液壓加載系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及超塑成型工藝領域，特別是一種液壓加載系統。
【背景技術】
[0002]超塑成形工藝是在超高溫成形裝備中實現的，液壓加載系統是超高溫成形裝備的一個重要組成部分，液壓加載系統一般由多個液壓缸以及加載平臺組成，用于在超塑成形加工過程中對模具施加一定的力，使得模具在高壓氣體、加載系統的作用下受力平衡。液壓加載系統是保障超塑成形工藝的重要系統，因此超高溫成形裝備液壓加載系統能否精確對模具實施力加載，關系重大。
[0003]如圖1所示，為現有的超高溫成形裝備液壓加載系統的結構圖。液壓系統包括支架1、液壓缸(2a、2b)、導向柱(3a、3b)、加載平臺4、模具(包括上模具5和下模具9)，加載平臺4與導向柱3固連。上模具5與下模具9合模后，在真空抽氣口 7處開始抽氣將模腔內抽真空，完成抽真空步驟之后在進氣口 8充入惰性氣體；板料6在超溫作用下呈現超塑性特性，在惰性氣體高氣壓的作用下會貼合在模腔內；加載平臺4受到液壓缸2a、2b的力的作用，上模具5、下模具9在高壓氣體和加載平臺4的作用下保持受力平衡。支架I起到固定的作用，導向柱3使得液壓缸在豎直方向上運動。
[0004]由于部分超塑成形產品形狀不是對稱的，則模具形狀也不對稱，因此加載平臺所受模具的力載荷分布不均。根據帕斯卡定理，在壓強一定的情況下，作用面積越大則作用力越大，圖2示出了一種不對稱模具的俯視圖，當采用該形狀的模具時，模具腔體內的氣體的對模具的作用面積不對稱。另外，如果放置模具時模具中心與加載平臺的中心不在同一直線上，加載平臺所受模具的力載荷分布也是不均勻的。加載平臺4所受到模具的力載荷分布可以等效為圖3a中的F。
[0005]當出現上述情形時，如果各液壓缸的輸出力仍然相等，則加載平臺的等效受力情況如圖3b所示。也即是說，此時，模具對加載平臺4的不平衡力載荷一部分F與液壓缸加載力Fla、Flb在豎直方向上保持平衡，一部分會對加載平臺4產生繞中心點O轉動的轉矩M0由于導向柱與加載平臺固連，導向柱會分別受到來自支架的力F2a、F2b的作用。加載平臺在上述力、力矩作用下平衡。液壓加載系統在長期使用過程中導向柱3a和3b與支架之間會產生磨損，加載平臺4在不平衡力的作用下會產生傾斜，影響控制精度及裝備使用壽命。
【發明內容】
[0006]在下文中給出關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0007]本發明的一個主要目的在于提供一種新的液壓加載的方案，其可避免液壓加載組件因模具形狀的不對稱產生的偏載力而受到側向力作用，進而導致其磨損。
[0008]根據本發明的一方面，一種液壓加載系統，包括加載平臺和兩個以上用于向加載平臺施加壓力的液壓加載組件，以及控制組件；控制組件基于液壓加載組件輸出的壓力與加載平臺上液壓加載組件向加載平臺施加力的位置與預定點之間的位移的對應關系，調節每個液壓加載組件輸出的壓力。
[0009]采用本發明的液壓加載系統，可通過控制組件基于加載平臺的位移量調節液壓加載組件的輸出力，可保證加載平臺不受到等效轉矩作用，避免液壓加載組件受到側向力的作用，進而減少整個液壓加載系統的磨損，延長期使用壽命，并保證其加載精度。
[0010]在本申請的一些實現方式中，控制組件可包含內環控制單元和外環控制單元。外環控制單元基于液壓加載組件輸出的壓力與加載平臺上與每個液壓加載組件相對應的位置與預定點之間的位移的對應關系，調節每個液壓加載組件輸出的壓力。而內環控制單元為力控制閉環，通過外環控制單元根據位移調節得到的輸出壓力，實現精確加載力控制。這樣可以使得加載平臺保持水平，同時保證多個液壓加載組件在豎直方向的合力與總的力指令保持相等。
【附圖說明】
[0011]參照下面結合附圖對本發明實施例的說明，會更加容易地理解本發明的以上和其它目的、特點和優點。附圖中的部件只是為了示出本發明的原理。在附圖中，相同的或類似的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。
[0012]圖1為現有的液壓加載系統的一種實施例的結構圖；
[0013]圖2為一種實施例的不對稱模具的俯視圖；
[0014]圖3a為當采用圖1所示液壓加載系統和圖2所示的模具時，加載平臺的受力示意圖；
[0015]圖3b為圖3a的加載平臺和導向柱的等效受力示意圖；
[0016]圖4為本發明實施例的液壓加載系統的示意性結構圖；
[0017]圖5為本申請的液壓加載系統中控制組件與液壓加載系統中其他組成部分的連接關系圖。
【具體實施方式】
[0018]下面參照附圖來說明本發明的實施例。在本發明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0019]如圖4所示，為本發明實施例的液壓加載系統的示意性結構圖，圖5為本申請的液壓加載系統中控制組件與液壓加載系統中其他組成部分的連接關系圖。
[0020]下面將結合圖4、圖5對本實施例的液壓加載系統進行進行描述。在圖4、圖5中，以液壓加載系統包括四個液壓加載組件42a?42d為例進行說明。而在圖4中，僅示出了其中的兩個液壓加載組件42a和42b。
[0021]在本實施例中，液壓加載系統包括加載平臺44、多個向加載平臺44施加壓力的液壓加載組件42a?42d以及控制組件410。控制組件410用于基于液壓加載組件輸出的壓力與所述加載平臺上與每個所述液壓加載組件相對應的位置與預定點之間的位移的對應關系，調節每個所述液壓加載組件輸出的所述壓力。
[0022]例如，預定點均在一水平面內，且液壓加載組件42a?42d向加載平臺44施加力的位置和與之相應的預定點的連線垂直于加載平面。此時，可根據各連線的長度(即每個液壓加載組件42a?42d向加載平臺44施加力的位置和與之相應的預定點之間的位移)來改變各控制組件410的輸出力，進而使液壓加載組件42a?42d向加載平臺44施加力的位置和與之相應的預定點之間的位移相等。
[0023]這樣一來，由于所有預定點均在一水平面內，且液壓加載組件42a?42d向加載平臺44施加力的位置和與之相應的預定點的連線垂直于加載平面，位移相等，便可保證加載平面也處于一水平面內，進而防止了加載平面的傾斜，同時也避免了加載平面傾斜導致液壓加載組件承受側向力的情況的發生。
[0024]在一些實現方式中，控制組件410可以包括外環控制單元411以及與多個液壓加載組件42a?42d相對應的內環控制單元412。
[0025]外環控制單元411可用于基于加載平臺上液壓加載組件42a?42d向加載平臺44施加力的位置與各預定點之間的位移，