三軸同步進(jìn)給內(nèi)高壓成形機(jī)液壓系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究.pdf

1、航空、航天及汽車(chē)等工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的輕量化要求較高。內(nèi)高壓成形技術(shù)是適應(yīng)結(jié)構(gòu)輕量化而發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)制造技術(shù)，是一種生產(chǎn)復(fù)雜截面薄壁金屬構(gòu)件的先進(jìn)塑性成形技術(shù)，具有生產(chǎn)成本低、材料利用率高和零件質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。成形設(shè)備是實(shí)施該技術(shù)的基礎(chǔ)，設(shè)備的性能極大地影響產(chǎn)品質(zhì)量。液壓系統(tǒng)是內(nèi)高壓成形機(jī)的關(guān)鍵系統(tǒng)之一，是設(shè)備其它系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。歐、美等國(guó)較早開(kāi)始研發(fā)并產(chǎn)業(yè)化內(nèi)高壓成形機(jī)，但其設(shè)備價(jià)格較為昂貴。國(guó)內(nèi)相關(guān)設(shè)備研發(fā)起步較晚，目前尚無(wú)國(guó)際知名

2、品牌。國(guó)內(nèi)研發(fā)的設(shè)備，大多僅有兩個(gè)軸向進(jìn)給缸且合模力不可變，設(shè)備性能及能量利用效率均有待提高。因此，研發(fā)并產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟(jì)實(shí)用、節(jié)能高效的三側(cè)缸內(nèi)高壓成形機(jī)，具有重要的理論和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
　　本文課題來(lái)源于廣東省研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化基金項(xiàng)目。為開(kāi)發(fā)中小型三側(cè)缸內(nèi)高壓成形機(jī)液壓系統(tǒng)，本文主要研究?jī)?nèi)容為：
　?。?）設(shè)計(jì)公稱(chēng)合模力10 MN、合模力可變、三側(cè)缸軸向進(jìn)給、高低壓組合式充液脹形且最高壓力達(dá)300 MPa、帶退料背壓下缸的內(nèi)高壓成形機(jī)

3、液壓系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)主要部件進(jìn)行設(shè)計(jì)或選型。
　　（2）使用AMESim軟件對(duì)電液伺服閥、恒壓變量泵等關(guān)鍵元件進(jìn)行建模與動(dòng)靜態(tài)仿真分析；隨后分別建立合模壓力機(jī)、充液脹形、軸向進(jìn)給和下缸退料四個(gè)子系統(tǒng)仿真模型并進(jìn)行仿真測(cè)試；在以上研究的基礎(chǔ)上建立整機(jī)液壓系統(tǒng)仿真模型，并應(yīng)用工程實(shí)例進(jìn)行仿真以測(cè)試系統(tǒng)的主要性能，理論驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否合理可行。
　?。?）在以上設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合內(nèi)高壓成形技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)三種設(shè)備—多功能自動(dòng)化內(nèi)

4、高壓成形機(jī)、脹形壓力脈動(dòng)加載的內(nèi)高壓成形機(jī)和電動(dòng)靜液作動(dòng)內(nèi)高壓成形機(jī)。
　　研究結(jié)論為：
　?。?）本文設(shè)計(jì)的內(nèi)高壓成形機(jī)液壓系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了可變合模力，提高了能量利用效率；三側(cè)缸軸向進(jìn)給擴(kuò)大了設(shè)備的工藝適用范圍；高低壓組合式增壓脹形設(shè)計(jì)，保證脹形壓力控制精度的同時(shí)減小了設(shè)備的尺寸。
　?。?）仿真研究表明：本文建立的恒壓變量泵、電液伺服閥的仿真模型正確，精度合適；合模壓力機(jī)全流程動(dòng)作正確，快速運(yùn)動(dòng)速度達(dá)標(biāo)，合模時(shí)沖擊較小

5、，合模液壓力控制精度高，保壓可靠，卸荷速度快；脹形壓力控制精度不低于0.5 MPa，壓力動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性較好，充液時(shí)間短；軸向進(jìn)給系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多種成形工藝，位移精度不低于0.05 mm，同步精度較高；下缸可以實(shí)現(xiàn)頂料和動(dòng)態(tài)背壓兩種功能；工程實(shí)例成形中，系統(tǒng)合模壓力、脹形壓力和軸向進(jìn)給位移三項(xiàng)指標(biāo)的控制精度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，整機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理可行。
　?。?）本文液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及方法，對(duì)工程實(shí)際中內(nèi)高壓設(shè)備的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)作用；