一种卧式液压冷挤压机床及其加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工设备领域，尤其涉及一种卧式液压冷挤压机床及其加工方法。
【背景技术】
[0002]针对内、外表面需要加工的套筒类工件，传统的机械加工方式要经过粗加工、半精加工、精加工及热处理，工序多，投入的设备数量多，能耗很大，对操作者的技术要求也很高，加工成本高，但生产效率低，且产品的质量参差不齐，精度和表面质量都不会太高。
【发明内容】
[0003]本发明目的是克服【背景技术】不足，此卧式液压冷挤压机床及其加工方法采用液压系统来控制成形模具和推送料装置，把需要加工的套筒类工件的内、外表面一次成形，投入设备少，生产效率高，能耗大大降低，从而生产成本大大降低。由于是采用的冷挤压工艺，成形后工件内、外表面的表面质量好，精度高，力学性能好。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现:一种卧式液压冷挤压机床及其加工方法，包括成形装置和上料装置两部分，成形装置包括芯棒、芯棒液压缸、凹模、凹模液压缸和机械手，芯棒液压缸连接芯棒，凹模液压缸连接凹模，芯棒位于凹模中心部位，可根据工件不同呈不同形状，机械手设在凹模外侧;上料装置包括上料模、上料液压缸、挺料杆、推杆和推杆液压缸，上料液压缸连接上料模，推杆液压缸连接推杆，挺料杆设在上料模底部的中心部位，上料模可以沿挺料杆前后滑动，推杆设在挺料杆的中心，推杆可以在挺料杆内前后滑动。
[0005]进一步，所述芯棒液压缸可沿加工方向推送芯棒到加工位；凹模液压缸可沿加工方向推送凹模到加工位，上料液压缸可使上料模沿加工方向来回移动，推杆液压缸可沿加工方向推动推杆有小位移。
[0006]进一步，所述机械手为气动控制，且机械手合并状态时可挡住工件，使工件从做后退动作的芯棒上脱落。
[0007]进一步，所述凹模是内锥形开口，且所述内锥形开口最外端内径大于工件毛坯外径，凹模的工作段最小径向尺寸小于工件毛坯外径。
[0008]进一步，所述芯棒头部为外锥形，外锥形直径小于芯棒工作段直径，其工作段直径小于或者等于工件毛坯内径。
[0009]进一步，所述挺料杆外径跟上料模内径间隙配合，其内径与工件内径相等。
[0010]进一步，所述凹模外侧设有一润滑液喷嘴，其方向对着芯棒。
[0011 ]进一步，所述上料模径向尺寸与工件毛坯外径、推杆与毛坯工件内径均为间隙配入口 ο
[0012]进一步，其工艺方法步骤如下:
(1)上料:将加工毛坯放置由上料模、挺料杆和推杆组成的空腔里；
(2)芯棒运行:芯棒液压缸推动芯棒向工件毛坯靠近，润滑液喷嘴在芯棒运行过程中向芯棒喷润滑液；当芯棒接触到工件时，润滑液喷嘴停止工作;芯棒液压缸继续带动芯棒进入工件毛坯的孔内，一直到芯棒接触到推杆即芯棒到达工作位置，芯棒液压缸停止工作；
(3)凹模运行:凹模液压缸带动凹模向右移动直至与上料模接触并压紧；
(4)挤压成形加工:凹模和上料模保持贴近状态下，凹模液压缸带动凹模、上料液压缸带动上料模同时向右侧运动；由于凹模是内锥形开口，内锥形最外端内径大于工件毛坯外径，凹模工作段最小径向尺寸小于或者等于工件毛坯外径，由于挺料杆顶住工件毛坯不动，所以工件毛坯受到三向挤压力作用，金属会沿着凹模运动的反方向，在凹模和芯棒组成的管状空腔流动；当凹模及上料模运动到一个预定位移后，挤压成形结束，工件毛坯被挤压变形成形为成品工件，芯棒液压缸停止工作;在挤压过程中，推杆在推杆液压缸的作用下，一直会微推芯棒，避免工件毛坯卡死在芯棒上；
(5)凹模和上料模复位:上料液压缸和凹模液压缸分别带动上料模和凹模复位，由于工件对芯棒包紧力很大，远远大于工件对凹模和上料模的摩擦力，所以工件会留在芯棒上；
(6)推杆微推芯棒:两块机械手在气动控制下合并，合并后机械手与芯棒有小间隙，随后推杆液压缸加压，推动推杆微推芯棒产生一个小位移，由于机械手挡住工件不动，所以使工件和芯棒产生了松动；
(7)芯棒及推杆复位、脱件:芯棒液压缸带动芯棒向后退，机械手继续挡住工件不动，这样芯棒完成复位，工件从芯棒上脱落下来，与此同时，推杆在推杆液压缸作用下复位，之后机械手由气动控制复位到初始状态，开始下一个工作循环。
[0013]本发明优点在于把需要加工的套筒类工件的内、外表面一次成形，投入设备少，材料利用率高，自动化生产，生产效率很高，能耗大大降低，故生产成本大大降低；由于采用的冷挤压成形方法，工件毛坯在三向压应力下成形，挤压后工件材料的晶粒组织更加细小密室，同时经冷挤压产生的加工硬化，成形后工件内、外表面的表面质量好，精度高，比相同材料用机械加工方法加工的工件力学性能指标好。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的初始状态结构示意图。
[0015]图2为本发明的加工状态结构示意图。
[0016]图3为本发明复位卸件时的结构示意图。
[0017]图中:丨一芯棒；n—外锥形；丨2一芯棒液压缸;2一凹模;21一内锥形;22一凹模液压缸;3—上料模;31—上料液压缸;4—机械手;5—工件毛还；6—推杆；61—推杆液压缸；7—挺料杆；8—润滑液喷嘴;9-工件。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图及具体实施例，进一步详细说明本发明。
[0019]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不是用于限定本发明的保护范围。
[0020]请参阅图1，一种卧式液压冷挤压机床及其加工方法，包括成形装置和上料装置两部分，成形装置包括芯棒1、芯棒液压缸12、凹模2、凹模液压缸22和机械手4，芯棒液压缸12连接芯棒I，凹模液压缸22连接凹模2，芯棒I位于凹模2中心部位，芯棒I和凹模2可根据工件9不同呈不同形状，芯棒I设有喷润滑液的润滑液喷嘴8，其方向对着芯棒I，两块机械手4设在凹模2外侧，机械手4的开合为气动控制;上料装置包括上料模3、上料液压缸31、挺料杆7、推杆6和推杆液压缸61，上料液压缸31连接上料模3，推杆液压缸61连接推杆6，挺料杆7设在上料模3底部的中心部位，上料模3可以沿挺料杆7前后滑动，推杆6设在挺料杆7的中心，推杆6可以在挺料杆7内前后滑动。
[0021]在图1中的初始状态，由于上料模3、推杆6与工件毛坯5均为间隙配合，操作人员把工件毛坯5放到由上料模3、挺料杆7和推杆6组成的空腔里。
[0022]请参阅图2，芯棒液压缸12推动芯棒I向工件毛坯5靠近，润滑液喷嘴8在芯棒I运行过程中向芯棒I喷润滑液，当芯棒I接触到工件5时，润滑液喷嘴8停止工作；由于芯棒I头部为外锥形