一种多工位双动锻造液压机的制作方法

文档序号:15400081发布日期:2018-09-11 17:17阅读:378来源:国知局

本发明涉及一种液压机,涉及双动液压机,特别是涉及多工位双动锻造液压机。



背景技术:

金属锻件的镦粗、穿孔、切边等工序往往需要在多台装有不同模具、吨位不同的液压机上完成,在几台液压机之间搬运锻件影响了生产效率,搬运期间锻件温度下降不利于锻造工艺的完成与锻件质量;若在一台常规液压机上完成多工序锻造,也同样面临更换模具影响生产效率、锻件温度降低等问题,此外还存在不同锻造工序之间的吨位兼容难题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种多工位双动锻造液压机,能够实现在单台液压机上连续完成多个锻造工艺,缩短在不同工序之间搬运锻件的时间,减少锻件温降,提升生产效率与锻件质量。

本发明的技术方案如下:

本发明主要包括中心缸、左侧缸、拉杆、螺母、上横梁、导轨、左立柱、工作台、右立柱、下滑块、上滑块、右侧缸、动力分配模块、中心缸控制模块、左侧缸控制模块、右侧缸控制模块。

进一步地,本发明所述拉杆、螺母、上横梁、左立柱、工作台、右立柱组成液压机预应力组合框架结构;所述下滑块位于所述上滑块下方;所述下滑块、上滑块置于所述预应力组合框架内,可以上、下运动,由所述导轨导向;所述中心缸的缸体固定安装于所述上横梁,所述中心缸的活塞杆连接安装于所述上滑块;所述左侧缸、右侧缸的缸体固定安装于所述上横梁,所述左侧缸、右侧缸的活塞杆穿过所述上滑块并且连接安装于所述下滑块。

进一步地,本发明所述中心缸控制模块具有换向与压力控制功能、与所述中心缸油口连接;所述左侧缸控制模块具有换向与压力控制功能、与所述左侧缸油口连接;所述右侧缸控制模块具有换向与压力控制功能、与所述右侧缸油口连接;所述动力分配模块具有流量分配功能,与所述中心缸控制模块、左侧缸控制模块、右侧缸控制模块之间通过管路连接。

进一步地,本发明所述下滑块上表面有传力台阶。

本发明的有益效果如下:

1、本发明通过双滑块组合实现了多个压制吨位,并且单/双动吨位可以自适应切换,此外动力的合理分配可以保证不同吨位下装机功率得以充分利用,尽可能提高生产效率。

2、本发明采用随动平衡控制技术应对多工序锻造时锻件不对中带来的偏载问题,从而改善液压机机体的受力状态,提升使用寿命。

3、本发明实现了单台液压机上连续完成多个锻造工艺,大大提升了生产效率,同时可以减少锻件温降,有利于提升锻造质量。

附图说明

图1为本发明的液压机结构示意图。

图2为本发明的控制系统原理图。

图3为中心缸控制模块,左侧缸控制模块和右侧缸控制模块的一种实现原理图。

图4为本发明的随动平衡控制原理图。

图5为下滑块结构示意图。

图6为本发明的一种典型镦粗工艺第一工序示意图。

图7为本发明的一种典型镦粗工艺第二工序示意图。

图8为本发明的一种典型镦粗工艺第三工序示意图。

图9为本发明的一种典型多工位锻造工艺第一工位示意图。

图10为本发明的一种典型多工位锻造工艺第二工位示意图。

图11为本发明的一种典型多工位锻造工艺第三工位示意图。

图1中:1-中心缸,2-左侧缸,3-拉杆,4-螺母,5-上横梁,6-导轨,7-左立柱,8-工作台,9-右立柱,10-下滑块,11-上滑块,12-右侧缸。

图2中:1-中心缸,2-左侧缸,12-右侧缸,13-动力分配模块,14-中心缸控制模块,15-左侧缸控制模块,16-右侧缸控制模块。

图3中:21-换向阀组,22-比例压力控制阀组,23-压力检测元件。

图4中:2-左侧缸,10-下滑块,12-右侧缸,13-动力分配模块,15-左侧缸控制模块,16-右侧缸控制模块,31-锻件。

图5中:41-传力台阶。

图6中:10-下滑块,11-上滑块,51-传力杆,52-第一上砧,53-第二上砧,54-锻件,55下砧。

图9中:10-下滑块,11-上滑块,51-传力杆,61-压块,62-镦粗上砧,63-锻件,64-穿孔上砧,65-下砧,66-切边下砧,67-切边上砧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1,本发明主要包括:中心缸1、左侧缸2、拉杆3、螺母4、上横梁5、导轨6、左立柱7、工作台8、右立柱9、下滑块10、上滑块11、右侧缸12。

本发明所述拉杆3、螺母4、上横梁5、左立柱7、工作台8、右立柱9组成液压机预应力组合框架结构;所述下滑块10位于所述上滑块11下方;所述下滑块10、上滑块11置于所述预应力组合框架内,可以上、下运动,由所述导轨6导向;所述中心缸1的缸体固定安装于所述上横梁5,所述中心缸1的活塞杆连接安装于所述上滑块11;所述左侧缸2、右侧缸12的缸体固定安装于所述上横梁5,所述左侧缸2、右侧缸12的活塞杆穿过所述上滑块11并且连接安装于所述下滑块10。

参见图2,进一步地,本发明还包括:动力分配模块13、中心缸控制模块14、左侧缸控制模块15、右侧缸控制模块16。

本发明所述中心缸控制模块14具有换向与压力控制功能、与所述中心缸1油口连接;所述左侧缸控制模块15具有换向与压力控制功能、与所述左侧缸2油口连接;所述右侧缸控制模块16具有换向与压力控制功能、与所述右侧缸12油口连接;所述动力分配模块13具有流量分配功能,与所述中心缸控制模块14、左侧缸控制模块15、右侧缸控制模块16之间通过管路连接。

参见图3,本发明所述中心缸控制模块14、左侧缸控制模块15、右侧缸控制模块16是至少包含换向阀组21、比例压力控制阀组22与压力检测元件23的液压控制模块。

参见图4,本发明所述左侧缸2、右侧缸12的作用面积相同、同为ac;所述左侧缸2容腔内的压力用所述压力检测元件23测得,用pl表示;所述左侧缸2容腔内的压力用所述比例压力控制阀组22调节,调节指令用pcl表示;所述右侧缸12容腔内的压力用所述压力检测元件23测得,用pr表示;所述右侧缸12容腔内的压力用所述比例压力控制阀组22调节,调节指令用pcr表示;所述左侧缸2输出力为fl=2plac(所述左侧缸数量为2),所述右侧缸12输出力为fr=2prac(所述右侧缸数量为2),锻件31对所述下滑块10的反作用力为ff,fl、fr分别与ff形成力臂lf、lr;为了抑制ff对所述下滑块10的偏载作用,液压机运行时对fl与fr大小进行调节,同时满足力平衡与力矩平衡,并且所述动力分配模块13为所述左侧缸控制模块15与所述右侧缸控制模块16分配相同流量的液压油。

所述下滑块10的力平衡与力矩平衡方程可以简化为

为了保证公式(1)成立,所述左侧缸控制模块15与所述右侧缸控制模块16内比例压力控制阀组22的调节指令分别设为

在实际的控制过程中,公式(2)中的ff是估算得到的,pcl根据ff进行设定;pl是测量得到的,pcr跟随pl进行调节。

参见图5,进一步地,本发明所述下滑块10具有传力台阶41。

参见图6、图7、图8,本发明多工位双动锻造液压机镦粗细长圆柱锻件可以分为三个工序:参见图6,在第一工序中镦粗力较小,此时所述动力分配模块13将系统所有的输出流量都分配给所述中心缸控制模块14,于是所述下滑块10静止不动、所述上滑块11驱动传力杆51与第一上砧52向下运动对锻件54进行镦粗,这样实现了小吨位快速锻造;参见图7,当传力杆51与所述下滑块10的传力台阶41接触后,所述动力分配模块13将系统的输出流量同时分配给所述中心缸控制模块14、左侧缸控制模块15、右侧缸控制模块16,并且保证所述上滑块11的运行速度不小于所述下滑块10的运行速度,于是所述上滑块11与所述下滑块10同步向下运行,此时镦粗力仍由所述上滑块11提供,镦粗速度有所下降,此第二工序是过渡阶段;参见图8,随着镦粗过程的进行,锻件54的直径逐渐增大并超过第一上砧52的直径,此后第二上砧53开始接触锻件54,于是镦粗力由所述上滑块11与所述下滑块10同时提供,所述下滑块10提供的镦粗力随着第二上砧53与锻件54接触面积的增大而增大,此第三工序实现了大吨位慢速锻造。综上,本发明多工位双动锻造液压机在镦粗细长圆柱锻件时单/双动吨位自适应切换,优化了功率的配置,提升了生产效率。

参见图9、图10、图11,本发明多工位双动锻造液压机可以连续完成镦粗→穿孔→切变三工位锻造工艺。

参见图9,第一工位为镦粗,所述动力分配模块13将系统的输出流量平均分配给所述左侧缸控制模块15、右侧缸控制模块16,所述上滑块11静止,所述下滑块10驱动镦粗上砧62完成对锻件63的小吨位快速镦粗,镦粗时所述左侧缸控制模块15与所述右侧缸控制模块16对所述左侧缸2与所述右侧缸12进行随动平衡控制。

参见图10,第二工位为穿孔,镦粗完成后所述下滑块10向上运动至与传力杆51接触,锻件63被移至与穿孔上砧64对中的位置,所述动力分配模块13将系统的输出流量同时分配给所述中心缸控制模块14、左侧缸控制模块15、右侧缸控制模块16,并且保证所述上滑块11的运行速度不小于所述下滑块10的运行速度,于是所述上滑块11与所述下滑块10同步向下运行,穿孔上砧64安装于所述下滑块10,并且所述上滑块11可通过传力杆51、压块61将力传递至穿孔上砧64,故穿孔力由所述上滑块11与所述下滑块10同时提供,穿孔吨位较大、速度较慢。

参见图11,第三工位为切边,穿孔完成后所述下滑块10与所述上滑块11同时向上运动,锻件63被移至与切边下砧66对中的位置,所述动力分配模块13将系统的输出流量平均分配给所述左侧缸控制模块15、右侧缸控制模块16,所述上滑块11静止,所述下滑块10驱动切边上砧67完成对锻件63的小吨位快速切边,切边时所述左侧缸控制模块15与所述右侧缸控制模块16对所述左侧缸2与所述右侧缸12进行随动平衡控制。

综上所述,本发明多工位双动锻造液压机能够在优化功效的基础上实现不同锻造工艺的吨位匹配,抗偏载能力优良,具备单台设备连续完成多个锻造工艺的能力,大大提升了生产效率。

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