第27卷第1期
文章编号：10069348(2010)01029205
计算机仿真
2010年1月
管件液压胀形机电液系统建模仿真与试验分析
韩新宇，邓秀剑，刘利
（上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240）
摘要：内高压成形液压机侧缸通常采用阀控非对称缸设计，结构上的非对称性造成了两个方向上动态特性不对称，给侧缸同步控制造成了围难。通过给出了内高压成形液压机侧缸位置同步控制系统的数学模型，并对模型采用SIMULINK软件进行计算机仿真，对上述问题提出了同等方式、主从方式、同等+主从方式三种策略，并进行了比较与分析。最后给出了试验结果，并对从响应的快速性和精度方面对试验结果进行了分析。结果表明，采取的控制策略合理可行且设计简单，位移和压力
系统均能正常工作，对于其它内高压成型机非对称缸同步控制具有重要参考价值。关键词：内高压成形；位置同步控制；建模与伤真
中图分类号：TH137.9
文献标识码：A
Modeling,Simulation andAnalysis of theTubeHigh-pressure
HydroformingSystem
HANXin-yu,DENG Xiu-jian,LIU Li
(School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China)
dn o nssado eoeana ed aaeooaS isamoaseoaeaaas makes it difficult to control the synchronous movement of two side cylinders, A mathematical model of synchronous system of high accuracy position is given in the article, Computer simulation is done based on SIMULINK. To solve the above mentioned problem, three control strategies which are used in synchronous system are compared and ana-lyzed. They are synchronous mode, master slave mode and synchronous plus master slave mode. Finally, some test results and their analyses are given. Analysis is conducted from the perspectives of response velocity and preci-sion. The results indicate that the control strategy is reasonable, feasible and simple. The position and pressure sys-tems both worked well. The methods are referable for the design of other asymmetric cylinder control in hydroforming equipment.
KEYWORDS: Intemal high pressure hydroforming; Synchronous system of high accuracy position; Modeling and simulation
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引言
减轻重量、节约材料是现代先进制造技术发展的趋势之
一。实现轻量化的有主要途径之一就是在结构上采用以空代实”的变截面等强构件，它即可减轻质量又可充分利用材料的强度和刚度。管件液压成形正是适应这种需求开发出来的一种制造空心轻体构件的先进制造技术，以管材作坏料，通过管材内部施加超高压液体和轴向进给补料把管坏压人到模具型腔使其成形为所需工件“")。美国、德国、日本已将该技术用于机器零件的制造，其成形压力一般大于 500MPa，有时甚至超过1000MPal2]。本文的分析方法和结论
收稿日期：2008-09-17
修回日期：20081016
292— 万方数据
对于内高压成形技术将具有较为普遍的指导和参考意义。
侧缸电液比例控制系统是内高压胀形液压机的核心部件，它的主要作用一方面是实现管件两端封口压力。封口压力的控制是保证内压力成形的关键，压力过小，侧缸封口不严，成形过程中管件腔液压油外泄，内压力降低导致管件起皱失稳；压力过大导致管件产生弯曲，质量得不到保证；另一方面是根据管件胀形量的变化控制侧缸轴向位移进行相应补料（定位精度0.2mm），当管件是对称形状，则控制侧缸1、 2轴向位移同步。为此，本文重点对侧缸电液比例控制系统的建模和同步控制展开讨论和分析。