缸(5)的下腔，为压机回程提供拉力， 而液压油在油缸顶部皮管中液压油的作用下打开充液阀(13)，主油缸(6)和主油缸(5)上腔中的液压油流入充液油箱(14)，充液油箱(14)中多余的液压油通过NI油管回流到储液油箱(15)中，从而使整个过程中液压油的平衡，以保证液压系统的稳定性和可靠性。油压机可以进行压力分级，滑块(4)采用500吨级和100吨级二级，液压垫(12)采用200吨级和63吨级二级。为实现低功率下热冲压成形的高速压制和大吨位保压要求，当需要高速压制时，通过电气控制系统控制方向阀(18)，只对中间100吨的柱塞缸(6)充入高压油，IOOkW 功率下的全流量液压油用于提供单缸(6)高压充油，从而实现200mm/s的高速滑块压制速度，而两边的200吨油缸(5)利用自重副压从充液油箱(14)吸油实现随动，不提供工作压力；当热压完成进行保压成形时，压力传感器向控制系统发出当前背压信号，系统通过方向阀(18)自动切换为三个油缸充入高压油，IOOkW功率下的全流量液压油为三个缸(5、6)同时高压充油，实现500吨的滑块工作压力和20mm/s的保压压制速度。液压垫的200吨和63 吨压边力原理和为滑块提供压力原理一样都是通方向阀控制的。这种提供压力方式适用范围很宽，特别适合作为试验机对各类大小试件热冲压成形实验。液压传动系统是借助电气系统的控制完成各种动作的循环。整套液压系统可实现压力的连续调节、位移的连续调节，速度的无级调节；并可结合电气系统通过各种传感器将压力、位移、速度及各种报警信号经PLC可编程序控制系统处理完成对整机的控制。压力和行程位置的调整可通过触摸屏上的友好人机界面进行便捷的远程数字化调节。电气控制系统采用PLC可编程序控制系统，结合触摸屏主控。PLC由CPU模块、编程器、输入和输出模块等组成；结合相关的先导阀、行程数显装置及各部位传感器的信号完成对整个系统的压力、 滑块位移、持压时间、故障报警信号等参数集中控制，并可完成整机的全部功能的按钮集中控制并设有急停按钮、断电保护装置、紧急回程按钮，保证动作的可靠性及系统的可靠性。 通过主控制台上的旋钮选择工作速度。由电气控制系统控制油泵(16)对油缸的进油速度， 实现工作速度的变化=IOOkW输入功率下，本压机能够实现单缸(6) 100吨工作时，速度在 30-200mm/s可调；三缸(5、6) 500吨工作时，速度在5-20mm/s可调。所以整套液压系统可实现压力的连续调节、位移的连续调节，速度的无级调节；并可结合电气系统通过各种传感器将压力、位移、速度及各种报警信号经PLC可编程序控制系统处理完成对整机的控制。压力和行程位置的调整可通过触摸屏上的人机界面进行便捷的远程数字化调节。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著进步本油压机通过并联高速柱塞缸和高压活塞缸，配合液压传动系统、软件编程以及电气控制系统，满足一般科研院校实验室中进行低功率高速大吨位热冲压成形的实验要求。本专利技术提供的IOOkW低功率下200mm/s级高速大吨位四柱单动热冲压成形油压机,一定程度上节省了能耗成本，也是油压机设计工艺上的一次创新。附图说明图I 低功率200mm/s级高速大吨位四柱单动热冲压成形油压机主视结构2低功率200mm/s级高速大吨位四柱单动热冲压成形油压机的油路安装3主控制台面板图4电气控制系统紧急停止示意5PLC控制系统原理示意6PLC输入信号示意7PLC输入信号示意8PLC输入信号示意9PLC输入信号示意10PLC输入信号示意11PLC输入信号示意12PLC输出信号示意13PLC输出信号示意14电磁铁动作电路。具体实施例方式本专利技术的优选实施例结合附图相述如下实施例一参见图I和图2，本低功率200mm/s级高速大吨位四柱单动热冲压成形油压机，包括机身、动力液压系统和电气控制系统，其特本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王武荣，韦习成，何昌炜，郭必檬，季钰荣，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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