液压成型装置结构设计

谢伟东，王 鑫，张 亮，李连鹏

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

液压成型装置结构设计

谢伟东，王 鑫，张 亮，李连鹏

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

本文介绍了一款便携式液压压型装置，该装置结构紧凑，操作灵活省力，体积小，重量轻，初始压力可达50kN，手柄可进行旋转180度控制，操作简便，内容主要阐述了装置的进油系统及夹紧、完成一次压型过程所需最多压油次数，研究了活塞弹簧初始弹力大小。

便携式；压型装置；液压

当前，在很多工程领域，需要将在材料市场购买到的原厂出厂钢管压制成其它形状或成型后切断，但由于钢管的金属材料不同，其强度和硬度、韧性不同，给施工带来了诸多不便，这主要原因是，普通的压型钳多采用机械式结构，压紧力相对较小造成的，而本文介绍的这款压型装置的工作原理是利用有压力的油液作为传递动力的工作介质，再将液压产生的能量转换为机械能进行工作，从而实现用省力、可靠的操作目标。

1 压型装置的进油系统与夹紧机构设计

图1 吸压油系统设计

如图1所示，在吸压油系统中采用了由两个单向阀门与一个抽吸撞锤构成，其动作可以阐述如下，当需要工作时，要拉起手柄后，拉杆会同时带动抽吸撞锤在图1所示的方向向上做单向运动，从而使图1中标注有1-1腔体结构部分的真空体积随向上的单向运动而逐渐使容积增大，依据流体力学所揭示的流体介质工作特性，液压油即被逐步吸入到1-1腔体内，进而液压油进入单向阀1，继续挤压带动单向阀1中的阀球向扩大阀1的腔的趋势运动，通过人为的提拉动作，使这个装置充分完成吸储油的过程。相反，当向下按下手柄后，由图1所示的抽吸撞锤会在图所示的方向向下运动，由此至使1-1腔体内的流体介质在动力作用下向腔外流动，此时单向阀1被关闭，单向阀2开启，液体介质在流体动力作用下推动单向阀2的球阀移动，液体介质进入2-2腔内，完成压油过程。

按照上面所阐述的吸压油的工作原理，重复拉压手柄，完成吸压油系统的给油工作。

本压型装置的夹紧是依靠液体介质即液压油压入型腔，随拉压动作的重复压入的液压油体积自然会不断加大，液压油体会不断推动活塞向上移动，而在本装置的设计上，在活塞的上端连接有可拆卸的模具上支架。

将模具安装在上支架上，这样，随着上支架的不断上升，上、下模具之间的距离会越来越小，起到夹紧作用，具体的成型形状由安装在支架上的模具来控制完成。在实际生产中，通过更换安装在上支架上的模具，实现压制不同的形状及尺寸工件的要求。本装置在设计过程中充分考虑了一个特殊的使用情况，在没有流体介质液压油状态下，活塞受外力作用向上移动或是这个装置被不小心倒置。在这种特殊情况下，此结构设计是在活塞体上加装了适当力的弹簧，使弹簧始终处于有压力的压缩状态，活塞受力方向是图1中向下，只有活塞所受的力大于弹簧所施加的力的情况下，才会向上运动，这项设计，克服了这种可能发生的不利的特殊工作的情况，使装置工作更可靠。

2 完成一次压型过程所需最多压油次数

本设计压型装置结构中吸油活塞最大行程6mm，半径为20mm。压油活塞最大行程12mm，半径为2mm。设压油次数为：

3 活塞弹簧初始弹力大小设计

在设计过程中，本装置为了保证能把液压油压回至油箱，弹簧作用力至少为1.5大气压，即：

通过对上面设计与分析，可以了解到本液压压型装置结构的基本工作原理和相关计算。本压型装置是利用有压力的油液作为传递动力的工作介质。具有动态、静态特性好，工作效率高、安全可靠，寿命长，经济性好等特点。

［1］官忠范，液压传动系统［M］.北京：机械工业出版社，1997.

［2］杨曙东，液压传动与气压传动（第三版）［M］.武汉：华中科技大学出版社，2008.

谢伟东（1967—），男，汉，齐齐哈尔工程学院教师，研究方向：机械制造。