一家专注流体压力成形技术
【作 者】张红胜
【引 言】
液压成形的实用化与迅速发展，很大程度上取决于专用设备的开发与普及。美国、日本及一些欧洲国家都已开发出了专业的液压成形设备。国际上能够提供成套技术与设备的制造商多数集中在欧洲。其中，以德国舒勒公司、SPS 公司和瑞典 AP＆T 公司为主要代表。此外，还有日本的川崎油工，美国的 ITC、Hydro DynamicsTechnology，德国的 GrabenerMaschinentechnik、S.DUNKES，加拿大的 ValiantMachine＆Tool 等公司。哈尔滨工业大学是国内最早开展液压成形技术研究和设备研制的单位，燕山大学、上海交通大学等高校也相继开展了此技术的研究。本文所改造的液压机为合肥锻压机床总厂的 YH28-100/180-SM 双动薄板拉伸液压机，它主要用于不锈钢及其它各种金属薄板的拉深成形，具有结构紧凑、速度快、效率高等特点，有较先进的液压和控制系统，操作方便，功能齐全。该机有独立的动力机构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现调整、半自动、自动三种工作方式，液压系统采用二通插装阀，结构紧凑，安装维修方便，动作灵敏可靠，传动效率高，密封性能好。
【摘 要】对液压成形设备进行改造，为解决传统液压系统中液压油对液压系统的冲击和振动问题提供依据。目的在于优化系统的设计，提高机器的整体性能。
在液压成形过程中，由于需要很高的液压，因此，本文采用组合密封的形式。组合密封通常由一个聚四氟乙烯制造的主密封环和一个辅助弹性密封元件组成，属接触型自紧式密封。弹性密封元件一般采用 O 形圈，安装时，主密封环和弹性体密封环放置于同一沟槽中，并给弹性密封环一定的压缩量。由于弹性密封环受压缩产生的初始应力作用在聚四氟乙烯环上，既阻止了低压流体可能通过，同时通过主密封环把接触力传递到主密封环与金属接触表面之间的通道，起到初始密封的作用。当密封压力增加时，流体压力把 O 形密封环推向低压侧，与槽壁紧密接触。在高压流体作用下，O 形圈发生变形，并挤压四氟乙烯主密封环，使主密封环与金属表面的接触应力增加。流体的压力越高，挤压应力也就越大，以此达到自紧式密封的作用。密封组合大多用于液压缸密封。但液压成形所需密封形式不同于液压缸密封，因此在用于液压成形的密封时，其安装形式需要改变，但其密封原理仍然不变。
本文采用聚四氟乙烯环与O形圈组合，此种密封结构又称斯特封，耐压程度达 60MPa.至此，对传统液压成形设备改造完毕。在液压成型过程中，液压系统的压力设定、控制和密封对于板料成形的影响较大，而且各参数之间有很多组合，加上液压系统在成形瞬间对模具的冲击，振动等对板料的成形也有很大的影响，因此对一种零件的板料成形，其各参数的确定都比较困难。目前为得到一种具体零件的液压成形过程中液压系统各参数的设定都采用反复试验的办法，既繁琐又不经济。利用该系统的动态特性进行动态仿真，分析一些主要的参数对板料成形性能的影响，可以在模拟之中得到液压系统各参数变化对成形工艺的影响，并获得所需参数。对液压系统的仿真可以使设计人员在设计阶段预测机器的性能，避免因重复试验及加工所带来的昂贵费用，可以优化系统的设计，提高机器的整体性能。为解决传统液压系统中液压油对液压系统的冲击和振动问题提供依据。
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