专利名称：复合气液增力式螺母压合机冲压缸的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冲压缸，尤其涉及一种气液复合做功的复合气液增力式螺母
压合机冲压缸。
背景技术：
液压与气压一般用在现代机械化结构中，尤其在机械自动化中应用更为广泛。现 有的螺母压合机普遍使用液压冲压缸或气压冲压缸，螺母压合机冲压缸的行程可分为定 位行程、做功行程(工作行程)和回位行程，其中，定位行程和回位行程都是辅助，只需快速 准确到位，做功行程是关键，需要一个平稳的压合行程。 液压冲压缸做功过程平稳，但其做功前的定位行程和做功都用液压来推动，速度 慢。并且，在快速连续做功的过程中缸内液体温度会不断升高，如果不降温，液体受热膨胀 会直接导致缸体工作行程变大，因此，人们通常使用直流水或冷却塔来冷却液体，这样就增 大了设备占用的空间，并且要消耗大量的水资源，成本高。 气压冲压缸定位行程和回位行程快，但做功前定位和做功都用气压推动，每个行 程都消耗大量的气体，且冲击大行程很不稳定不容易控制，对气压泵的要求高，模具损耗 快。 综上所述，现有螺母压合机液压冲压缸存在缸内液体的温度变化影响工作精度， 可靠性差、设备体积大、消耗水资源多、成本高、效率低的技术问题，而气压缸又存在冲击大 行程不稳定不容易控制，模具损耗快的技术问题。因此，现有的两种螺母压合机冲压缸存在 稳定性可靠性差、做功行程死板，且冲压力不能自动调节，自动化性能差的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种复合气液增力式螺母压合机冲压缸，以解决现有 技术中的螺母压合机冲压缸的稳定性可靠性差、做功行程死板，且冲压力不能自动调节，自 动化性能差的问题。 为达到上述目的，本实用新型提供一种复合气液增力式螺母压合机冲压缸，包括 外壳、工作活塞、液体腔内壁、增力活塞、主控阀和特殊气阀，外壳内部设置有第一气体腔、 第二气体腔、液体腔和第三气体腔；工作活塞设置在第一气体腔和第二气体腔之间，其包括 上模具和活塞杆，上模具部分设置在外壳内部，活塞杆穿设于液体腔内壁，液体腔内壁设置 在第二气体腔与液体腔之间，与活塞杆活动连接；增力活塞设置在液体腔和第三气体腔之 间，与液体腔内壁活动连接；第一气体腔和第二气体腔通过主控阀连通，第二气体腔和第三 气体腔通过特殊气阀连接。 依照本发明较佳实施例所述的复合气液增力式螺母压合机冲压缸，该冲压缸还包 括一压力传感器，压力传感器连接至液体腔。 依照本发明较佳实施例所述的复合气液增力式螺母压合机冲压缸，该冲压缸还包 括一控制器，控制器分别与主控阀和压力传感器连接。
3[0010] 依照本发明较佳实施例所述的复合气液增力式螺母压合机冲压缸，其第一气体腔
设置有第一通气阀和第一排气阀，第一通气阀和第一排气阀分别与主控阀连接。 依照本发明较佳实施例所述的复合气液增力式螺母压合机冲压缸，其第二气体腔
设置有第二通气阀和第二排气阀，第二通气阀和第二排气阀分别与主控阀连接。 依照本发明较佳实施例所述的复合气液增力式螺母压合机冲压缸，其特殊气阀为 压力控制阀。 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点 1、该复合气液增力式螺母压合机冲压缸其做功行程采用气液复合驱动，并且控制
器可根据外在变化自动调节冲压力，工作稳定可靠、做功灵活、自动化程度高。 2、该复合气液增力式螺母压合机冲压缸的定位行程和回位行程使用气压驱动，快
进快退，气耗低、效率高。 3、该复合气液增力式螺母压合机冲压缸在整个工作过程中只需冲入气体，缸内储 存的液体辅助做功，并且能够在控制器作用下自动调节压力，因此，不需要冷却液，设备体 积小、成本低。
图1为本实用新型复合气液增力式螺母压合机冲压缸处于静止状态时的结构剖 视图； 图2为本实用新型复合气液增力式螺母压合机冲压缸处于定位行程的结构剖视 图； 图3为本实用新型复合气液增力式螺母压合机冲压缸处于定位行程转到做功行 程的结构剖视图； 图4为本实用新型复合气液增力式螺母压合机冲压缸处于做功行程的结构剖视 图。
具体实施方式
以下结合附图，具体说明本实用新型。 请参阅图1至图4，一种复合气液增力式螺母压合机冲压缸，包括外壳1、工作活 塞2、液体腔内壁3、增力活塞4、主控阀5、特殊气阀6、压力传感器7和控制器8。 外壳1内部设置有第一气体腔11、第二气体腔12、液体腔13和第三气体腔14，工 作活塞2设置在第一气体腔11和第二气体腔12之间，其包括上模具21和活塞杆22，上模 具21部分设置在外壳1内部，活塞杆22穿设于液体腔内壁3，液体腔内壁3设置在第二气 体腔12与液体腔13之间，与活塞杆22活动连接，增力活塞4设置在液体腔13和第三气体 腔14之间，其进一步包括柱塞41，柱塞41贯穿整个增力活塞4，部分设置在液体腔13内， 且可与液体腔内壁3活动连接，第一气体腔11和第二气体腔12通过主控阀5连通，第二气 体腔12和第三气体腔14通过特殊气阀6连接。压力传感器7与液体腔13连接，用于检测 冲压力。控制器8分别与主控阀5和压力传感器7连接，控制冲压缸的工作状态并根据压 力传感器7的检测结果自动调节冲压力。 在本实例中，增力活塞4还包括弹簧42，弹簧42与柱塞41套接，用于带动增力活
4塞4快速回程，并具有良好的缓冲作用，能够有效的减少模具损耗。 在本实例中，第一气体腔11设置有第一通气阀和第一排气阀，第二气体腔12设置 有第二通气阀和第二排气阀，其中，第一通气阀、第一排气阀、第二通气阀和第二排气阀均 与主控阀5连接，由主控阀5控制上述各气阀的开闭。另外，在本实例中，特殊气阀6为压 力控制阀，其根据气体压力自动开闭。 在本实例中，需要说明的是，控制器8可以设置在冲压缸上，也可设置在冲压缸本 体以外的任何位置，本实用新型并不限定控制器8的具体位置。 以上对本实用新型的各组成部件进行了说明，下面介绍本实用新型的具体工作过 程。 如图1所示，静止状态时主控阀5处于静止位，第一气体腔11进气，工作活塞2 和增力活塞4均縮回，复合气液增力式螺母压合机冲压缸处于静止状态。 如图2所示，为本实用新型复合气液增力式螺母压合机冲压缸处于定位行程的结 构剖视图。处于定位行程时控制器8转换主控阀5，第一气体腔11处于第一排气阀接通状 态，第二气体腔12处于第二通气阀接通状态，压縮空气流向第二气体腔12，第一气体腔11 在第二气体腔12腔力的作用下排气，工作活塞2以极小的力驱动上模具21高速驶出，直至 在行程的某一位置遇到工件的外阻力。 如图3与图4所示，当遇到工件的外阻力时，外阻力使特殊气阀6处的气体压力达 到预设值，特殊气阀6开启，压縮空气进入第三气体腔14，冲压缸进入做功行程。增力活塞 4与其柱塞41在压縮空气的作用下向前移动，柱塞41穿过液体腔内壁3将液体腔13划分 为工作区131和储油区132，并且将工作区131中的液体压縮增压，最大液压可大400bar左 右。产生的液压作用于工作活塞2的活塞杆22的后端面并与柱塞3排挤的液体容积成正 比地推动工作活塞2向前，完成做功行程冲压加工。 回位行程当完成做功行程后，控制器8转换主控阀5，使第一气体腔11处于第一 通气阀接通状态，第二气体腔12处于第二排气阀接通状态，此时，特殊气阀6自动排掉第三 气体腔14内的气体，工作活塞2气动回程，增力活塞2弹簧回程，快速带动上模具21回到 初始位置。 由上述的过程可以看出，本实用新型整个工作过程都是采用气体驱动，定位行程 过程中，只用少量的气体带动工作活塞2快进，实现了与工件接触零冲击，速度快、损耗小。 做功的过程采用气液复合增力，压力传感器7直接检测出压力，控制器8根据检测结果调节 冲压力，做功过程稳定可靠，精度高。并且，整个工作过程在控制器8的控制下完成，自动化
程度高。 以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任 何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本实用新型的保护范围内。
权利要求一种复合气液增力式螺母压合机冲压缸，其特征在于，包括外壳、工作活塞、液体腔内壁、增力活塞、主控阀和特殊气阀，所述外壳内部设置有第一气体腔、第二气体腔、液体腔和第三气体腔；所述工作活塞设置在所述第一气体腔和第二气体腔之间，其包括上模具和活塞杆，所述上模具部分设置在所述外壳内部，所述活塞杆穿设于所述液体腔内壁，所述液体腔内壁设置在所述第二气体腔与液体腔之间，与所述活塞杆活动连接；所述增力活塞设置在所述液体腔和第三气体腔之间，与所述液体腔内壁活动连接；所述第一气体腔和第二气体腔通过所述主控阀连通，所述第二气体腔和第三气体腔通过所述特殊气阀连接。
2. 如权利要求1所述的复合气液增力式螺母压合机冲压缸，其特征在于，所述冲压缸 还包括一压力传感器，所述压力传感器连接至所述液体腔。
3. 如权利要求2所述的复合气液增力式螺母压合机冲压缸，其特征在于，所述冲压缸 还包括一控制器，所述控制器分别与所述主控阀和压力传感器连接。
4. 如权利要求1所述的复合气液增力式螺母压合机冲压缸，其特征在于，所述第一气 体腔设置有第一通气阀和第一排气阀，所述第一通气阀和第一排气阀分别与所述主控阀连 接。
5. 如权利要求1所述的复合气液增力式螺母压合机冲压缸，其特征在于，所述第二气 体腔设置有第二通气阀和第二排气阀，所述第二通气阀和第二排气阀分别与所述主控阀连 接。
6. 如权利要求1所述的复合气液增力式螺母压合机冲压缸，其特征在于，所述特殊气 阀为压力控制阀。
专利摘要一种复合气液增力式螺母压合机冲压缸，包括外壳、工作活塞、液体腔内壁、增力活塞、主控阀和特殊气阀，外壳内部设置有第一气体腔、第二气体腔、液体腔和第三气体腔，工作活塞设置在第一气体腔和第二气体腔之间，其包括上模具和活塞杆，上模具部分设置在外壳内部，活塞杆穿设于液体腔内壁，液体腔内壁设置在第二气体腔与液体腔之间，与活塞杆活动连接，增力活塞设置在液体腔和第三气体腔之间，与液体腔内壁活动连接，第一气体腔和第二气体腔通过主控阀连通，第二气体腔和第三气体腔通过特殊气阀连接。本实用新型的复合气液增力式螺母压合机冲压缸具有工作稳定可靠、做功灵活、自动化程度高的优点。
文档编号B23P19/027GK201511235SQ20092021051
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者吴庆洲, 张阿毛, 毛信杰 申请人:上海东风汽车专用件有限公司