當泵所供應的高壓工作液有余量時(shí),由蓄能器儲存;液壓機而當供應量不足于需要時(shí),便由蓄能器增補供應。
泵-蓄能器驅動(dòng)在這種驅動(dòng)系統中有一個(gè)或一組蓄能器。按結構型式分,液壓機有雙柱、四柱、八柱、焊接框架和多層鋼帶環(huán)繞糾纏框架等型式,中、小型立式液壓機還有用C型架式的。
液壓成形也被稱(chēng)為“內高壓成形”,它的基本原理是以管材作為坯料,在管材內部施加超高壓液體同時(shí),對管坯的兩端施加軸向推力,進(jìn)行補料。與沖壓焊接工藝比擬,液壓成形技術(shù)和工藝有以下主要長(cháng)處:
□ 減輕質(zhì)量,節約材料。
液壓成形技術(shù)
一、上風(fēng)
與傳統的沖壓工藝比擬,液壓成形工藝在減輕重量、減少零件數目和模具數目、進(jìn)步剛度與強度、降低出產(chǎn)本錢(qián)等方面具有顯著(zhù)的技術(shù)和經(jīng)濟上風(fēng),在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域尤其是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中得到了越來(lái)越多的應用。多數液壓機液壓機為立式,擠壓用液壓機則多用臥式。 “油包水”乳化液的外相為油,它的潤滑性和防蝕性接近油,且含油量很少,不易燃燒。采用這種系統可以按高壓工作液的均勻用量選用泵和電念頭的容量,但由于工作液的壓強是恒定的,液壓千斤頂,電能消耗量較大,并且系統的環(huán)節多,結構比較復雜。
□ 減少零件和模具數目,降低模具用度。
液壓機結構
一、驅動(dòng)系統
液壓機的驅動(dòng)系統主要有泵直接驅動(dòng)和泵-蓄能器驅動(dòng)兩種型式。在上傳動(dòng)的立式四柱自由鑄造液壓機中,油缸固定在上梁中,柱塞與流動(dòng)橫梁剛性連接,流動(dòng)橫梁由立柱導向,在工作液的壓強作用下上下移動(dòng)。
二、結構型式
按作用力的方向區分,液壓機有立式和臥式兩種。 C型架式液壓機三面敞開(kāi),操縱利便,但剛性差。液壓機對工作介質(zhì)的基本要求是:①有相宜的活動(dòng)性和低的可壓縮性,以進(jìn)步傳動(dòng)的效率;②能防銹蝕;③有好的潤滑機能;④易于密封;⑤機能不亂,長(cháng)期工作而不變質(zhì)。根據對已應用液壓成形零件的統計分析,液壓成形件的出產(chǎn)本錢(qián)比沖壓件均勻降低15%~20%,模具用度降低20%~30%。這種驅動(dòng)系統環(huán)節少,結構簡(jiǎn)樸,壓強能按所需的工作力自動(dòng)增減,減少了電能消耗,但須由液壓機的最大工作力和最高工作速度來(lái)決定泵及其驅動(dòng)電機的容量。
按用途主要分為金屬成型、折彎、拉伸、沖裁、粉末(金屬,非金屬)成型、壓裝、擠壓等。
□ 進(jìn)步強度與剛度,尤其是疲憊強度,如液壓成形的散熱器支架,其剛度在垂直方向可進(jìn)步39%,水平方向可進(jìn)步50%。
在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)及航空、航天等領(lǐng)域,減輕結構質(zhì)量以節約運行中的能量是人們長(cháng)期追求的目標,也是提高前輩制造技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。 19世紀后期泛起了以礦物油為工作介質(zhì)的油壓機。油有良好的潤滑性、防侵蝕性和適度的粘性,有利于改善液壓機的機能。
熱鍛液壓機
大型鑄造液壓機是能夠完成各種自由鑄造工藝的鑄造設備,是鑄造行業(yè)使用最廣泛的設備之一。液壓機最初用水作為工作介質(zhì),以后改用在水中加入少量乳化液壓機油而成的乳化液,以增加潤滑性和減少銹蝕。在流動(dòng)橫梁下和工作臺面上分別安裝上砧和下砧。液壓成形的發(fā)念頭托架零件由6個(gè)減少到1個(gè),散熱器支架零件由17個(gè)減少到10個(gè)。液壓成形(hydroforming)就是為實(shí)現結構輕量化的一種提高前輩制造技術(shù)。采用泵-蓄能器驅動(dòng)的大、中型的自由鍛水壓機常采用三個(gè)工作缸,以得到三級工作力!∫簤簷C所用的工作介質(zhì)的作用不僅是傳遞壓強,而且保證機器工作部件工作敏捷、可靠、壽命長(cháng)和泄漏少。這種型式的驅動(dòng)系統多用于中小型液壓機,也有用泵直接驅動(dòng)的大型(如120000千牛)自由鑄造水壓機。
二、長(cháng)處
對于空心變截面結構件,傳統的制造工藝是先沖壓成形兩個(gè)半片,然后再焊接成整體,而液壓成形則可以一次整體成形沿構件截面有變化的空心結構件。泵直接驅動(dòng)這種驅動(dòng)系統的泵向液壓缸提供高壓工作液體,配流閥用來(lái)改變供液方向,溢流閥用來(lái)調節系統的限定壓強,同時(shí)起安全溢流作用。以散熱器支架為例,散熱面積增加43%,焊點(diǎn)由174個(gè)減少到20個(gè),工序由13道減少到6道,出產(chǎn)率進(jìn)步66%。目前有800T、1600T、2000T、2500T、3150T、4000T、5000T等系列規格的鑄造液壓機。對于汽車(chē)發(fā)念頭托架、散熱器支架等典型零件,液壓成形件比沖壓件減輕20%~40%;對于空心蹊徑軸類(lèi)零件,可以減輕40%~50%的重量。沖壓用的焊接框架式液壓機剛性好,前后敞開(kāi),但左右封鎖。
液壓機分類(lèi)
按結構形式現主要分為:四柱式、單柱式(C型)、臥式、立式框架等。工作缸外還設有向上施加力的平衡缸和回程缸。 20世紀下半葉泛起了新型的水基乳化液,其乳化形態(tài)是“油包水”,而不是原來(lái)的“水包油”。橫梁上有可以前后移動(dòng)的工作臺。
□ 降低出產(chǎn)本錢(qián)。液壓成形件通常只需要1套模具,而沖壓件大多需要多套模具。
四柱液壓機
該液壓機合用于可塑性材料的壓制工藝。在兩種外力的共同作用下,管坯材料發(fā)生塑性變形,并終極與模具型腔內壁貼合,得到外形與精度均符合技術(shù)要求的中空零件。 液壓機
□ 可減少后續機械加工和組裝的焊接量。工作力由上、下橫梁和立柱組成的框架承受。但水基乳化液價(jià)格較貴,限制了它的推廣。如粉末制品成型、塑料制品成型、冷(熱)擠壓金屬成型、薄板拉伸以及橫壓、彎壓、翻透、校正等工藝。這種驅動(dòng)系統多用于大型液壓機,或者用一套驅動(dòng)系統驅動(dòng)數臺液壓機。