专利名称：振动料斗曲面底盘自动挤压成形装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于生产振动料斗底盘的装置，更具体地说，是关于圆盘式振动料斗曲面型底盘专用的自动挤压成形装置，同时可用于电液系统及其控制相关的教学、实验与研究，亦可用于研究挤压力的大小对不锈钢等材料变形的影响以及冷挤压模具的失效、寿命
坐寸O
背景技术：
振动料斗是一种利用振动传输技术对小型工件实现连续、高效、定向输送的新型装置，由于其通用性强、整列定向性能优良、工作稳定可靠、供料效率高、结构简单、工件间相互摩擦小、不易损伤物料，因此在机械、仪表、电子元件、轻工食品、医药、包装等行业的自动上料与装配中得到广泛应用，是实现自动化生产必不可少的设备。振动料斗由料盘、支撑弹簧、电磁振动器、底座和减振底脚等组成。料盘作为振动料斗的重要组成部分，是工件真正工作的场所，是振动料斗储料及输送连接的部分，因而是整个装置的基础，而底盘作为料盘的核心零件，对整个料盘乃至整个振动料斗的性能有着至关重要的影响。圆盘式振动料斗常用的锥形底盘结构如附图I所示，厚度为t=3mm，直径为Φ1=300ι πι,锥度为α=10° ,同时顶部开有Φ2=16ι πι的孔。目前国内市场上还没有针对振动料斗曲面型底盘的专业制造设备，主要加工手段有两种一种是通过纯手工敲打加工，不仅对工人的技术要求高，而且工人的劳动强度大，生产效率低，产品精度也得不到保障；另一种是先手工操作液压千斤顶进行挤压，然后再经过手工修整，生产效率不高且产品一致性差。
发明内容
为了填补上述领域的空白，本发明提供一种专用于生产振动料斗曲面型底盘的自动挤压成形装置，该装置针对圆盘式振动料斗所用的锥面底盘设计了挤压模具，利用液压传动可实现无间隙传动，运动平稳，体积小，重量轻。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种振动料斗曲面底盘自动挤压成形装置，包括机架、凹模、凸模以及液压驱动装置，所述的液压驱动装置包括液压缸以及活塞杆，所述的凹模和凸模中一个固定在机架上，所述的凹模和凸模中另一个则与一液压驱动装置的活塞杆输出端连接，所述的液压缸设置在机架的上，其特征在于所述的液压驱动装置还包括一控制液压缸输入压力的控制器以及一采集液压缸输入压力的压力变送器，所述的压力变送器连接在所述的液压缸的进油口，所述的凸模包括一第一圆台，在所述的第一圆台表面设置有一锥形凸起，所述的凹模包括一第二圆台，在所述的第二圆台表面设置有一锥形凹槽，所述的第一圆台的锥形凸起在液压驱动装置的作用下上移到所述的第二圆台的锥形凹槽内，在所述的第二圆台上设置有一导套，在所述的第一圆台上设置一导柱，所述的导柱从所述的导套中穿过。
所述的导套设置在第二圆台的中心，所述的导柱设置在第一圆台的中心。所述的凹模固定在机架上，所述的凸模与所述的液压驱动装置的输出端连接。所述的凹模固定在机架的上端，所述的液压驱动装置固定在机架的下端。在所述的凹模的上端设置有一上模座，所述的上模座固定在所述的第二圆台上；在所述的凸模下端设置有下模座，该下模座固定在所述的机架上。与现有技术相比，本发明采用液压驱动装置自动控制，通过凹模与凸模压合制作底盘，成型快，同时通过设置在凸模与凹模中间的导柱导套式导向装置，导向柱正好从底盘的中心穿过，定位准确，加工出来的底盘尺寸精确，一致性好。I)凹模与凸模的结构完全根据底盘的形状与尺寸设计，专用于此类底盘，可以很 好的保证生产出的底盘的精度与一致性，同时也可提高生产效率；
(2)凹模与凸模的材料均选用45钢并进行适当的热处理后圆整加工，保证了其寿命与性能，同时也符合现阶段的生产需求；
(3)凹模与上模座通过螺栓连接后焊接在机架上端，凸模则通过下模座安装在机架的中间适当位置；
(4)为适应不同厚度的不锈钢板，我们将下模座设计成位置可调整，这样凸模的位置便可调整；
(5)凹模是固定在机架上的而凸模则是通过导柱放置在下模座上，这样放置在凸模正下方的液压升降机即可推动凸模上升。本发明可以通过对液压驱动装置的比例溢流阀的编程可实现压力在一定的范围内连续可调，并且可在此平台上开展一系列与电液系统控制以及电液比例控制相关的研究工作，如对液压系统的流量控制、方向控制、多执行元件控制以及液压缸的设计等的深度分析。本发明提供了一种新的专用于生产振动料斗曲面底盘的自动化装置即针对底盘的结构设计了凹、凸模，通过电控换向阀、比例溢流阀、压力变送器与液压站组合来驱动液压升降机作为模具的动力装置，通过编程控制比例溢流阀的调定电压进而可以改变液压系统的输出压力。同时该平台还能够向人们直观的展示不锈钢等材料在挤压过程中的变形，也可通过编程来改变升降机的顶升力，还可实时检测油路的压力值并能将其转化成电信号，可广泛的应用于电液系统及其控制相关的教学中。
图I为本发明振动料斗曲面底盘结构示意图。图2为本发明振动料斗曲面底盘自动挤压成形装置结构示意图。图3是本发明凹模结构示意图。图4是图3的A-A剖视图。图5是本发明凸模的结构示意图。图6是本发明挤压装置挤压过程示意图。其中1、11为方钢，6、14为槽钢，8、12为扁钢，7、13为加强筋，2为上模座，3为凹模,31、第二圆台，32、锥形凹槽,4为下模座,5为凸模,51、第一圆台，52、锥形凸起,9为压力变送器，10为液压升降机固定座，15为液压升降机，16为导套，17为导柱，18.底盘。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明作进一步阐述。实施例1，振动料斗曲面底盘自动挤压成形装置由机架部分、模具部分、导向部分和液压系统及控制部分组成，其中液压系统和控制部分与机械结构部分分离开来，通过电源线、信号线及油管等与机械部分相连接。该装置的模具结构如图3、图4和图5所不，凸模包括一第一圆台,在第一圆台表面设置有一锥形凸起，凹模包括一第二圆台，在第二圆台表面设置有一锥形凹槽，第一圆台的 锥形凸起在液压驱动装置的作用下上移到第二圆台的锥形凹槽内。该装置的机械结构如图2所示，由顶部方钢I、上模座2、凹模3、下模座4、凸模5、侧部槽钢6、加强筋7、底部扁钢8、液压升降机固定座10、底部方钢11、底部扁钢12、加强筋13、侧部槽钢14、导套16、导柱17以及压力变送器9和液压升降机15组成。发明振动料斗曲面底盘自动挤压成形装置由模具部分、机架部分、导向部分、驱动控制部分以及液压系统部分组成。振动料斗曲面底盘自动挤压成形装置的模具部分，包括凸模、凹模、上模座和下模座。(I)导套通过螺栓直接安装在机架顶部方钢的中间位置，这样可以避免另外设计导向附加机构，减少了零部件，同时也能降低成本；
(2)导柱与导套之间采用间隙配合和二级精度公差，同时导柱与凸模用螺纹联接在一
起；
该机架部分的机架包括上梁I、加强筋2、立柱3、加强筋4、底座5、底座6、底座7、加强筋8、立柱9。机架部分由方钢、槽钢以及扁钢组合焊接而成，同时侧部焊有加强筋，这样既能保证整个装置的稳定性又降低了成本、避免了机加工的麻烦，同时也能很好的达到使用效果，有很大的经济和社会效益。驱动控制电路根据设定的参数值驱动控制液压升降机15工作。(I)驱动控制电路包括初始控制信号产生电路、遥控信号收发电路以及反馈信号处理电路从而组成电液比例控制系统，这些亦可集成为一体式的控制箱形式；
(2)液压系统及控制部分从整体装置中分离出来，仅通过电源线、信号线及油管与整体装置相连接，液压站采用径向阀式柱塞液压泵；
(3)在液压系统油路的末端即液压升降机15的进油口处装有压力变送器9，通过压力变送器9实时采集液压升降机15的输入压力并将其转化成电信号反馈给最是控制信号形成闭环系统；
(4)液压系统、控制部分和电源部分可集成为一体。挤压过程由图6可以看出，工人将事先切割好的不锈钢薄板穿过导柱17水平放置在凹模3和凸模5之间，再将导柱17旋入凸模5中，按下启动按钮，控制器驱动液压升降机15向上顶起凸模5，当薄板达到变性要求是按下停止按钮，整个装置复位，这时就可以旋出导柱17取出加工好的底盘18。
模具通过模座安装在机架上，液压升降机通过底座放置在机架上，这样就增加了整个装置的机动性能。机架部分采用型材组合焊接而成，这样既能保证整个装置的稳定性又降低了成本、避免了机加工的麻烦，同时也能很好的达到使用效果，有很大的经济效益和社会效益。模具部分，通过模座分别安装在机架上，其中凹模与上模座通过螺栓连接后焊接在机架上端，凸模则通过下模座安装在机架的中间适当位置，并且其位置可调整。液压控制部分由比例溢流阀与电控换向阀组合而成，两阀通过阀座直接集成在液压站上。凹模是固定在机架上的而凸模则安装在下模座上，这样放置在凸模正下方的液压升降机即可推动凸模上升。液压系统及控制部分从整体装置中分离出来，仅通过电源线、信号线及油管与整体装置相连接，液压站采用径向阀式柱塞液压泵；液压系统、控制部分和电源部分可集成为一体。同时控制系统以低功耗、高性能CM0S8位微控制器STC89C52单片机为核心，同时包 括以ADC0809为核心的A/D模块、DAC0832为核心的D/A模块、max232为核心的串口模块等，在能达到工业要求的基础上降低了成本也使整个控制系统变的更为简单。该装置的动力装置采用液压传动，执行机构在启动和制动时平稳、冲击小、稳定性好、可靠性高，输出的力足够大能使不锈钢薄板产生屈服变形，同时也能简便地实现电液控制以达到自动化的要求，更能为以后的产品化打下坚实的基础。
权利要求
1.一种振动料斗曲面底盘自动挤压成形装置，包括机架、凹模、凸模以及液压驱动装置，所述的液压驱动装置包括液压缸以及活塞杆，所述的凹模和凸模中一个固定在机架上，所述的凹模和凸模中另一个则与一液压驱动装置的活塞杆输出端连接，所述的液压缸设置在机架上，其特征在于所述的液压驱动装置还包括一控制液压缸输入压力的控制器以及一采集液压缸输入压力的压力变送器，所述的压力变送器连接在所述的液压缸的进油口，所述的凸模包括一第一圆台，在所述的第一圆台表面设置有一锥形凸起，所述的凹模包括一第二圆台，在所述的第二圆台表面设置有一锥形凹槽，所述的第一圆台的锥形凸起在液压驱动装置的作用下上移到所述的第二圆台的锥形凹槽内，在所述的第二圆台上设置有一导套，在所述的第一圆台上设置一导柱，所述的导柱从所述的导套中穿过。
2.根据权利要求I所述的振动料斗曲面底盘自动挤压成形装置，其特征在于所述的导套设置在第二圆台的中心，所述的导柱设置在第一圆台的中心。
3.根据权利要求I所述的振动料斗曲面底盘自动挤压成形装置，其特征在于所述的凹模固定在机架上，所述的凸模与所述的液压驱动装置的输出端连接。
4.根据权利要求2所述的振动料斗曲面底盘自动挤压成形装置，其特征在于所述的凹模固定在机架的上端，所述的液压驱动装置固定在机架的下端。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的振动料斗曲面底盘自动挤压成形装置，其特征在于在所述的凹模的上端设置有一上模座，所述的上模座固定在所述的第二圆台上；在所述的凸模下端设置有下模座，该下模座固定在所述的机架上。
全文摘要
本发明公开了一种振动料斗曲面底盘自动挤压成形装置，包括机架、凹模、凸模以及液压驱动装置，液压驱动装置包括液压缸以及活塞杆，凸模包括一第一圆台，在第一圆台表面设置有一锥形凸起，凹模包括一第二圆台，在第二圆台表面设置有一锥形凹槽，第一圆台的锥形凸起在液压驱动装置的作用下上移到第二圆台的锥形凹槽内，在第二圆台上设置有一导套，在第一圆台上设置一导柱，导柱从导套中穿过。与现有技术相比，本发明采用液压驱动装置自动控制，通过凹模与凸模压合制作底盘，成型快，同时通过设置在凸模与凹模中间的导柱导套式导向装置，导向柱正好从底盘的中心穿过，定位准确，加工出来的底盘尺寸精确，一致性好。
文档编号B21C31/00GK102671988SQ201210098668
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者张磊香, 李佳, 韩良 申请人:东南大学