一种压力机工作台上的模具夹紧装置及操作方法与流程

本发明属于夹具，具体地说是一种压力机工作台上的模具夹紧装置及操作方法。

背景技术：

1、夹紧器也称锁紧装置，俗名机械锁，也叫做夹具或者抱闸，用于应急保护和精确定位。

2、夹具其作用于板料冲压成型过程中，用以对待加工模具进行固定，避免加工过程中的冲击振动所造成的偏差。所以固定和夹紧模具是一个重要的操作步骤。

3、智能化的冲压线工厂规划已从传统设备的全自动化向整个工厂全自动化转变。传统冲压线自动换模，由于模具固定通常使用螺栓或者手动式夹紧器，需要人工提前在线外对模具固定进行拆卸泄压，换模后再紧固夹紧。此种方式需要人工操作，可靠性差，且涉及与吊装作业的相互配合，安全风险系数较高。

4、随着产业不断规划升级，以及向无人化的换模、压紧操作的发展需求，急需开发一种用于压力机工作台上的模具自动夹紧器，以提升作业效率；同时由于传统的压紧操作为直接与待加工模具冲击夹紧，导致存在模具损伤以及锁定位置发生偏移的情况，从而也就降低了加工的精准程度。

技术实现思路

1、为解决现有技术中夹紧模具装置在适应全自动化生产线过程中存在的对待加工模具损伤以及产生偏移的问题，本发明提供一种压力机工作台上的模具夹紧装置及操作方法。

2、本发明是一方面是通过下述技术方案来实现的：

3、一种压力机工作台上的模具夹紧装置，包括工作台和设置于该工作台内的夹紧器，所述夹紧器顶部设有能够伸出工作台顶面固定槽并将模具压紧的夹紧头；

4、所述夹紧器包括夹紧机构，所述夹紧机构包括活塞腔，活塞腔内滑动设有连接夹紧头的活塞杆，所述活塞杆上设有下腔活塞，下腔活塞上方设有套设在活塞杆外周并不与活塞杆相接触的设置的上腔浮动活塞；上腔浮动活塞的底面通过压缩弹簧与活塞腔内壁相接；

5、活塞腔上端连通有上腔油路，活塞腔下端连通有下腔油路。

6、利用油液在上腔油路及下腔油路内作用于上腔浮动活塞与下腔活塞，从而可自动完成夹紧头相对于模具的夹紧与放松操作；同时借助上腔浮动活塞在压缩弹簧提供的作用力下，当油液经上腔油路进入后，首先上腔浮动活塞通过挤压油液作用于下腔活塞上，由于上腔浮动活塞与活塞杆之间的留有一定的间隙，保证了油液的流通，避免了上腔浮动活塞与下腔活塞的联动性，从而实现了夹紧头与代加工模具的缓冲接触，避免了直接冲击造成的代加工模具偏移及表面受损的情况，提高加工精度的可控性。

7、本发明的进一步改进还有，上述活塞腔中部连通有中腔油路；所述上腔油路、中腔油路及下腔油路上分别设有第一液控单向阀、第二液控单向阀及压力可调单向阀。通过中腔油路可快速实现将上腔浮动活塞与下腔活塞之间的油液释放的操作，从而完成对夹紧头顶起与落下的操作；压力可调单向阀调整第一液控单向阀的开启压力，控制第一液控单向阀的开启顺序。

8、本发明的进一步改进还有，上述下腔油路上并联有第三单向阀。第三单向阀负责控制下腔油路的回油连通，形成油液的可循环使用。

9、本发明的进一步改进还有，上述活塞杆贯穿活塞腔并向下延伸，且向下延伸的活塞杆底部连接有能够调整其周向旋转的转向机构。通过转向机构调整夹紧头伸出固定槽后进行转动，实现将模具夹紧的最优接触面，同时，由于夹紧头的可旋转设置，固定槽的开设面积减小，可增加对较小加工模具的适应。

10、本发明的进一步改进还有，上述转向机构包括设置于活塞杆底部的齿轮和与该齿轮相配合的齿条。通过齿条与齿轮的配合，实现对于转动角度的精密调节操作。

11、本发明的进一步改进还有，上述转向机构还包括内部填充有油液的转向调节腔室，所述齿条滑动设置于该转向调节腔室内；所述上腔油路、下腔油路及转向调节腔室一端经通阀a连通，中腔油路与转向调节腔室另一端经通阀b连通。通过循环的油液进入转向调节腔室作为驱动齿条作用在齿轮转动的动力。

12、本发明的进一步改进还有，上述转向调节腔室一端连通设有与上腔油路连通的第一旁路，所述第一旁路连通设置于第一液控单向阀与活塞腔之间；转向调节腔室另一端连通设有与中腔油路连通的第二旁路，所述第二旁路连通设置于第二液控单向阀与活塞腔之间。通过第一旁路和第二旁路实现绕过对应油路上的单向阀，实现油液的反向流动。

13、本发明的进一步改进还有，上述工作台上设有到位检测开关。通过到位检测开关感应模具在工作台上的到位。

14、本发明是另一方面是通过下述技术方案来实现的：

15、一种压力机工作台上的模具夹紧装置操作方法，包括以下步骤：

16、s1、板料成型模具转运至工作台上，到位检测开关检测到模具，向夹紧器发出信号；

17、s2、油液经过压力可调单向阀，进入夹紧器下腔，此时，夹紧头方向与固定槽方向一致，且与下腔活塞相连，当下腔活塞运行至上腔上腔浮动活塞处时，夹紧头上升到最大位置，顶起动作完成；

18、s3、通阀a继续进油，上腔油路中压力升高，当压力高于齿条的滑动阻力后，油液推动齿条向右移动，即靠近活塞腔中腔油路一端，齿条带动齿轮进行旋转，由于夹紧头与齿轮通过活塞杆连接，夹紧头亦会旋转，旋转固定角度后，旋转动作完成；

19、s4、齿条移动至最右侧位置后，第一液控单向阀控制上腔油路进油，第一液控单向阀开启，此时通阀a油液经过第一液控单向阀，进入活塞腔上腔，活塞腔下腔的油液通过第三单向阀回油，上腔浮动活塞与下腔活塞带动夹紧头向下移动，对模具进行夹紧，夹紧动作完成；

20、s5、当需要对模具进行放松时，夹紧器控制油液通过电磁阀控制，通阀b进油，通阀a出油；由于中腔油路的液控单向阀暂时不通，通阀b压力油只能推动齿条向左移动，齿条另外一端油液经过压力可调单向阀进入活塞腔下腔，下腔活塞向上微微移动，带动夹紧头上升放松，同时齿条带动齿轮旋转，齿轮带动夹紧头旋转，当夹紧头旋转至固定槽方向一致时，放松与旋转动作完成；

21、s6、齿条移动至最左侧位置时，第二液控单向阀控制油路进油，第二液控单向阀开启，此时通阀b油液绕过第二液控单向阀经第二旁路进入活塞腔中腔，由于通阀a无压力油时，上腔浮动活塞在压缩弹簧力的作用下已经恢复至上顶位置，无法移动，只有下腔活塞向下移动，下腔活塞带动夹紧头一起落下，活塞腔下腔油液通过第三单向阀回油，直到夹紧头完全落下，放松动作完成。

22、从以上技术方案可以看出，本发明的有益效果是：利用油液在上腔油路及下腔油路内作用于上腔浮动活塞与下腔活塞，从而可自动完成夹紧头相对于模具的夹紧与放松操作；同时借助上腔浮动活塞在压缩弹簧提供的作用力下，当油液经上腔油路进入后，首先上腔浮动活塞通过挤压油液作用于下腔活塞上，由于上腔浮动活塞与活塞杆之间的留有一定的间隙，保证了油液的流通，避免了上腔浮动活塞与下腔活塞的联动性，从而实现了夹紧头与代加工模具的缓冲接触，避免了直接冲击造成的代加工模具偏移及表面受损的情况，提高加工精度的可控性。伸缩在固定槽的夹紧头，为工作台表面提供更大的可任意操作空间。

技术特征：

1.一种压力机工作台上的模具夹紧装置，包括工作台（1）和设置于该工作台（1）内的夹紧器（3），其特征在于，所述夹紧器（3）顶部设有能够伸出工作台（1）顶面固定槽（7）并将模具（2）压紧的夹紧头（6）；夹紧器（3）包括活塞腔（20），活塞腔（20）内滑动设有连接夹紧头（6）的活塞杆（12），活塞杆（12）上设有下腔活塞（8），下腔活塞（8）上方设有套设在活塞杆（12）外周并不与活塞杆（12）相接触的设置的上腔浮动活塞（9）；上腔浮动活塞（9）的底面通过压缩弹簧与活塞腔（20）内壁相接；活塞腔（20）上端连通有上腔油路（13），活塞腔（20）下端连通有下腔油路（15）。

2.根据权利要求1所述的一种压力机工作台上的模具夹紧装置，其特征在于，活塞腔（20）中部连通有中腔油路（14）；上腔油路（13）、中腔油路（14）及下腔油路（15）上分别设有第一液控单向阀（131）、第二液控单向阀（141）及压力可调单向阀（16）。

3.根据权利要求2所述的一种压力机工作台上的模具夹紧装置，其特征在于，下腔油路（15）上并联有第三单向阀（151）。

4.根据权利要求3所述的一种压力机工作台上的模具夹紧装置，其特征在于，活塞杆（12）贯穿活塞腔（20）并向下延伸，且向下延伸的活塞杆（12）底部连接有能够调整其周向旋转的转向机构。

5.根据权利要求4所述的一种压力机工作台上的模具夹紧装置，其特征在于，转向机构包括设置于活塞杆（12）底部的齿轮（11）和与该齿轮（11）相配合的齿条（10）。

6.根据权利要求5所述的一种压力机工作台上的模具夹紧装置，其特征在于，转向机构还包括内部填充有油液的转向调节腔室（17），齿条（10）滑动设置于该转向调节腔室（17）内；上腔油路（13）、下腔油路（15）及转向调节腔室（17）一端经通阀a（18）连通，中腔油路（14）与转向调节腔室（17）另一端经通阀b（19）连通。

7.根据权利要求6所述的一种压力机工作台上的模具夹紧装置，其特征在于，转向调节腔室（17）一端连通设有与上腔油路（13）连通的第一旁路（132），第一旁路（132）连通设置于第一液控单向阀（131）与活塞腔（20）之间；转向调节腔室（17）另一端连通设有与中腔油路（14）连通的第二旁路（142），第二旁路（142）连通设置于第二液控单向阀（141）与活塞腔（20）之间。

8.根据权利要求7所述的一种压力机工作台上的模具夹紧装置，其特征在于，工作台（1）上设有到位检测开关（4）。

9.一种根据权利要求8所述压力机工作台上的模具夹紧装置的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、板料成型模具（2）转运至工作台（1）上，到位检测开关（4）检测到模具（2），向夹紧器（3）发出信号；s2、油液经过压力可调单向阀（16），进入夹紧器（3）下腔，夹紧头（6）方向与固定槽（7）方向一致，并与下腔活塞（8）相连，当下腔活塞（8）运行至活塞腔（20）的上腔浮动活塞（9）处时，夹紧头（6）上升到最大位置，顶起动作完成；s3、通阀a（18）继续进油，上腔油路（13）中压力升高，当压力高于齿条（10）的滑动阻力后，油液推动齿条（10）向右移动，即靠近中腔油路（14）一端，齿条（10）带动齿轮（11）进行旋转，由于夹紧头（6）与齿轮（11）通过活塞杆（12）连接，夹紧头（6）亦会旋转，旋转固定角度后，旋转动作完成；s4、齿条（10）移动至最右侧位置后，第一液控单向阀（131）控制上腔油路（13）进油，第一液控单向阀（131）开启，此时通阀a（18）油液经过第一液控单向阀（131），进入活塞腔（20）上腔，活塞腔（20）下腔的油液通过第三单向阀（151）回油，上腔浮动活塞（9）与下腔活塞（8）带动夹紧头（6）向下移动，对模具（2）进行夹紧，夹紧动作完成；s5、当需要对模具（2）进行放松时，夹紧器（3）控制油液通过电磁阀控制，通阀b（19）进油，通阀a（18）出油；由于中腔油路（14）的液控单向阀暂时不通，通阀b（19）压力油只能推动齿条（10）向左移动，齿条（10）另外一端油液经过压力可调单向阀（16）进入活塞腔（20）下腔，下腔活塞（8）向上微微移动，带动夹紧头（6）上升放松，同时齿条（10）带动齿轮（11）旋转，齿轮（11）带动夹紧头（6）旋转，当夹5紧头（6）旋转至固定槽（7）方向一致时，放松与旋转动作完成；s6、齿条（10）移动至最左侧位置时，第二液控单向阀（141）控制油路进油，第二液控单向阀（141）开启，此时通阀b（19）油液绕过第二液控单向阀（141）经第二旁路（142）进入活塞腔（20）中腔，由于通阀a（18）无压力油时，上腔浮动活塞（9）在压缩弹簧力的作用下已经恢复至上顶位置，无法移动，只有下腔活塞（8）向下移动，下腔活塞（8）带动夹紧头（6）一起落下，活塞腔（20）下腔油液通过第三单向阀（151）回油，直到夹紧头（6）完全落下，放松动作完成。

技术总结
本发明所述的一种压力机工作台上的模具夹紧装置及操作方法，属于夹具技术领域，包括工作台和设置于该工作台内的夹紧器，所述夹紧器顶部设有能够伸出工作台顶面固定槽并将模具压紧的夹紧头；夹紧器包括夹紧机构，夹紧机构包括活塞腔，活塞腔内滑动设有连接夹紧头的活塞杆，活塞杆上设有下腔活塞，下腔活塞上方设有通过压缩弹簧与活塞腔内壁相接的上腔浮动活塞；活塞腔上部连通有上腔油路，活塞腔下部连通有下腔油路。利用油液在上腔油路及下腔油路内作用于上腔浮动活塞与下腔活塞，从而可自动完成夹紧头相对于模具的夹紧与放松操作；同时借助上腔浮动活塞可增加其与下腔活塞之间的油液压力，进而保证夹紧模具的同时，提升精准的可控性。

技术研发人员：任海龙,王传英,赵兵,高修华,王冬,陈福建,田广伟,段海龙
受保护的技术使用者：济南二机床集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13