一种内高压水胀管材成型的液压控制系统的制作方法

本发明涉及内高压水胀成型技术领域，尤其涉及一种内高压水胀管材成型的液压控制系统。

背景技术：

随着现代工业的快速发展，在汽车制造、航空航天和工程机械等领域，以减轻质量来节约原材料成本和降低运行能耗是设计者们匠心所在，使得结构轻量化成为现代先进制造技术的重要发展方向。

目前，在结构轻量化设计方面除了采用轻质复合材料外，另一途径就是采用空心管材和变截面的等强度构件，因空心结构既可以减轻重量提高材料利用率，又可以充分的利用材料的强度和刚度，对于一些几何尺寸大，截面形状复杂的直轴或弯曲较多的管类件，采用其它工艺难以实现。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种内高压水胀管材成型的液压控制系统，解决了形状复杂的管型件难以加工实现的技术问题。

一种内高压水胀管材成型的液压控制系统，包括用于夹持管件的成型机构和供压管路单元，所述供压管路单元与成型机构连通给管件的内部施加超高压液体；

所述供压管路单元包括液压油箱、第一水箱、第二水箱、高压过滤器、系统比例调压阀组、高压油泵动力单元、第一控制阀组、增压器、高压三通阀组、第二控制阀组、高压水泵动力单元、低压过滤器、低压水泵动力单元、卸荷阀；

所述高压油泵动力单元的进油口与所述液压油箱连通，出油口与所述系统比例调压阀组连通；所述高压过滤器分别与所述系统比例调压阀组和第一控制阀组连通，所述第一控制阀组的出油口与所述增压器连通，所述增压器与所述高压三通阀组连通；所述高压水泵动力单元的进水口与所述第一水箱连通，出水口与所述第二控制阀组连通，所述第二控制阀组与所述高压三通阀组连通，所述高压三通阀组与所述成型机构连通；所述第二水箱与所述卸荷阀连通，所述卸荷阀与所述成型机构连通；所述第一水箱和第二水箱之间通过低压过滤器、低压水泵动力单元连通。

本发明的有益效果是通过增加额外的增压器支路数量，提供额外的所需流量，保证水基乳化剂快速进入管件内部完成管件的成型加工；本发明生产制造的产品质量轻，强度刚度好，材料利用率高，同时采用该系统的制造工艺流程较少，生产成本降低。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步地，它还包括废液收集箱，所述成型机构周边设有所述废液收集箱，所述废液收集箱底部与所述第二水箱连通，采用本步的有益效果是便于实现废液循环利用。

进一步地，所述系统比例调压阀组包括二通插装阀、第一限压阀、比例调压阀和单向阀，所述二通插装阀的a口与所述高压油泵动力单元的出油口连通，所述二通插装阀的b口分别与所述限压阀、比例调压阀连通，所述限压阀和比例调压阀并联后与所述单向阀的进油口，所述单向阀的出油口与所述高压过滤器连通，采用本步的有益效果是通过系统比例调压阀组能够稳定地调节支路的压力，有效地控制管坯内部压力的大小和精度。

进一步地，所述第一控制阀组包括伺服流量阀、压力传感器和三位四通阀，所述伺服流量阀的a口与所述高压过滤器连通，所述伺服流量阀的t口与所述三位四通阀的t口连通，所述伺服流量阀的b口和所述压力传感器串联后与所述三位四通阀的p口连通，所述三位四通阀的a口和b口分别与所述增压器连通，采用本步的有益效果是通过第一控制阀组能够完成增压器的精确流量控制。

进一步地，所述高压三通阀体包括第一超高压单向阀和第二超高压单向阀，所述第一超高压单向阀的进水口和第二超高压单向阀的出水口连通，且第一超高压单向阀的出水口与所述成型机构连通，所述增压器的出水口与所述第一超高压单向阀的进水口连通，采用本步的有益效果是通过高压三通阀体能够将高低压介质进行隔离并避免水基乳化液回流。

进一步地，所述第二控制阀组包括二位二通阀和第二限压阀，所述二位二通阀与所述高压水泵动力单元连通，所述第二限压阀与所述高压水泵动力单元并联。

进一步地，所述成型机构包括左压头、右压头、上模具和下模座，所述下模座的周边设置有所述废液收集箱，所述上模具位于下模座上方，且上模具和下模座相互配合形成夹持管件的空腔，所述左压头、右压头分别设置在所述管件两端，所述左压头、右压头内部均开设有液压通道，所述液压通道均与所述管件的内部连通，所述左压头的液压通道与所述第二水箱连通，所述右压头的液压通道与所述第一水箱连通。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例1所述的一种内高压水胀管材成型的液压控制系统的结构示意图；

图2为本发明具体实施例1所述的一种内高压水胀管材成型的液压控制系统的系统比例调压阀组示意图；

图3为本发明具体实施例1所述的一种内高压水胀管材成型的液压控制系统的第一控制阀组示意图；

附图标记：

1-管件；2-成型机构；3-供压管路单元；4-废液收集箱；

201-左压头；202-右压头；203-上模具；204-下模座；205-空腔；206-液压通道；

301-液压油箱；302-第一水箱；303-第二水箱；304-高压过滤器；305-系统比例调压阀组；306-高压油泵动力单元；307-第一控制阀组；308-增压器；309-高压三通阀组；310-第二控制阀组；311-高压水泵动力单元；312-低压过滤器；313-低压水泵动力单元；314-卸荷阀；

315-二通插装阀；316-第一限压阀；317-比例调压阀；318-单向阀；

319-伺服流量阀；320-压力传感器；321-三位四通阀；

322-第一超高压单向阀；323-第二超高压单向阀；

324-二位二通阀；325-第二限压阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1-3所示，本实施例所提供的一种内高压水胀管材成型的液压控制系统，包括用于夹持管件1的成型机构2和供压管路单元3，所述供压管路单元3与成型机构2连通给管件1的内部施加超高压；本实施例提供的液压控制系统主要完成管材内部施加超高压液体，从而完成工件成型；本实施例中低压指的是低于16mpa的压力，高压指的是不低于16mpa的压力，超高压指的是不低于40mpa的压力。

如图1所示，所述供压管路单元3包括液压油箱301、第一水箱302、第二水箱303、高压过滤器304、系统比例调压阀组305、高压油泵动力单元306、第一控制阀组307、增压器308、高压三通阀组309、第二控制阀组310、高压水泵动力单元311、低压过滤器312、低压水泵动力单元313、卸荷阀314；

所述高压油泵动力单元306的进油口与所述液压油箱301连通，出油口与所述系统比例调压阀组305连通；本实施例中的高压油泵动力单元306从液压油箱301抽取液压油进行输送，而通过系统比例调压阀组305能够进行压力调节；

所述高压过滤器304分别与所述系统比例调压阀组305和第一控制阀组307连通，所述第一控制阀组307的出油口与所述增压器308连通，所述增压器304与所述高压三通阀组309连通，高压过滤器304串联至进入增压器304的液压通道中，对液压油进行过滤，延长整个系统的使用寿命；所述高压水泵动力单元311的进水口与所述第一水箱302连通，出水口与所述第二控制阀组310连通；所述第二控制阀组310与所述高压三通阀组309连通，所述高压三通阀组309与所述成型机构2连通；所述第二水箱303与所述卸荷阀314连通，所述卸荷阀314与所述成型机构2连通；所述第一水箱302和第二水箱303之间通过低压过滤器312、低压水泵动力单元313连通；本实施例高压水泵动力单元311、第二控制阀组310和高压三通阀组309形成进水支路，首先通过高压水泵动力单元311对该进水支路进行快速打水，使得整个进水支路中充满水，而后通过增压器308给予该进水支路提供压力，使得管件内部快速增压，这样可以给管件内部提供超高压，本实施例中提到的超高压指的是压力大于40mpa的压力；所述第一控制阀组307、高压过滤器304、系统比例调压阀组305和高压过滤器304形成增压器支路，通过增压器308给进水支路提供超高压压力；而卸荷阀314所在的支路作为回液支路，在完成管件加工后，液体会回至第二水箱303，留作下次使用，本实施例中第一水箱302、第二水箱303内部的液体为水基乳化液，用于输送至管件内部，进行管件的内胀成型。

如图1所示，它还包括废液收集箱4，所述成型机构2的周边设置所述废液收集箱4，所述废液收集箱4底部与所述第二水箱303连通；在加工过程中，会有水基乳化液残留，通过废液收集箱进行收集后，送至第二水箱303中，完成回收利用。

如图2所示，所述系统比例调压阀组305包括二通插装阀315、第一限压阀316、比例调压阀317和单向阀318，所述二通插装阀315的a口与所述高压油泵动力单元306的出油口连通，所述二通插装阀315的b口分别与所述第一限压阀316、比例调压阀317连通，所述第一限压阀316和比例调压阀317并联后与所述单向阀318的进油口，所述单向阀318的出油口与所述高压过滤器304连通；本实施例中设置的系统比例调压阀组305能够对该高压支路进行调压，通过增压器308的增压比来实现管坯内压力大小和精度的控制。

如图3所示，所述第一控制阀组307包括伺服流量阀319、压力传感器320和三位四通阀321，所述伺服流量阀319的a口与所述高压过滤器304连通，所述伺服流量阀319的t口与所述三位四通阀321的t口连通，所述伺服流量阀319的b口和所述压力传感器320串联后与所述三位四通阀321的p口连通，所述三位四通阀321的a口和b口分别与所述增压器308的进出油口连通；该控制阀组主要来控制增压器308进出油的流量而实现管坯内部快速增压。

如图1-3所示，所述高压三通阀体309包括第一超高压单向阀322和第二超高压单向阀323，所述第一超高压单向阀322的进水口和第二超高压单向阀323的出水口连通，且第一超高压单向阀322的出水口与所述成型机构2连通，所述增压器308的出水口与所述第一超高压单向阀322的进水口连通；本实施例中高压三通阀体309主要由两个单向阀组成，第二超高压单向阀323与第二控制阀组310连通，在增压器308提供压力时，能够将高低压介质进行隔离并防止高压水的回流。

如图1所示，所述第二控制阀组310包括二位二通阀324和第二限压阀325，所述二位二通阀324与所述高压水泵动力单元311连通，所述第二限压阀325与所述高压水泵动力单元311并联。

如图1所示，所述成型机构2包括左压头201、右压头202、上模具203和下模座204，所述下模座204的周边设置有所述废液收集箱4，所述上模具203位于下模座204上方，且上模具203和下模座204相互配合形成夹持管件的空腔205，所述左压头201、右压头202分别设置在所述管件1两端，所述左压头201、右压头202内部均开设有液压通道206，所述液压通道206分别与所述管件1的内部和第二水箱303连通；本实施例中成型机构2只需要对工件进行夹持即可，在实际操作时，需要分别对上模具、左压头、右压头提供压力，夹紧管件；右压头的液压通道206是与进水支路连通，作为主要进液通道，而左压头的液压通道206是与回液支路连通，主要实现压力平衡的作用。

本实施例的工作原理：

实际使用时，先通过上模具203、下模座204夹紧管件1，然后将左压头201、右压头202压至管件1的两端，使得液压通道206和管件1内部连通；先启动高压水泵动力单元311，使得水基乳化液经过第二控制阀组310、高压三通阀组309进入管件内部，同时进水支路内部充满水，在管件内部压力达到一定数值后，高压水泵动力单元311提供的压力不足，此时启动高压油泵动力单元306，使得液压油经过预先设定好的比例调压阀组305，高压过滤器304过滤、第一控制阀组307控制流量，从而完成对增压器308的动力输送，此时增压器308给予进水支路提供超高压力，使得水基乳化液继续进入管件1内部，使得管件1内部的压力达到要求，完成管件1的加工。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。