一种脉动液压装置的制作方法

本实用新型属机械加工技术领域，涉及一种用于板件或管材加工的液压装置，特别涉及一种用于产生脉动液压力的脉动液压装置。

背景技术：

液压成形技术是一种先进制造技术，成形原理是通过在待成形件内部施加内压力，使其在给定型腔内发生塑性变形并与模具内表面贴合，直至获得所需形状的板材或管材零件；与常规加工技术相比，具有需要的原材料、加工次数和所需要的模具数量少，零件的尺寸精度高，生产周期短，成本低的优点，因此在机械加工行业特别是在汽车制造行业得到广泛的应用。

常规液压成形技术一般采取的加载路径为线性加载或折线加载，线性加载存在的不足是：

1．在生产大型异性结构件时，由于成形形状复杂，待成形件与模具接触面积增大产生较大摩擦力，造成材料成形过程中补料困难，容易导致待成形件壁厚过度减薄而发生破裂；

2．贴模性比较差，严重影响管材（板材也行）成形性能，所需成形压力较高；

折线加载虽然在一定程度上延缓了成形缺陷的产生，但依然不是最佳的加载路径。

为了克服以上缺陷，业内提出了脉动加载的液压成形方式，即在内高压成形中，液压力P按照一定的频率和振幅变化，使待成形件最终成形，这种加载方式类似摩擦系数的减少，可以延迟起皱与破裂的产生，有效避免材料的局部减薄，成形结果更均匀，可明显提高材料的成形性能；脉动加载需要产生脉动液压力，目前多采用数控系统，通过改变脉动加载参数改变脉动液压力，存在的问题是成形复杂，而且数控系统成本很高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、用于产生脉动液压力的脉动液压装置，以克服上述已有技术存在的不足。

本实用新型采取的技术方案是：一种脉动液压装置，包括底座、液压腔体、活塞杆以及振幅调节机构，所述液压腔体安装在底座上，其内腔设有水平布置的进油通道和出油通道以及垂直布置的活塞滑道，所述进油通道与液压腔体左侧的进油口连通，出油通道与液压腔体右侧的出油口连通，进油通道与出油通道交汇处与活塞滑道连通，所述活塞杆安装在液压腔体上部，其下端伸进活塞滑道与活塞滑道滑动配合，其上端与振幅调节机构传动连接，振幅调节机构与电机Ⅰ传动连接，电机Ⅰ与控制器电连接并由控制器控制其转动速度；通过改变振幅调节机构的频率和振幅从而实现在出油通道输出相应频率、振幅的脉动液压力。

其进一步的技术方案是：所述振幅调节机构包括行程转盘、连接杆和调节杆，所述行程转盘上设有位于不同半径圆弧上的行程调节孔，所述连接杆一端通过行程调节孔与行程转盘铰接，另一端与调节杆的上端铰接，调节杆的下端与活塞杆螺纹连接，行程转盘与电机Ⅰ传动连接，电机Ⅰ转动时，带动行程转盘转动并通过连接杆带动调节杆和活塞杆上下运动，从而将行程转盘的转动转变为活塞杆的直线往复运动。

更进一步：所述活塞杆包括活塞杆上端和活塞杆下端，活塞杆上端中心开有盲孔，盲孔内开有内螺纹，调节杆下端开有外螺纹，所述活塞杆上端通过盲孔与调节杆螺纹连接，活塞杆下端伸进活塞滑道与活塞滑道滑动配合；

所述活塞杆下端与活塞滑道之间设有密封圈。

由于采取上述技术方案，本实用新型之一种脉动液压装置具有以下有益效果：

1．本实用新型之一种脉动液压装置液压腔体内设进油通道和出油通道，进油通道与出油通道交汇处与垂直布置的活塞滑道连通，活塞滑道内滑动配合活塞杆，活塞杆与振幅调节机构连接，从而：

（1）可通过控制器控制电机Ⅰ的转速，带动行程转盘并通过连接杆和调节杆带动活塞杆按相应的速度上下往复直线运动，从而实现振幅调节机构频率的改变；（2）可通过调整调节杆在活塞杆上端的盲孔内的深度，以改变活塞杆下端伸入活塞滑道内的深度；调整连接杆与行程转盘上的不同行程调节孔连接，以改变连接杆的摆幅从而通过调节杆改变活塞杆在活塞滑道内上下往复直线运动的振幅；产生振幅和频率可控的脉动液压力，满足液压型模的需求，该装置具有结构简单、应用范围广、运行成本低的优点；

2．利用该一种脉动液压装置，通过施加不同的径向液压力、调节振幅调节机构的频率和振幅。即可得到所需的脉动液压力，方法简单、结果精确可靠。

下面结合附图和实施例对本实用新型之一种脉动液压装置的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图5为一种脉动液压装置结构示意图：

图1为主视图，图2为去掉振幅调节机构、电机Ⅰ和控制器结构示意图，

图3为图2之A-A剖视图，图4为图2之B-B剖视图，图5为图2之左视图；

图6～图7为振幅调节机构的结构示意图：

图6为主视图，图7为图6之左视图；

图8为一种脉动液压装置使用状态结构示意图；

图中： 1—底座，2—液压腔体，21—进油通道，22—出油通道，23—活塞滑道，3—活塞杆，31—活塞杆上端，311—盲孔，32—活塞杆下端，33—密封圈，4—振幅调节机构，41—行程转盘，411—行程调节孔，42—连接杆，43—调节杆，5—电机Ⅰ，6—控制器，7—电机Ⅱ，8—液压泵，9—进油液管，10—出油液管，11—液压型模，12—压力传感器，13—记录仪。

具体实施方式

实施例

一种脉动液压装置，包括底座1、液压腔体2、活塞杆3以及振幅调节机构4，所述液压腔体安装在底座上，其内腔设有水平布置的进油通道21和出油通道22以及垂直布置的活塞滑道23，所述进油通道与液压腔体左侧的进油口连通，出油通道与液压腔体右侧的出油口连通，进油通道与出油通道在液压腔体内相通，其交汇处与活塞滑道23连通，所述活塞杆安装在液压腔体上部，其下端伸进活塞滑道23与活塞滑道滑动配合，其上端与振幅调节机构4传动连接，振幅调节机构与电机Ⅰ5传动连接，电机Ⅰ5与控制器6电连接并由控制器控制其转动速度；通过改变振幅调节机构的频率和振幅从而实现在出油通道输出相应频率、振幅的脉动液压力。

所述振幅调节机构包括行程转盘41、连接杆42和调节杆43，所述行程转盘上设有位于不同半径圆弧上的行程调节孔411，所述连接杆42一端通过行程调节孔411（和铰接销轴）与行程转盘41铰接，另一端与调节杆42的上端铰接，调节杆的下端与活塞杆3螺纹连接，行程转盘与电机Ⅰ5传动连接，电机Ⅰ5转动时，带动行程转盘转动并通过连接杆42带动调节杆和活塞杆上下运动，从而将行程转盘的转动转变为活塞杆的直线往复运动。

所述活塞杆3包括活塞杆上端31和活塞杆下端32，活塞杆上端中心（沿轴心线）开有盲孔311，盲孔内开有内螺纹，调节杆下端开外螺纹，活塞杆通过盲孔内的内螺纹与调节杆放入外螺纹配合连接，活塞杆下端32伸进活塞滑道23与活塞滑道滑动配合；所述活塞杆下端与活塞滑道之间设有1～4圈密封圈33。

利用上述实施例所述的一种脉动液压装置产生脉动加载所需的脉动液压力的方法步骤如下：

S1.安装脉动液压装置：

S11.用进油液管和快速接头将液压腔体之进油口与液压泵连接（液压泵接通液压油池），用出油液管和快速接头将液压腔体之出油口与液压型模连接，将连接部位密封好（待成形件安装于液压型模内、密封好）；

S12.在出油液管与液压型模之间接三通管座，三通管座上连接压力传感器，压力传感器信号输出端连接的记录仪；

S2.排气充油：

启动液压泵，缓慢注入液压油将进油通道和出油通道内的空气排出，并使进油通道和出油通道充满液压油；

S3.绘制脉动加载曲线：

S31.通过液压泵向液压腔体施加径向液压力；

S32.启动振幅调节机构向液压腔体施加脉动力，在设定的径向液压力下改变振幅调节机构的频率和振幅，根据记录仪上读取出油通道所输出的脉动液压力，得到在设定的径向液压力下与振幅调节机构的不同频率和振幅一一对应的脉动液压力值，将其对应关系绘制成脉动加载曲线；

S33.调节液压泵改变向液压腔体施加的径向液压力；

S34.重复步骤S32，得到在不同径向液压力下的脉动液压力曲线；

S4.正式运行：

按照步骤S3绘制的脉动加载曲线，选择所需的脉动液压力，并按照脉动加载曲线对应关系，启动液压泵向液压腔体施加对应的径向液压力，启动振幅调节机构并控制其为对应的频率和振幅，使液压腔体产生所需的脉动液压力，满足液压型模的要求，使待成形件在脉动液压力和径向压力共同作用下成形直为至最终产品。

上述步骤S32所述振幅调节机构的频率是指活塞杆3在活塞滑道23内上下往复直线运动的频率；振幅调节机构频率的改变是通过控制器6改变电机Ⅰ5的转速，带动行程转盘41并通过连接杆42和调节杆43改变活塞杆3上下往复直线运动的速度，从而实现振幅调节机构频率的改变。

上述步骤S32所述振幅调节机构的振幅是指活塞杆3在活塞滑道23内上下往复直线运动的行程大小，振幅调节机构振幅的改变通过下述操作实现：

（1）调整调节杆43在活塞杆上端的盲孔311内的深度，从而改变活塞杆下端32伸入活塞滑道23内的深度；

（2）调整连接杆42与行程转盘41上的不同行程调节孔连接，改变连接杆的摆幅使与其连接的调节杆43上下运动的行程改变，从而改变活塞杆在活塞滑道23内上下往复直线运动的振幅。