液壓成型裝置結構設計

謝偉東，王 鑫，張 亮，李連鵬

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

液壓成型裝置結構設計

謝偉東，王 鑫，張 亮，李連鵬

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

本文介紹了一款便攜式液壓壓型裝置，該裝置結構緊湊，操作靈活省力，體積小，重量輕，初始壓力可達50kN，手柄可進行旋轉180度控制，操作簡便，內容主要闡述了裝置的進油系統及夾緊、完成一次壓型過程所需最多壓油次數，研究了活塞彈簧初始彈力大小。

便攜式；壓型裝置；液壓

當前，在很多工程領域，需要將在材料市場購買到的原廠出廠鋼管壓制成其它形狀或成型后切斷，但由于鋼管的金屬材料不同，其強度和硬度、韌性不同，給施工帶來了諸多不便，這主要原因是，普通的壓型鉗多采用機械式結構，壓緊力相對較小造成的，而本文介紹的這款壓型裝置的工作原理是利用有壓力的油液作為傳遞動力的工作介質，再將液壓產生的能量轉換為機械能進行工作，從而實現用省力、可靠的操作目標。

1 壓型裝置的進油系統與夾緊機構設計

圖1 吸壓油系統設計

如圖1所示，在吸壓油系統中采用了由兩個單向閥門與一個抽吸撞錘構成，其動作可以闡述如下，當需要工作時，要拉起手柄后，拉桿會同時帶動抽吸撞錘在圖1所示的方向向上做單向運動，從而使圖1中標注有1-1腔體結構部分的真空體積隨向上的單向運動而逐漸使容積增大，依據流體力學所揭示的流體介質工作特性，液壓油即被逐步吸入到1-1腔體內，進而液壓油進入單向閥1，繼續擠壓帶動單向閥1中的閥球向擴大閥1的腔的趨勢運動，通過人為的提拉動作，使這個裝置充分完成吸儲油的過程。相反，當向下按下手柄后，由圖1所示的抽吸撞錘會在圖所示的方向向下運動，由此至使1-1腔體內的流體介質在動力作用下向腔外流動，此時單向閥1被關閉，單向閥2開啟，液體介質在流體動力作用下推動單向閥2的球閥移動，液體介質進入2-2腔內，完成壓油過程。

按照上面所闡述的吸壓油的工作原理，重復拉壓手柄，完成吸壓油系統的給油工作。

本壓型裝置的夾緊是依靠液體介質即液壓油壓入型腔，隨拉壓動作的重復壓入的液壓油體積自然會不斷加大，液壓油體會不斷推動活塞向上移動，而在本裝置的設計上，在活塞的上端連接有可拆卸的模具上支架。

將模具安裝在上支架上，這樣，隨著上支架的不斷上升，上、下模具之間的距離會越來越小，起到夾緊作用，具體的成型形狀由安裝在支架上的模具來控制完成。在實際生產中，通過更換安裝在上支架上的模具，實現壓制不同的形狀及尺寸工件的要求。本裝置在設計過程中充分考慮了一個特殊的使用情況，在沒有流體介質液壓油狀態下，活塞受外力作用向上移動或是這個裝置被不小心倒置。在這種特殊情況下，此結構設計是在活塞體上加裝了適當力的彈簧，使彈簧始終處于有壓力的壓縮狀態，活塞受力方向是圖1中向下，只有活塞所受的力大于彈簧所施加的力的情況下，才會向上運動，這項設計，克服了這種可能發生的不利的特殊工作的情況，使裝置工作更可靠。

2 完成一次壓型過程所需最多壓油次數

本設計壓型裝置結構中吸油活塞最大行程6mm，半徑為20mm。壓油活塞最大行程12mm，半徑為2mm。設壓油次數為：

3 活塞彈簧初始彈力大小設計

在設計過程中，本裝置為了保證能把液壓油壓回至油箱，彈簧作用力至少為1.5大氣壓，即：

通過對上面設計與分析，可以了解到本液壓壓型裝置結構的基本工作原理和相關計算。本壓型裝置是利用有壓力的油液作為傳遞動力的工作介質。具有動態、靜態特性好，工作效率高、安全可靠，壽命長，經濟性好等特點。

［1］官忠范，液壓傳動系統［M］.北京：機械工業出版社，1997.

［2］楊曙東，液壓傳動與氣壓傳動（第三版）［M］.武漢：華中科技大學出版社，2008.

謝偉東（1967—），男，漢，齊齊哈爾工程學院教師，研究方向：機械制造。