專利名稱：一種三通管擠壓成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種三通管擠壓成型裝置，屬于液壓成型加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
管道系統(tǒng)，如輸水管路、輸油管路、液體化工材料輸水管路中普遍采用三通管作為中間連接件。三通管的傳統(tǒng)制造工藝主要分為鍛制、鑄造及焊接，但鍛制工藝的原材料浪費嚴重，成本較高；鑄造工藝的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，容易發(fā)生泄露事故；焊接工藝勞動強度大， 效率低；由于上述三種傳統(tǒng)工藝存在不同程度的缺陷。我國已在80年代采用擠壓工藝制造三通管，擠壓工藝的原理為利用專用液壓機，將與三通直徑相等的管坯內(nèi)注入液體，通過液壓機的兩個水平側(cè)缸同步對中運動擠壓管坯，管坯受擠壓后體積變小，管坯內(nèi)的液體隨管坯體積變小而壓力升高，當達到三通支管脹出所需要的壓力時，金屬材料在側(cè)缸和管坯內(nèi)液體壓力的雙重作用下沿模具內(nèi)腔流動而脹出支管。目前我國的三通管擠壓工藝水平相對于發(fā)達國家還是比較落后，其主要問題在于擠壓設(shè)備結(jié)構(gòu)以及制造工藝比較復(fù)雜，壓力控制難度大，導(dǎo)致最產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；通常三通管成型工藝中所需的內(nèi)壓較高，常規(guī)的液壓系統(tǒng)無法滿足高壓要求，現(xiàn)有的解決方法是將原有液壓系統(tǒng)中的一些閥類元件改換成進口元件來提高壓力，但這些進口元件成本高，采購周期長，不利于產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)。中國國家知識產(chǎn)權(quán)局于2009-9-16公開了名稱為 “油壓無縫三通管成型裝置及其制造方法”，該專利油管內(nèi)的高壓液體是被動產(chǎn)生的，只能依靠溢流閥控制其最高壓力，但因管坯金屬流動的速度是不一樣的，每個階段壓力變化也是不同的，如果管件金屬流動快而壓力上升慢，管件就可能被壓扁，反之就被脹破。單靠溢流閥來控制壓力，控制精度低，壓力不穩(wěn)定，產(chǎn)品成品率較低。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的問題就是針對現(xiàn)有三通管擠壓成型設(shè)備所存在的缺陷提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定可靠的三通管擠壓成型裝置，可實現(xiàn)三通管擠壓時工作壓力的精確控制，以提高產(chǎn)品質(zhì)量及成品率。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種三通管擠壓成型裝置， 包括設(shè)于擠壓機上的擠壓主缸及兩個擠壓側(cè)缸，擠壓主缸連接有上模，擠壓機的工作臺上設(shè)有帶支孔的下模，所述上模與下模相互壓合形成容納管坯的擠壓型腔，所述擠壓側(cè)缸上連接有擠壓頭，其中一擠壓頭內(nèi)設(shè)有連通擠壓型腔的充液通道，其特征在于還包括由伺服系統(tǒng)控制的高壓液體發(fā)生裝置，所述高壓液體發(fā)生裝置包括相連通的增壓缸與高壓缸，增壓缸與高壓缸之間設(shè)有增壓活塞，所述高壓缸缸體上開有進液孔與出液孔，出液孔與充液通道連通，進液孔連接一儲液箱；所述增壓缸上連接有比例伺服閥，所述高壓缸上還設(shè)有與伺服系統(tǒng)連接的用于檢測高壓缸內(nèi)液體壓力的壓力傳感器。其原理為伺服系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器的壓力值信號驅(qū)動比例伺服閥在增壓缸內(nèi)產(chǎn)生控制流量推動增壓活塞運動，從而控制管坯內(nèi)的充液壓力。[0007]進一步的，所述增壓缸上還設(shè)有與伺服系統(tǒng)連接并用于檢測增壓活塞位移量的位移傳感器。位移傳感器檢測得出的增壓活塞位移量與壓力傳感器檢測到的壓力值相互間具有函數(shù)關(guān)系，若增壓活塞位移量經(jīng)函數(shù)換算后與壓力值不符，則說明擠壓過程中出現(xiàn)問題， 如設(shè)備故障、管道泄漏等問題，操作人員可及時排除故障，減少故障損失。進一步的，所述下模的支孔中設(shè)有緩沖用的支撐機構(gòu)，防止金屬流動過快，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少廢品率。進一步的，所述支撐機構(gòu)包括托料頭以及連接托料頭的托料缸。進一步的，所述高壓缸缸體上的進液孔通過單向閥連接儲液箱，所述單向閥受伺服系統(tǒng)控制。進一步的，所述高壓缸缸體上的出液孔通過超高壓軟管與充液通道連通。進一步的，所述儲液箱內(nèi)的工作液體為乳化液。本實用新型的有益效果1、采用伺服系統(tǒng)來控制管坯內(nèi)的充液壓力，操控方便、控制精度高；不僅能實現(xiàn)在一個擠壓階段中管坯內(nèi)充液壓力的穩(wěn)定，還能針對不同擠壓階段管坯壓力要求對管坯內(nèi)充液壓力進行調(diào)整，使其能與外部擠壓力保持平衡，從而避免擠壓過程中出現(xiàn)管坯壓扁或脹破的情況，提高產(chǎn)品質(zhì)量；2、采用位移傳感器與壓力傳感器相結(jié)合的檢測方式，保證產(chǎn)品都是在設(shè)備正常的情況下生產(chǎn)出來，減少因設(shè)備故障而引起的廢品；3、現(xiàn)有的三通管擠壓工藝通常采用液壓油作為擠壓介質(zhì)，在產(chǎn)品成型后需進行去油處理，后續(xù)處理成本高；采用乳化液作為擠壓介質(zhì)，在加工后產(chǎn)品內(nèi)壁只留下一層輕質(zhì)的液膜，清除方便、方便了清潔維護管理，降低了后續(xù)處理成本；而且乳化液還能有效的防止細菌和真菌的侵蝕影響，節(jié)約產(chǎn)品的保管維護成本；4、擠壓過程無需人工進行加壓與卸荷，利用伺服系統(tǒng)控制壓力，操作方便、壓力易控，提高工作效率。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參照
圖1，一種三通管擠壓成型裝置，包括設(shè)于擠壓機上的擠壓主缸1及兩個擠壓側(cè)缸2，擠壓主缸1連接有上模11，擠壓機的工作臺3上設(shè)有帶支孔311的下模31，所述上模11與下模31相互壓合形成容納管坯的擠壓型腔，所述擠壓側(cè)缸2上連接有擠壓頭21， 其中一擠壓頭21內(nèi)設(shè)有連通擠壓型腔的充液通道211，還包括由伺服系統(tǒng)7控制的高壓液體發(fā)生裝置4，所述高壓液體發(fā)生裝置4包括相連通的增壓缸42與高壓缸41，增壓缸42與高壓缸41之間設(shè)有增壓活塞43，所述高壓缸41缸體上開有進液孔412與出液孔411，進液孔412通過單向閥72連通儲液箱71，出液孔411通過超高壓軟管9連接充液通道211 ；增壓缸42上連接有比例伺服閥73，高壓缸41上還設(shè)有與伺服系統(tǒng)7連接的用于檢測高壓缸 41內(nèi)液體壓力的壓力傳感器5 ；增壓缸42上還設(shè)有與伺服系統(tǒng)7連接并用于檢測增壓活塞43位移量的位移傳感器6。下模31的支孔311中設(shè)有緩沖用的支撐機構(gòu)，支撐機構(gòu)包括托料頭81以及連接托料頭81的托料缸8 ；儲液箱71內(nèi)的工作液體為乳化液。要說明的是高壓液體發(fā)生裝置產(chǎn)生高壓液體的原理為利用增壓活塞43大小不同受壓截面面積之比以及帕斯卡能源守衡原理而工作；即如
圖1中所示，增壓活塞43右半部分的截面積要大于左半部分的截面積，因此在壓力相等的情況下，高壓缸41能獲得更大的壓強來壓縮缸內(nèi)的工作液體。工作過程1、將管坯放置在上模11與下模31形成的擠壓型腔內(nèi)，擠壓側(cè)缸2施壓使擠壓頭 21封住管件端部；儲液箱71中的乳化液經(jīng)單向閥72、高壓缸41、超高壓軟管9、充液通道 211進入管坯內(nèi)部；2、兩端擠壓頭21同步擠壓管坯，管坯受擠壓后體積變小，而管坯內(nèi)的乳化液壓力隨管坯體積變小而升高，擠壓過程中，壓力傳感器5實時檢測高壓缸41內(nèi)乳化液的壓力；伺服系統(tǒng)7根據(jù)壓力傳感器5檢測到的壓力值信號來驅(qū)動比例伺服閥73在增壓缸42內(nèi)產(chǎn)生控制流量推動增壓活塞43向左或向右運動，提高或減少高壓缸41的液體輸出壓力，從而控制管坯內(nèi)的充液壓力；3、在擠壓力達到三通管支管脹出所需要的壓力時，管坯金屬向下模31支孔311內(nèi)流動形成支管，完成擠壓成型；4、卸荷時，乳化液經(jīng)充液通道211、超高壓軟管9、高壓缸41、單向閥72重新流回儲液箱71，期間的流量可通過伺服系統(tǒng)7來進行控制，減輕操作人員的負擔，安全性與可靠性提尚。上述擠壓工藝速度快、管壁厚度均勻、不易造成脹管、爆管，同時加強了設(shè)備運行的安全性能。在擠壓過程中，位移傳感器6同步檢測增壓活塞43的位移量，增壓活塞位移量與壓力傳感器檢測到的壓力值相互間具有函數(shù)關(guān)系，若增壓活塞位移量經(jīng)函數(shù)換算后與壓力值不符，則說明擠壓過程中出現(xiàn)問題，如設(shè)備故障、管道泄漏等問題，操作人員可及時排除故障，減少故障損失。擠壓成型后的三通管件所進行的管端修整、拋光、整形等工藝，以及伺服系統(tǒng)7的結(jié)構(gòu)、工作原理均屬現(xiàn)有技術(shù)，因此只作簡單描述。上述實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實用新型的精神，均應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求所定義的范圍。
權(quán)利要求1.一種三通管擠壓成型裝置，包括設(shè)于擠壓機上的擠壓主缸(1)及兩個擠壓側(cè)缸0)， 擠壓主缸⑴連接有上模(11)，擠壓機的工作臺(3)上設(shè)有帶支孔(311)的下模(31)，所述上模(11)與下模(31)相互壓合形成容納管坯的擠壓型腔，所述擠壓側(cè)缸( 上連接有擠壓頭(21)，其中一擠壓頭內(nèi)設(shè)有連通擠壓型腔的充液通道011)，其特征在于還包括由伺服系統(tǒng)(7)控制的高壓液體發(fā)生裝置，所述高壓液體發(fā)生裝置(4)包括相連通的增壓缸0 與高壓缸(41)，增壓缸0 與高壓缸Gl)之間設(shè)有增壓活塞(43)，所述高壓缸(41)缸體上開有進液孔(412)與出液孔(411)，出液孔(411)與充液通道(211)連通， 進液孔(41 連接一儲液箱(71)；所述增壓缸0 上連接有比例伺服閥(73)，所述高壓缸 (41)上還設(shè)有與伺服系統(tǒng)(7)連接的用于檢測高壓缸Gl)內(nèi)液體壓力的壓力傳感器(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三通管擠壓成型裝置，其特征在于所述增壓缸G2)上還設(shè)有與伺服系統(tǒng)(7)連接并用于檢測增壓活塞G3)位移量的位移傳感器(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種三通管擠壓成型裝置，其特征在于所述下模(31) 的支孔(311)中設(shè)有緩沖用的支撐機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種三通管擠壓成型裝置，其特征在于所述支撐機構(gòu)包括托料頭(81)以及連接托料頭的托料缸(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種三通管擠壓成型裝置，其特征在于所述高壓缸 (41)缸體上的進液孔(412)通過單向閥(72)連接儲液箱(71)，所述單向閥(72)受伺服系統(tǒng)(7)控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種三通管擠壓成型裝置，其特征在于所述高壓缸Gl)缸體上的出液孔Gll)通過超高壓軟管(9)與充液通道011)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種三通管擠壓成型裝置，其特征在于所述儲液箱 (71)內(nèi)的工作液體為乳化液。
專利摘要本實用新型公開了一種三通管擠壓成型裝置，包括擠壓主缸及兩個擠壓側(cè)缸，擠壓主缸連接有上模，工作臺上設(shè)有下模，上模與下模壓合形成擠壓型腔，擠壓側(cè)缸上連接有擠壓頭，其中一擠壓頭內(nèi)設(shè)有連通擠壓型腔的充液通道，還包括由伺服系統(tǒng)控制的高壓液體發(fā)生裝置，高壓液體發(fā)生裝置包括相連通的增壓缸與高壓缸，增壓缸與高壓缸之間設(shè)有增壓活塞，高壓缸缸體上開有進液孔與出液孔，出液孔與充液通道連通，進液孔連接一儲液箱；增壓缸上連接有比例伺服閥，高壓缸上還設(shè)有與伺服系統(tǒng)連接的用于檢測高壓缸內(nèi)液體壓力的壓力傳感器，伺服系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器的壓力信號驅(qū)動比例伺服閥在增壓缸內(nèi)產(chǎn)生控制流量推動增壓活塞運動，從而控制管坯內(nèi)的充液壓力。
文檔編號B21C31/00GK202028627SQ201120119018
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者華強 申請人:湖州機床廠有限公司