一种冲压机热平衡系统的制作方法

本发明涉及冲压机技术领域，具体地，涉及一种冲压机热平衡系统。

背景技术

冲床是现代制造业的先进基础加工装备，按照主传动的类型可分为机械式冲床和液压式冲床，广泛应用于汽车工业、农业机械、家用电器、电子仪表、国防工业以及日用品等生产部门。

冲压机构包括上座、中座和底座。其中上座主要为冲床的驱动机构。中座包含两部分；一部分是滑块，是运动部件，完成冲压动动作；另一部分是不运动的部件，是连接头部及底座的连接结构。底座是静态的支撑结构，底座还包含油箱，是润滑系统里的重要部位。

冲床在启动前，各部件温度一致。启动后，在连续冲压过程中，滑块反复运动和冲击模具，其中滑块头部由于连续摩擦和挤压，产生大量的热能，热能使得滑块头部受热膨胀。例如，滑块在冲压时温度由常温25°升高至工作温度，如大约35-40°时，滑块头部受热膨胀。而其他结构，例如连接结构温度依然为常温，因此连接结构没有随滑块头部同步膨胀。当膨胀的滑块在连接结构中的滑道中运动时，容易干涉卡死。即便不干涉卡死，由于滑块和滑道之间的摩擦过大，也会加快设备损坏，缩短设备寿命，机械精度变化不良。冲压制造出来的工件，不良率提高。

为此，克服冲床各部件在工作过程中因温度差而产生的膨胀差异，已经是冲床正常设计急需考虑的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种冲压机热平衡系统，实现在冲压机各部件之间快速传导热量，保持各部件同步升温、降温、同步热膨胀，维持冲床的精度效果。

本发明的技术方案如下：一种冲压机热平衡系统，所述冲压机包括驱动机构、滑块、上座和底座；所述上座、所述滑块和所述底座为膨胀系数相同的相同材质制成，且三者的横向长度相等或接近；所述上座和所述底座中设有供所述滑块滑动的滑道，所述滑块在所述驱动机构的作用下在所述滑道中滑动；所述冲压机在所述滑块、所述上座和所述底座中设有连通的油通路，该油通路中填充有润滑油；所述冲压机工作时，所述润滑油在所述油通路中循环流动，润滑油将所述上座的热量均匀分散在所述滑块和所述底座中，使得三者温度和膨胀幅度相同或相近。

所述冲压机外设有外部制冷系统，所述上座和所述底座中设有冷油通路，所述冷油通路和所述油通路连通；透过油泵将所述油通路中的热油泵入所述冷却系统中冷却后，经所述冷油通路再送回所述油通路中，回到冲压机。

在所述滑块内，所述油通路设置为s型，或设置为空腔。

所述润滑油和所述油通路还设置在所述冲压机中具有相对运动的部件中。

所述润滑油和所述油通路还设置在所述冲压机的导杆内，且所述油通路为密封的。

本发明的有益效果为：本发明所述的冲压机热平衡系统，通过在冲压机的上座、滑块和底座设置油通路，利用填充在油通路中的润滑油快速传导热量，快速分散热量，使各部件同步升温、降温，从而使得冲床各部件同步热膨胀，维持的冲床精度。该冲床还设有强制制冷的冷却机构，将冲床使用时产生的额外热量移除，从而进一步确保冲床在任何时候，都可以维持稳定的设计精度。所述冲压机热平衡系统还利用润滑油减小了个滑块与滑道之间的摩擦力和冲击力，从而延缓的使用寿命，降低了成本。

附图说明：

图1为本发明所述冲压机热平衡系统的上座膨胀前、后与滑块的配合的的结构示意图。

图2为本发明所述冲压机热平衡系统的结构示意图。

图3为本发明所述冲压机热平衡系统的冷却系统的结构示意图。

图4为本发明所述冲压机热平衡系统的滑块的结构示意图。

图5为本发明所述冲压机热平衡系统的滑块的另一结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

热胀冷缩原理是机械领域的公知常识。在冲床中，由于滑块反复运动和冲击模具，产生了大量的热能。热能将会导致滑块膨胀。举例而言：某种铸铁材料，温度每上升1℃的温度，其热膨胀系数是9.0x10-6～12.3x10-6，以长为1000mm的铸铁为例，其温度每升高1℃，其长度将会增加0.009～0.0123mm，升温10℃，其长度将增加高达0.09～0.123mm。因此，冲床中，热能如果不能及时传递给其他部件，导致冲床的各部件产生温度差，从而导致各部分受热膨胀幅度产生差异，使得机械零部件的配合精度降低。

具体而言，如图1所示为一冲床的铸铁上座10，实线所示为该铸铁上座10受热膨胀前的结构，虚线所示为该铸铁10上座受热膨胀后的结构。阴影线覆盖区域为该铸铁10膨胀前后重叠的部分。假定该铸铁上座10的长边l为1000mm,宽边w为500mm，该铸铁上座10具有中心线m1,在中心线m1两侧在长边上对称挖设有宽为10mm的滑道a和b，两个滑道a和b的中心线m2和m3的距离为500mm。假定该铸铁上座10膨胀系数为10x10^-6，当该铸铁上座10温度升高10℃时，其长边l膨胀后为l’，长度由1000mm膨胀为1000.1mm，而宽边w膨胀后为w’，长度由500mm膨胀为500.05mm。所述铸铁上座10的中心线m1位置不变，所述滑道a和b的中心线m2向左移动0.025mm为m2’,中心线m3向右移动0.025mm为m3’,即中心线m2’和m3’的距离为500.05mm。所述滑道a的内槽臂r1向左移动0.02mm,为r1’；所述滑道a的外侧壁r2向左移动0.03mm,为r2’；也就是说，所述滑道a的槽口扩大0.01mm。同理，所述滑道b的槽口扩大0.01mm。如图1所示，一般冲床中都设有与所述滑道a或b配合的滑块20,该滑块20的导向块c或d在常温下都能够与所述滑道a或b精密配合。然而，如图1所示，当所述铸铁上座10受热膨胀后，所述滑道a和b的内侧壁r1和r3要移动至如图所示的r1’和r3’位置，则会挤压或卡死所述导向块c或d，使得二者的配合精度降低，影响正常工作或损坏机械设备。为此，想要解决机械零件间因为不均衡受热膨胀，而导致配合精度降低的缺陷，冲床的上座10，滑块20和下座30必需具有相同的膨胀系数和相同的膨胀幅度。要实现相同的膨胀系统，冲床的上座10、滑块20和下座30只需要选择相同的材质即可。要实现相同的膨胀幅度，上座，滑块和下座的横向长度相等，纵向配合的滑道和导向块形状相互匹配，并能够同步受热膨胀。

参照图2，一种冲压机热平衡系统，所述冲压机包括上座1、滑块2和底座3。所述上座1和所述底座3中设有供所述滑块2滑动的滑道4，所述滑块2上设有与所述滑道4形状相互匹配的导向块5。所述上座1、所述滑块2和所述底座3为膨胀系数相同的材质制成，且三者的横向长度相等或接近。在本发明较佳的实施例中，三者组成冲压机的基本结构，三者中具有一密封腔体内。在该密封腔体内填充有润滑导热油。所述滑块2在驱动机构的作用下在所述上座1和所述底座3中上下滑动，所述导向块5在所述所述滑道4内滑动。

所述上座1，所滑块2和所述底座3中设有连通的油通路6，该油通路6中填充有润滑油。

参照图3，所述冲压机工作时，所述上座1受热膨胀，如图中e处所示，所述上座上的滑道4受热膨胀。同时，所述上座1的热量经所述油通路6中的润滑油传导后至所述滑块2，所述滑块2和所述滑块2本体和其上的导向块5也授热膨胀。所述上座1和所述滑块2为相同材质，其膨胀系数相同；所述上座1和所述滑块2的横向长度相等，且所述上座1的热量经润滑所述油通路6中的润滑油传导后至所述滑块2后，二者温度相同，因此，膨胀二者横向的膨胀幅度相同。所述上座1上的滑道4和所述滑块2上的导向块5形状在常温下相互匹配，膨胀幅度又相同，二者仍然能够精密相互匹配。同理，如图4中f处所示，当热量传导至所述底座3，所述底座3受热膨胀。所述上座1、所述滑块2和所述底座3为相同材质，其膨胀系数相同；所述上座1、所述滑块2和所述底座3的横向长度相等，且所述上座1的热量经润滑所述油通路6中的润滑油传导后至所述滑块2和所述底座3后，三者温度相同，因此，三者的横向的膨胀幅度相同。所述上座1上的滑道4和所述滑块2上的导向块5，以及所述底座3上的滑道4和所述滑块2上的导向块5形状在常温下相互匹配，膨胀幅度又相同，三者仍然能够精密相互匹配。也就通过所述润滑油在所述油通路中循环流动，将热量均匀分散在所述上座1，所述滑块2和所述底座3中，使得所述冲压机各部分温度均衡，膨胀幅度相同或基本相同。

如图4所示，所述冲压机外设有外部制冷系统7，所述制冷系统7具有冷油通路8，所述冷油通路8和所述油通路6连通；通过油泵将所述油通路6中的热油泵入所述冷却系统7中冷却后，经所述冷油通路8再送回所述油通路6中，回到冲压机。

较佳地，参照图5，在所述滑块2内，所述油通路6设置为s型，或参照图5，设置为空腔，从而尽可能快速地将热量快速传导至滑块2每一个区域，使得所述滑块2的温度均匀一致。

较佳地，所述润滑油和所述油通路6还设置在所述冲压机中具有相对运动的部件中。

所述润滑油和所述油通路6还设置在所述冲压机的导杆内，且所述油通路为密封的。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。