本實(shí)用新型屬機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于板件或管材加工的液壓裝置，特別涉及一種用于產(chǎn)生脈動液壓力的脈動液壓裝置。

背景技術(shù)：

液壓成形技術(shù)是一種先進(jìn)制造技術(shù)，成形原理是通過在待成形件內(nèi)部施加內(nèi)壓力，使其在給定型腔內(nèi)發(fā)生塑性變形并與模具內(nèi)表面貼合，直至獲得所需形狀的板材或管材零件；與常規(guī)加工技術(shù)相比，具有需要的原材料、加工次數(shù)和所需要的模具數(shù)量少，零件的尺寸精度高，生產(chǎn)周期短，成本低的優(yōu)點(diǎn)，因此在機(jī)械加工行業(yè)特別是在汽車制造行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。

常規(guī)液壓成形技術(shù)一般采取的加載路徑為線性加載或折線加載，線性加載存在的不足是：

1．在生產(chǎn)大型異性結(jié)構(gòu)件時，由于成形形狀復(fù)雜，待成形件與模具接觸面積增大產(chǎn)生較大摩擦力，造成材料成形過程中補(bǔ)料困難，容易導(dǎo)致待成形件壁厚過度減薄而發(fā)生破裂；

2．貼模性比較差，嚴(yán)重影響管材（板材也行）成形性能，所需成形壓力較高；

折線加載雖然在一定程度上延緩了成形缺陷的產(chǎn)生，但依然不是最佳的加載路徑。

為了克服以上缺陷，業(yè)內(nèi)提出了脈動加載的液壓成形方式，即在內(nèi)高壓成形中，液壓力P按照一定的頻率和振幅變化，使待成形件最終成形，這種加載方式類似摩擦系數(shù)的減少，可以延遲起皺與破裂的產(chǎn)生，有效避免材料的局部減薄，成形結(jié)果更均勻，可明顯提高材料的成形性能；脈動加載需要產(chǎn)生脈動液壓力，目前多采用數(shù)控系統(tǒng)，通過改變脈動加載參數(shù)改變脈動液壓力，存在的問題是成形復(fù)雜，而且數(shù)控系統(tǒng)成本很高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、用于產(chǎn)生脈動液壓力的脈動液壓裝置，以克服上述已有技術(shù)存在的不足。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：一種脈動液壓裝置，包括底座、液壓腔體、活塞桿以及振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述液壓腔體安裝在底座上，其內(nèi)腔設(shè)有水平布置的進(jìn)油通道和出油通道以及垂直布置的活塞滑道，所述進(jìn)油通道與液壓腔體左側(cè)的進(jìn)油口連通，出油通道與液壓腔體右側(cè)的出油口連通，進(jìn)油通道與出油通道交匯處與活塞滑道連通，所述活塞桿安裝在液壓腔體上部，其下端伸進(jìn)活塞滑道與活塞滑道滑動配合，其上端與振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)傳動連接，振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與電機(jī)Ⅰ傳動連接，電機(jī)Ⅰ與控制器電連接并由控制器控制其轉(zhuǎn)動速度；通過改變振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的頻率和振幅從而實(shí)現(xiàn)在出油通道輸出相應(yīng)頻率、振幅的脈動液壓力。

其進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括行程轉(zhuǎn)盤、連接桿和調(diào)節(jié)桿，所述行程轉(zhuǎn)盤上設(shè)有位于不同半徑圓弧上的行程調(diào)節(jié)孔，所述連接桿一端通過行程調(diào)節(jié)孔與行程轉(zhuǎn)盤鉸接，另一端與調(diào)節(jié)桿的上端鉸接，調(diào)節(jié)桿的下端與活塞桿螺紋連接，行程轉(zhuǎn)盤與電機(jī)Ⅰ傳動連接，電機(jī)Ⅰ轉(zhuǎn)動時，帶動行程轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動并通過連接桿帶動調(diào)節(jié)桿和活塞桿上下運(yùn)動，從而將行程轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊麠U的直線往復(fù)運(yùn)動。

更進(jìn)一步：所述活塞桿包括活塞桿上端和活塞桿下端，活塞桿上端中心開有盲孔，盲孔內(nèi)開有內(nèi)螺紋，調(diào)節(jié)桿下端開有外螺紋，所述活塞桿上端通過盲孔與調(diào)節(jié)桿螺紋連接，活塞桿下端伸進(jìn)活塞滑道與活塞滑道滑動配合；

所述活塞桿下端與活塞滑道之間設(shè)有密封圈。

由于采取上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型之一種脈動液壓裝置具有以下有益效果：

1．本實(shí)用新型之一種脈動液壓裝置液壓腔體內(nèi)設(shè)進(jìn)油通道和出油通道，進(jìn)油通道與出油通道交匯處與垂直布置的活塞滑道連通，活塞滑道內(nèi)滑動配合活塞桿，活塞桿與振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接，從而：

（1）可通過控制器控制電機(jī)Ⅰ的轉(zhuǎn)速，帶動行程轉(zhuǎn)盤并通過連接桿和調(diào)節(jié)桿帶動活塞桿按相應(yīng)的速度上下往復(fù)直線運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)頻率的改變；（2）可通過調(diào)整調(diào)節(jié)桿在活塞桿上端的盲孔內(nèi)的深度，以改變活塞桿下端伸入活塞滑道內(nèi)的深度；調(diào)整連接桿與行程轉(zhuǎn)盤上的不同行程調(diào)節(jié)孔連接，以改變連接桿的擺幅從而通過調(diào)節(jié)桿改變活塞桿在活塞滑道內(nèi)上下往復(fù)直線運(yùn)動的振幅；產(chǎn)生振幅和頻率可控的脈動液壓力，滿足液壓型模的需求，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用范圍廣、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)；

2．利用該一種脈動液壓裝置，通過施加不同的徑向液壓力、調(diào)節(jié)振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的頻率和振幅。即可得到所需的脈動液壓力，方法簡單、結(jié)果精確可靠。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型之一種脈動液壓裝置的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說明。

附圖說明

圖1～圖5為一種脈動液壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖：

圖1為主視圖，圖2為去掉振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、電機(jī)Ⅰ和控制器結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3為圖2之A-A剖視圖，圖4為圖2之B-B剖視圖，圖5為圖2之左視圖；

圖6～圖7為振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖：

圖6為主視圖，圖7為圖6之左視圖；

圖8為一種脈動液壓裝置使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中： 1—底座，2—液壓腔體，21—進(jìn)油通道，22—出油通道，23—活塞滑道，3—活塞桿，31—活塞桿上端，311—盲孔，32—活塞桿下端，33—密封圈，4—振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，41—行程轉(zhuǎn)盤，411—行程調(diào)節(jié)孔，42—連接桿，43—調(diào)節(jié)桿，5—電機(jī)Ⅰ，6—控制器，7—電機(jī)Ⅱ，8—液壓泵，9—進(jìn)油液管，10—出油液管，11—液壓型模，12—壓力傳感器，13—記錄儀。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例

一種脈動液壓裝置，包括底座1、液壓腔體2、活塞桿3以及振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4，所述液壓腔體安裝在底座上，其內(nèi)腔設(shè)有水平布置的進(jìn)油通道21和出油通道22以及垂直布置的活塞滑道23，所述進(jìn)油通道與液壓腔體左側(cè)的進(jìn)油口連通，出油通道與液壓腔體右側(cè)的出油口連通，進(jìn)油通道與出油通道在液壓腔體內(nèi)相通，其交匯處與活塞滑道23連通，所述活塞桿安裝在液壓腔體上部，其下端伸進(jìn)活塞滑道23與活塞滑道滑動配合，其上端與振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4傳動連接，振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與電機(jī)Ⅰ5傳動連接，電機(jī)Ⅰ5與控制器6電連接并由控制器控制其轉(zhuǎn)動速度；通過改變振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的頻率和振幅從而實(shí)現(xiàn)在出油通道輸出相應(yīng)頻率、振幅的脈動液壓力。

所述振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括行程轉(zhuǎn)盤41、連接桿42和調(diào)節(jié)桿43，所述行程轉(zhuǎn)盤上設(shè)有位于不同半徑圓弧上的行程調(diào)節(jié)孔411，所述連接桿42一端通過行程調(diào)節(jié)孔411（和鉸接銷軸）與行程轉(zhuǎn)盤41鉸接，另一端與調(diào)節(jié)桿42的上端鉸接，調(diào)節(jié)桿的下端與活塞桿3螺紋連接，行程轉(zhuǎn)盤與電機(jī)Ⅰ5傳動連接，電機(jī)Ⅰ5轉(zhuǎn)動時，帶動行程轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動并通過連接桿42帶動調(diào)節(jié)桿和活塞桿上下運(yùn)動，從而將行程轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊麠U的直線往復(fù)運(yùn)動。

所述活塞桿3包括活塞桿上端31和活塞桿下端32，活塞桿上端中心（沿軸心線）開有盲孔311，盲孔內(nèi)開有內(nèi)螺紋，調(diào)節(jié)桿下端開外螺紋，活塞桿通過盲孔內(nèi)的內(nèi)螺紋與調(diào)節(jié)桿放入外螺紋配合連接，活塞桿下端32伸進(jìn)活塞滑道23與活塞滑道滑動配合；所述活塞桿下端與活塞滑道之間設(shè)有1～4圈密封圈33。

利用上述實(shí)施例所述的一種脈動液壓裝置產(chǎn)生脈動加載所需的脈動液壓力的方法步驟如下：

S1.安裝脈動液壓裝置：

S11.用進(jìn)油液管和快速接頭將液壓腔體之進(jìn)油口與液壓泵連接（液壓泵接通液壓油池），用出油液管和快速接頭將液壓腔體之出油口與液壓型模連接，將連接部位密封好（待成形件安裝于液壓型模內(nèi)、密封好）；

S12.在出油液管與液壓型模之間接三通管座，三通管座上連接壓力傳感器，壓力傳感器信號輸出端連接的記錄儀；

S2.排氣充油：

啟動液壓泵，緩慢注入液壓油將進(jìn)油通道和出油通道內(nèi)的空氣排出，并使進(jìn)油通道和出油通道充滿液壓油；

S3.繪制脈動加載曲線：

S31.通過液壓泵向液壓腔體施加徑向液壓力；

S32.啟動振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)向液壓腔體施加脈動力，在設(shè)定的徑向液壓力下改變振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的頻率和振幅，根據(jù)記錄儀上讀取出油通道所輸出的脈動液壓力，得到在設(shè)定的徑向液壓力下與振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的不同頻率和振幅一一對應(yīng)的脈動液壓力值，將其對應(yīng)關(guān)系繪制成脈動加載曲線；

S33.調(diào)節(jié)液壓泵改變向液壓腔體施加的徑向液壓力；

S34.重復(fù)步驟S32，得到在不同徑向液壓力下的脈動液壓力曲線；

S4.正式運(yùn)行：

按照步驟S3繪制的脈動加載曲線，選擇所需的脈動液壓力，并按照脈動加載曲線對應(yīng)關(guān)系，啟動液壓泵向液壓腔體施加對應(yīng)的徑向液壓力，啟動振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)并控制其為對應(yīng)的頻率和振幅，使液壓腔體產(chǎn)生所需的脈動液壓力，滿足液壓型模的要求，使待成形件在脈動液壓力和徑向壓力共同作用下成形直為至最終產(chǎn)品。

上述步驟S32所述振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的頻率是指活塞桿3在活塞滑道23內(nèi)上下往復(fù)直線運(yùn)動的頻率；振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)頻率的改變是通過控制器6改變電機(jī)Ⅰ5的轉(zhuǎn)速，帶動行程轉(zhuǎn)盤41并通過連接桿42和調(diào)節(jié)桿43改變活塞桿3上下往復(fù)直線運(yùn)動的速度，從而實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)頻率的改變。

上述步驟S32所述振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的振幅是指活塞桿3在活塞滑道23內(nèi)上下往復(fù)直線運(yùn)動的行程大小，振幅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)振幅的改變通過下述操作實(shí)現(xiàn)：

（1）調(diào)整調(diào)節(jié)桿43在活塞桿上端的盲孔311內(nèi)的深度，從而改變活塞桿下端32伸入活塞滑道23內(nèi)的深度；

（2）調(diào)整連接桿42與行程轉(zhuǎn)盤41上的不同行程調(diào)節(jié)孔連接，改變連接桿的擺幅使與其連接的調(diào)節(jié)桿43上下運(yùn)動的行程改變，從而改變活塞桿在活塞滑道23內(nèi)上下往復(fù)直線運(yùn)動的振幅。