一种开式可倾压力机的制作方法

本申请涉及压力机技术领域，尤其涉及一种开式可倾压力机。

背景技术：

绝大多数情况下，金属坯件都必须经过加工，形成一定的形状后，方可投入使用。在金属的加工过程中，通常都要用到压力机，通过压力机对金属坯件施加强大的压力，使金属发生塑性变形和断裂来加工成零件。压力机可广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成型等工艺。开式可倾压力机是压力机其中的一种，它的机身为可倾式铸造结构，倾斜时便于冲压件或废料从模具上滑下。开式可倾压力机采用刚性转键离合器，具有单次和连续操作功能；使用带式制动器，滑块装有压塌式保险器，超载时保险器被压塌，从而保证整机不受损坏。开式可倾压力机具有通用性强，精度高，性能可靠，便于操作等优点。

申请号为201620703755.2的中国实用新型专利文件公开了一种双柱可倾压力机，包括：机架、驱动电机、传动装置和冲压装置，驱动电机和传动装置连接，传动装置和冲压装置连接。工作时，驱动电机提供的电能转化为动能，驱动传动装置工作，最后将动能传递到冲压装置，实现对金属坯件的加工。其中，冲压装置中的压力冲头上方设置有液压缓冲器，当金属坯件所受的压力增大时，在液压缓冲器的作用下，会使得压力冲头所受的阻力也变大；若压力过大，液压缓冲器中的液压保护阀会使压力机停止工作，从而保护金属坯件不被加工坏，提高加工的成功率，进而提高压力机的生产效率。

虽然上述实用新型专利文件公开的双柱可倾压力机降低了金属坯件加工失败的几率，但是金属坯件在被冲压时的受力特点仍然会使得坯件边缘会发生更严重的塑性变形，边缘的厚度及密度均会低于中间部位，破坏了坯件的整体均匀性。加工后的坯件质量仍然难以保证，将坯件加工成工件的合格率仍难以把控，降低了压力机的加工精度，自然在压力机生产效率方面依然存在提高的空间。

技术实现要素：

本申请提供了一种开式可倾压力机，以解决冲压件边缘质量不合格，影响冲压件整体质量，致使冲压件合格率低，加工效率低的问题。

一种开式可倾压力机，包括机身、传动装置和冲压装置；

所述机身为框架式结构，所述传动装置位于所述机身的上半部分，所述冲压装置位于所述机身内部中间位置；

所述冲压装置包括凸模和凹模，所述凸模的外壁为内凹弧面结构，所述凹模内壁上部为内凸弧面结构；

在所述机身下部和所述凹模上表面同一水平面上，设置有压力传感器。

可选的，所述机身包括从上到下依次设置的固定架、工作台、基座和支撑架；

所述固定架为长方形框架，下端与所述工作台固定连接；

所述工作台固定于所述基座上表面；

所述支撑架分为左右对称的两部分，并分别与所述基座左、右侧面连接。

可选的，所述传动装置包括驱动电机、驱动轮、从动轮一、连杆、传动轮、从动轮二、曲轴、曲柄；

所述驱动电机固定在所述固定架外壁上，所述驱动轮安装在所述驱动电机上，所述从动轮一与所述驱动轮传动连接，所述传动轮与所述从动轮一通过连杆连接，所述从动轮二与所述传动轮传动连接；

所述曲轴一端与所述从动轮二连接，另一端固定在所述固定架内壁上；所述曲柄垂直连接于所述曲轴中部。

可选的，所述凹模内壁上部的弧度大于所述凸模外壁的弧度。

可选的，所述开式可倾压力机，还包括滑块，所述滑块上表面与所述曲柄连接，下表面与所述凸模连接。

可选的，所述固定架两侧的内壁上还设置有对称的两个导柱，两个所述导柱之间的间距等于所述滑块的宽度。

可选的，所述凸模和所述滑块之间可分离。

可选的，所述工作台和所述基座中部设置有贯穿孔，所述凹模位于所述贯穿孔内部。

可选的，所述基座底部还设置有收纳筐，所述收纳筐位于所述贯穿孔正下方，并且所述收纳筐的长度和宽度均大于所述贯穿孔的直径。

本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：

本申请提供的开式可倾压力机，冲压装置中的凸模外壁采用内凹弧面结构，凹模内壁上部采用内凸弧面结构，并且凹模内壁上部的弧度大于凸模外壁的弧度。在凸模接近凹模的过程中，不同弧度弧面的作用使得凹模和凸模的尺寸越来越接近，甚至达到尺寸完全一致，这种结构主要有两方面作用：一方面，凸模和凹模尺寸越接近，就使得冲压件的实际尺寸和设计尺寸更为相近，提高了压力机的精度；另一方面，由于受力特点，冲压件受压过程中，在凸模和凹模边缘部分的材料会经过更严重的塑性变形，冲压件边缘的厚度和密度均会降低，有损冲压件的整体均匀性，冲压件在使用过程中寿命也会降低；而这种弧面的设置，由于有效减小了凸模与凹模的间隙，冲压件边缘在受凸模压力而产生塑性变形的情况下，与凹模接触时，凹模的内凸弧面会有一个反向作用力，从而有效降低冲压件边缘的塑性变形，提升冲压件的整体均匀性。另外，弧面的设置还有一个优势，冲压件在凸模、凹模中挤压时的受力情况，不会像斜面那样产生应力集中，可能会对冲压件造成损伤，而是可以有效分散集中力，亦可提高冲压件的质量。与此同时，本申请提供的开式可倾压力机，机身的工作台上还设置有压力传感器，可感知冲压件的受力情况，在凸模、凹模接触时，一方面防止压力过大损伤冲压件，一方面可将压力控制在合适的范围内并保压一段时间，对延缓冲压件边缘的塑性变形有重要作用。总之，本申请提供的开式可倾压力机，可提高冲压件的尺寸精度，改善冲压件厚度及密度的均匀性，提高冲压件的质量，亦提高压力机的精度和生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的开式可倾压力机的结构示意图。

附图标记说明：1、凸模；2、凹模；3、压力传感器；4、固定架；5、工作台；6、基座；7、支撑架；8、驱动电机；9、驱动轮；10、从动轮一；11、连杆；12、传动轮；13、从动轮二；14、曲轴；15、曲柄；16、滑块；17、导柱；18、贯穿孔；19、收纳筐。

具体实施方式

请参考附图1，该图示出了本申请实施例提供的一种开式可倾压力机的结构。

本申请实施例提供的一种开式可倾压力机，其特征在于，包括机身、传动装置和冲压装置；所述机身为框架式结构，所述传动装置位于所述机身的上半部分，所述冲压装置位于所述机身内部中间位置。

机身整体为框架结构，传动装置固定安装在机身的上半部分；冲压装置和传动装置连接，并位于机身框架内部的中间。传动装置将动能传递给冲压装置，通过冲压装置上下往复运动实现对金属坯件的加工。

所述冲压装置包括凸模1和凹模2，所述凸模1的外壁为内凹弧面结构，所述凹模2内壁上部为内凸弧面结构。

众所周知，压力机中凸模1的尺寸要略微小于凹模2的尺寸，以使冲压件产生塑性变形或断裂来获得所需尺寸、形状的工件。一般的凸模1和凹模2都是外表平直的圆柱状，这种结构在压力机冲压金属坯件时，在凸、凹模的间隙及边缘处，坯件会产生较严重的塑性变形。冲压完成后，这种塑性变形往往也难以恢复，致使得到的冲压件边缘会有被“拉长”的现象，边缘的厚度和密度均会小于工件中间的厚度和密度，有损工件的整体均匀性，降低了工件的质量和使用寿命。

本申请实施例提供的开式可倾压力机，其凸模1外壁为内凹弧面结构，凹模2内壁上部为内凸弧面结构。当凸模1和凹模2逐渐接近并冲压金属坯件时，可减小凸模1和凹模2之间的间隙，使得到的工件的实际尺寸和设计尺寸更接近，边缘的“拉长”现象也会减轻，得到更为均匀、质量更好的工件；并且，弧面结构的设置，与以往的直圆柱结构相比，结合压力机冲压过程的受力特点，弧面结构可有效减小金属坯件的应力集中，所得到的工件边缘的撕裂、毛刺等现象会大大减少，工件的平整度、光滑度都有所提高。所以，凸模1和凹模2上弧面结构的设置，可有效减少得到的工件的实际尺寸误差，提高工件的整体均匀性，提升工件的质量，延长其使用寿命，大大降低了制作工件的失败率，从而提高压力机的精度和生产效率。

在所述机身下部和所述凹模2上表面同一水平面上，设置有压力传感器3。

设置压力传感器3，可实时掌握金属坯件的受力情况。一方面，在凸模1和凹模2接触并冲压金属坯件的过程中，压力传感器3可在压力过大时，及时停止压力机，防止坯件承受不住压力而遭到破坏，致使加工失败；另一方面，在此过程中，压力传感器3可将接收到的信号转换为电信号传递给驱动电机8，驱动电机8再将电信号转换为动力传递给传动装置，传动装置可将此阶段的压力维持在适宜的一定值，并且使凸模1位置固定在一定点不再上下移动，维持一段时间进行保压。这样避免了冲压过程过于快速，会给工件一定的冲击，破坏工件内部结构造成损伤，致使工件加工失败，保压可使工件的应变缓慢进行，保证工件的质量。

上述保压过程结合凸、凹模的弧面结构，在金属坯件受挤压边缘发生塑性变形时，凸模1停留在固定的位置，压力使金属坯件边缘持续、平稳的发生塑性变形，而凹模2的内凸弧面结构会给原本的受力一个反向的作用力，阻止塑性变形的发生，并且在此位置保持一段时间，可使原来的塑性变形情况得到改善，不致使得到的工件两边薄且密度小，保证工件的均匀性，提高工件的质量和使用寿命。

由以上可知，压力传感器3的设置可防止压力过大，压坏金属坯件，使加工失败；也可使压力保持在合适的一定值，凸模1位于冲压工件的适宜位置，凹模2对坯件的作用力会维持一段时间，从而有效减缓坯件边缘过度的塑性变形，提高工件的均匀性和质量，从而提高压力机的加工精度和生产效率。

可选的，所述机身包括从上到下依次设置的固定架4、工作台5、基座6和支撑架7；所述固定架4为长方形框架，下端与所述工作台5固定连接；所述工作台5固定于所述基座6上表面；所述支撑架7分为左右对称的两部分，并分别与所述基座6左、右侧面连接。

固定架4可将整个传动装置固定于其上，并且将位于机身中部的冲压装置固定，使传动装置和冲压装置连接并发挥作用；固定架4直接与工作台5连接，工作台5对固定架4起支撑作用，且工作台5中放置有凹模2，凸模1上下移动并冲压工件的作用力大部分都传递给工作台5，因此，工作台5传递并承受了大部分力，可减轻冲压过程对压力机其余部件的影响，保护整个装置的稳定性，并延长压力机的使用寿命。

基座6设置于工作台5下方，一方面增加了工作台5的厚度，对位于工作台5上方的固定架4起到更好的支撑作用，使整个装置更稳定、牢固；另一方面，凸、凹模工作时传递给工作台5的作用力，工作台5会将部分作用力传递给位于其下方的基座6，基座6的设置可保护和延长工作台5的使用寿命，增强对上部的支撑作用，更好的传递和分散冲压作用力，维持压力机的稳定。

支撑架7位于整个装置的最底端，直接与地面相接，对整个装置起支撑作用，因此要求有足够的强度和刚度。支撑架7由对称的两部分组成，并分别和基座6的两个侧面连接，保证了整个装置的受力均匀性，并且使工作台5及基座6下方为中空结构，方便落料件及废料落下，及时收集和清理；维持装置稳定性的同时提高压力机的生产效率。

可选的，所述传动装置包括驱动电机8、驱动轮9、从动轮一10、连杆11、传动轮12、从动轮二13、曲轴14、曲柄15。

驱动电机8可将电能转化为动能使驱动轮9转动，驱动轮9带动从动轮一10转动，从动轮一10位于连杆11的一端，带动位于连杆11另一端的传动轮12转动，传动轮12带动从动轮二13转动，从动轮二13的转动使曲轴14转动，曲轴14的转动使位于曲轴14弯曲部分的曲柄15做上下往复运动，从而使整个传动装置有序转动，带动和传动装置连接的冲压装置工作，完成对工件的冲压，发挥压力机的作用。

所述驱动电机8固定在所述固定架4外壁上，所述驱动轮9安装在所述驱动电机8上，所述从动轮一10与所述驱动轮9传动连接，所述传动轮12与所述从动轮一10通过连杆11连接，所述从动轮二13与所述传动轮12传动连接。

驱动电机8安装在固定架4外壁上，可方便驱动电机8发生故障时的检修或更换，便于驱动电机8的日常维护，并且不会影响固定架4的内部构造，不会对冲压装置造成干扰。位于驱动电机8中心的轴在驱动电机8一端伸出一段距离，用于固定驱动轮9，这样驱动电机8便可使驱动轮9转动。

驱动轮9和从动轮一10之间可通过皮带传动连接，也可为齿轮传动连接，取决于驱动轮9、从动轮一10的尺寸大小及驱动轮9和从动轮一10之间的距离，对此本申请不做限制；同理，从动轮二13与传动轮12之间的传动连接亦可通过皮带或齿轮进行。

所述曲轴14一端与所述从动轮二13连接，另一端固定在所述固定架4内壁上；所述曲柄15垂直连接于所述曲轴14中部。

从动轮二13转动可带动作为从动轮二13中轴的曲轴14转动，曲轴14中部呈弯曲状，因此，曲轴14转动时，曲轴14中部即是做圆周运动，存在运动的最高点和最低点；那么，位于曲轴14中部并与曲轴14相互垂直的曲柄15便会做上下的往复运动，就可带动连接于曲柄15下部的凸模1做上下往复运动，完成冲压动作。

可选的，所述凹模2内壁上部的弧度大于所述凸模1外壁的弧度。

如前文所述，有弧度的凸、凹模的设计，是为了使工件的实际尺寸和设计尺寸更接近，减少工件边缘在冲压时的应力集中，减少边缘撕裂、毛刺等现象的产生，提高工件的尺寸精度和质量。

若凹模2和凸模1的弧度相等，则凹模2和凸模1之间的空隙一直保持恒定，对提高工件的尺寸精度作用不大；而当凹模2的弧度大于凸模1的弧度时，自然地，在凸、凹模不断接近并冲压工件的过程中，凹模2和凸模1之间的空隙持续缩小，凹模2的尺寸和凸模1的尺寸越来越接近，也就使得工件的尺寸越来越接近于设计尺寸，提高了所得工件的尺寸精度。

而且，本实施例提供的压力机设置有压力传感器3，可在凸模1运行至凹模2尺寸最小处保压并停留一段时间，对工件边缘已经塑性变形和有塑性变形趋势的部分会有一个向工件中心挤压的作用力，对工件边缘的塑性变形有阻止作用，可促使工件边缘厚度、密度与工件中部的厚度、密度更为接近，使工件的均匀性更好，提高工件的质量，进而提高工件的合格率及压力机的加工效率。

再者，当凸模1经过凹模2尺寸最小处以后，凸、凹模之间的空隙又会越来越大，则施加在凸模1上的压力便会很容易的将冲孔落料件顶下来，而不需要人工卸料。这样一方面增加了压力机的灵活性，提高了工作效率；另一方面，也避免了人工操作可能带来的安全隐患，也提高了压力机的安全性能。

可选的，所述开式可倾压力机，还包括滑块16，所述滑块16上表面与所述曲柄15连接，下表面与所述凸模1连接。

滑块16的设置是为了传递作用力并且对力有一定的缓冲作用。曲柄15的横截面积比较小，如果是曲柄15直接将作用力传递给横截面积较大的凸模1，则会造成凸模1中部受力较大而外侧受力较小，工件受的挤压力也会是中间大、外侧小，会造成工件中间薄、外侧厚的现象，破坏工件的均匀性，使工件质量不合格，严重的话甚至会破坏工件的完整性，将工件冲坏。因此，在曲柄15和凸模1之间设置一个尺寸合适的滑块16，可使凸模1的受力面积增大，使凸模上的力均匀分布，那么在冲压工件时，施加在工件上的力也是均匀的，可提高工件的质量。

并且，滑块16的设置也避免了曲柄15的作用力直接作用于凸模1，使曲柄15上较为集中的力分散，对凸模1有一定的缓冲作用，有利于保护凸模1的完整性，提高凸模1的使用寿命。

可选的，所述固定架4两侧的内壁上还设置有对称的两个导柱17，两个所述导柱17之间的间距等于所述滑块16的宽度。

两个导柱17正好将滑块16卡在中间，可防止曲柄15上下往复运动时产生晃动的现象，使滑块16带动凸模1稳定并且竖直的往复运动，提高冲压装置的稳定性，使得到的工件精度更高，质量更好。

可选的，所述凸模1和所述滑块16之间可分离。

凸模1并不是固定连接在滑块16底部，而是可拆卸的状态。当需要冲压不同尺寸的工件时，便可更换与所需工件尺寸相适应的凸模1。位于工作台5内部的凹模2也可更换尺寸，根据所需工件的尺寸将凹模2更换为相应尺寸的圆筒形状，内壁配合所需工件尺寸，外壁尺寸始终适应工作台5所留孔洞的尺寸。这样的设置，可使压力机的冲压装置适合多种尺寸需求，扩大了压力机的加工范围，具有普遍适用性。

可选的，所述工作台5和所述基座6中部设置有贯穿孔18，所述凹模2位于所述贯穿孔18内部。

一般的压力机是将凹模2设置于工作台5上方。这种设置方式，在冲压过程中，凸模1施加的作用力将全部由凹模2自身承受。凹模2长期使用时，其表面必然会出现裂纹、凹凸不平等现象，长此以往，不但凹模2会遭到破坏，影响其使用寿命；并且，凹模2尺寸精度的降低，会影响位于其内部的工件的尺寸精度，降低工件的质量，自然也会影响压力机的加工精度和效率。

本申请实施例提供的压力机，凹模2位于工作台5和基座6内部，这种结构设置可将凹模2承受的作用力传递给工作台5和基座6，延长凹模2的使用寿命，提高工件的尺寸精度。并且，放置凹模2的孔洞为贯穿孔18，对于冲孔落料件，冲压完成后，工件可直接通过贯穿孔18被收集，减少了工作程序，提高了压力机的加工效率；贯穿孔18的设置也可使废料直接落下，对保持压力机的清洁有一定的作用，可延长压力机的使用寿命。

可选的，所述基座6底部还设置有收纳筐19，所述收纳筐19位于所述贯穿孔18正下方，并且所述收纳筐19的长度和宽度均大于所述贯穿孔18的直径。

收纳筐19是为了收集冲孔落料件或者废料，避免工件落下时与地面接触污染工件，也方便清扫废料，节省人工和时间。因此，收纳筐19的尺寸必须大于贯穿孔18的直径，可将冲孔落料件完全放置于收纳筐19内，也避免了从凸、凹模边缘及缝隙处飞溅的碎屑等落在地面上。

本申请提供的开式可倾压力机，冲压装置中的凸模外壁采用内凹弧面结构，凹模内壁上部采用内凸弧面结构，并且凹模内壁上部的弧度大于凸模外壁的弧度。在凸模接近凹模的过程中，不同弧度弧面的作用使得凹模和凸模的尺寸越来越接近，甚至达到尺寸完全一致，这种结构主要有两方面作用：一方面，凸模和凹模尺寸越接近，就使得冲压件的实际尺寸和设计尺寸更为相近，提高了压力机的精度；另一方面，由于受力特点，冲压件受压过程中，在凸模和凹模边缘部分的材料会经过更严重的塑性变形，冲压件边缘的厚度和密度均会降低，有损冲压件的整体均匀性，冲压件在使用过程中寿命也会降低；而这种弧面的设置，由于有效减小了凸模与凹模的间隙，冲压件边缘在受凸模压力而产生塑性变形的情况下，与凹模接触时，凹模的内凸弧面会有一个反向作用力，从而有效降低冲压件边缘的塑性变形，提升冲压件的整体均匀性。另外，弧面的设置还有一个优势，冲压件在凸模、凹模中挤压时的受力情况，不会像斜面那样产生应力集中，可能会对冲压件造成损伤，而是可以有效分散集中力，亦可提高冲压件的质量。与此同时，本申请提供的开式可倾压力机，机身的工作台上还设置有压力传感器，可感知冲压件的受力情况，在凸模、凹模接触时，一方面防止压力过大损伤冲压件，一方面可将压力控制在合适的范围内并保压一段时间，对延缓冲压件边缘的塑性变形有重要作用。总之，本申请提供的开式可倾压力机，可提高冲压件的尺寸精度，改善冲压件厚度及密度的均匀性，提高冲压件的质量，亦提高压力机的精度和生产效率。

需要说明的是术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。