[实用新型]一种低速增力的超塑性锻造设备用液压缸

说明书

技术领域

本实用新型属于超塑性锻造设备领域，具体涉及一种低速增力的超塑性锻造设备用液压缸。

背景技术

随着航空宇航工业的迅速发展及外向型经济日益扩大，模锻件质量及成本的竞争愈来愈激烈。超塑性模锻是近几年中发展起来的一种少无切削和精密成形技术的锻造新工艺。它利用金属材料的超塑特性使毛坯成形，得到形状复杂及尺寸较精确的锻件。

近年来，高温合金和钛合金的使用不断增加，这些合金的特点是：流变抗力高，可塑性低，具有不均匀变形所引起机械性能各向异性的敏感性，难于机械加工及成本高昂。如采用普通热变形锻造工艺时，机械加工的金属损耗达80％左右，往往不能满足航空零件所需的机械性能；但是采用超塑性模锻方法，就能改变过去肥头大耳的落后锻造工艺。

金属材料的超塑性是指金属在特定条件(晶粒细化，极低的变形速度及等温变形)下，能够具有比一般条件下更大的塑性。如一般塑性较好的低碳钢拉伸时延伸率只有30％～40％，塑性好的有色金属也只有60％～70％，但超塑性状态，一般认为塑性差的金属延伸率在100％～200％范围内，塑性好的金属延伸率在500％～2000％范围内。

超塑性往往需要材料在极低的变形速度下才能发生，超塑性锻造设备工作行程的速度调节范围在0.1～1mm/s之间，有时需要以更低的工作速度对材料进行锻造，因此需要液压缸既能满足空行程时快速进给以提高工作效率，又要满足工作行程时有极低的工作速度以实现材料的超塑性变形。在传统超塑性锻造设备中，采用的是普通形式的液压缸，实现低速和高速之间的切换主要依靠液压阀来调节，增加了液压系统的复杂性。同时在设备使用起来，液压系统控制复杂，控制效果不理想，速度滞后性明显，制约了模锻工艺的改进。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种低速增力的超塑性锻造设备用液压缸，通过伺服电机带动柱塞进给实现液压缸的低速工作行程，实现活塞速度的高精度调节。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种低速增力的超塑性锻造设备用液压缸，包括液压缸缸筒1，其尾部开有柱塞安装孔，柱塞4安装在柱塞安装孔中，并通过内圈带齿的挡板28周向固定，挡板28固定在液压缸缸筒1底部，液压缸缸筒1固定在机身25上，液压缸缸筒1中设有活塞26，液压缸缸筒1的前端通过缸盖27密封，形成无杆腔和有杆腔。

所述的柱塞4为杯形结构，通过密封圈2实现柱塞4和液压缸缸筒1的密封；主旋转轴10前端为螺纹部分，螺纹部分伸入到柱塞4的中空部分中，主旋转轴10的前端通过轴承3支撑，轴承3能够在柱塞4的中空部分上下滑动，主旋转轴10的螺纹部分与一圈滚柱21啮合，滚柱21通过上下对称的支座23和滚柱齿圈22支撑在丝杠外壳5上，丝杠外壳5固定在柱塞4上，滚柱21两端有齿形结构，滚柱21和支座23通过上下对称的两个丝杠端盖20封装在丝杠外壳5中；主旋转轴10后端为阶梯轴结构，通过前圆锥滚子轴承16和后圆锥滚子轴承15支撑在内筒9的内壁中，并通过轴向通过垫环14和主轴端盖17定位，主轴端盖17固定在内筒9端部，内筒9与外筒8相配合，并通过内筒9前端的法兰和内筒螺钉18固定在一起，外筒8焊接在作动装置支撑机身7上的开孔中；主旋转轴10尾部与谐波减速器11输出轴连接，谐波减速器11输入轴与伺服电机12连接，谐波减速器11固定在内筒9端部。

本实用新型的优点为：采用柱塞推进方式控制活塞低速前进，比液压阀控制活塞速度更简单，更可靠；根据帕斯卡原理，柱塞具有减速增力作用，即活塞的速度相比柱塞速度可以低很多，利于低速控制；滚柱丝杠传动平稳，可以使柱塞在低速时平稳推进；伺服电机和谐波减速器输出的转速精度高，调节范围宽，可以很方便的实现活塞速度的高精度调节。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型柱塞4推出后的整体结构示意图。

图3是本实用新型柱塞4作动部分结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型作详细阐释。

参照图1和图2，一种低速增力的超塑性锻造设备用液压缸，包括液压缸缸筒1，其尾部开有柱塞安装孔，柱塞4安装在柱塞安装孔中，并通过内圈带齿的挡板28周向固定，挡板28通过螺钉固定在液压缸缸筒1底部，液压缸缸筒1通过大圆螺母24和前端的法兰固定在机身25上，液压缸缸筒1中设有活塞26，液压缸缸筒1的前端通过缸盖27密封，形成无杆腔和有杆腔。