CN101259513A - 双闭塞液压模架 - Google Patents

双闭塞液压模架 Download PDF

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Abstract

双闭塞液压模架，属于锻压成形技术的液压装置，克服现有闭式模锻双闭塞液压模架所存在的问题，用于十字轴、三销轴和圆锥齿轮等零件的精锻。本发明包括上、下底板，上、下模板，四个对称分布滑动配合的导套导柱以及四连杆速比机构，上、下底板固定有上、下活塞油缸，上、下垫板，上、下凹模座，上、下凹模；上、下顶杆，上、下冲头座，上、下冲头分别构成上、下活塞。上、下活塞油缸体采用分体组合结构，便于制造、安装和维修，上活塞油缸利用柱形弹簧回程复位、下活塞油缸利用柱形弹簧和氮气弹簧回程复位，回程复位力量大，速度快，有利于真空吸油，节省能耗，提高生产率，本发明可安装在单动液压机或单动机械压力机上使用，适应范围宽。

Description

双闭塞液压模架
技术领域
本发明属于锻压成形技术的液压装置。
背景技术
现有的三销轴和小型十字轴双闭塞模架，见胡亚民，“精锻模具手册”，北京，机械工业出版社，2002，由模架和弹性合模装置两部分组成，模架包括上模板、上凹模座、上冲头和下模板、下凹模座、下冲头、四组对称分布的导柱导套；弹性合模装置包括圆柱形聚氨脂橡胶、挡圈及连接螺栓，圆柱螺旋弹簧及限位螺栓，这些零件与元件对称分布在上模板与下模板中。闭式模锻时，由圆柱体聚氨脂橡胶和圆柱螺旋弹簧产生合横力，模锻结束后，由圆柱螺旋弹簧和圆柱体聚氨脂橡胶一起将上凹模和下凹模顶开，离开上、下档板。其优点是：模架结构简单，制造费用低，但聚氨脂橡胶和螺旋弹簧产生的合模力小，且不稳定。
Hyoji Yoshimuya，Katsuhisa Tanka，Precision forming of aluminum andsteel，Journal of Materials processing Technology 98(2000)，196-204提出的可同时用于圆锥齿轮和十字轴闭式冷精锻的双闭塞液压模架，由模架、上、下两套活塞油缸和速比机构组成，其优点是合模力大，工艺应用范围较宽，采用速比机构可使上、下冲头根据工艺要求以相同或不同的速度挤压锻件。但其上、下油缸均为整体结构，且缸底形状复杂，给加工与安装带来困难；上油缸中的环形活塞与上凹模座，上凹模垫板、上凹模圈在模锻结束向上回程时，完全靠这些零件的自重落下，一旦十字轴锻件卡在上凹模与上冲头上就难于落下；上支承座与上铰链座之间为半圆弧面接触，加工困难，容易使两者间的接触面积大大减小，且维修困难。
发明内容
本发明提出一种双闭塞液压模架，克服现有十字轴、三销轴和圆锥齿轮等零件的闭式模锻双闭塞液压模架所存在的问题，用于十字轴、三销轴和圆锥齿轮等零件的精锻。
本发明的双闭塞液压模架，上底板(1)与环形上模板(8)通过螺钉连接，下底板(21)与环形下模板(20)通过螺钉连接；上模板(8)下面固定四个对称分布的导套(42)，下模板(20)上面固定四个对称分布的导柱(45)，导柱外套有限位块(44)，导套与导柱之间活塞式滑动配合；
上底板(1)固定有上活塞油缸，上活塞油缸盖依次连接有上垫板(11)、上凹模(16)，上凹模(16)外套有上凹模预应力圈(39)、通过上凹模固定圈(37)固定在上凹模座(15)上，上凹模座(15)与上活塞油缸盖固接，依次相接触的上顶杆(3)、上冲头座(4)、上冲头(38)构成上活塞，从上至下与上滑套(40)、上垫板(11)、上凹模(16)滑动配合；
下底板(21)固定有下活塞油缸，下活塞油缸盖依次连接有下垫板(31)、下凹模(33)，下凹模(33)外套有下凹模预应力圈(35)、通过下凹模固定圈(32)固定在中间浮动板(18)上，中间浮动板(18)与下活塞油缸盖固接，依次相接触的下顶杆(24)、下冲头座(22)、下冲头(36)构成下活塞，从下至上与下滑套(25)、下垫板(31)、下凹模(33)滑动配合；
上模板(8)和下模板(20)之间固定速比机构，速比机构包括上支承座(12)、上铰座(14)、下铰座(19)、四连杆(17)、中间浮动板(18)和小导柱(49)，上模板(8)两侧对称固连两个上支承座(12)，下模板(20)两侧相应位置固连两个下铰座(19)，上支承座(12)连接上铰座(14)、上铰座(14)和下铰座(19)通过四连杆(17)连接；中间浮动板(18)下面固定四个对称分布的小导柱(49)、与设置在下模板(20)上的四个对称分布的小导套(47)活塞式滑动配合；
其特征在于：
所述上模板(8)内依次设有上缸底(6)、上环形活塞(7)、上缸盖(9)，构成上活塞油缸，圆环形上缸底(6)下端面具有圆槽、通过螺钉与上底板(1)连接；上环形活塞(7)上端面具有环形槽、与上缸盖(9)通过螺钉连接，上环形活塞上的环形槽与上缸底(6)的圆槽之间装有柱形弹簧；上模板(8)作为上活塞油缸的缸体，与上环形活塞(7)及上缸盖(9)滑动配合；
所述上凹模座(15)外套有上限位套筒(13)，两者滑动配合，上限位套筒(13)固定在上模板(8)上；
所述下模板(20)内依次设有下缸底(26)、下环形活塞(28)、下缸盖(29)，构成下活塞油缸，圆环形下缸底(26)上端面具有圆槽、通过螺钉与下底板(21)连接；下环形活塞(28)下端面具有环形槽、与下缸盖(29)通过螺钉连接，下环形活塞的环形槽与下缸底(26)的圆槽之间装有柱形弹簧；下模板(20)作为下活塞油缸的缸体，与下环形活塞(28)及下缸盖(29)滑动配合；
所述下模板(20)上对称设置有四个氮气弹簧(48)。
所述的双闭塞液压模架，其特征在于：
所述上模板(8)下端面连接有上环形圈(10)，上环形圈(10)内圆装有密封圈，与上缸盖(9)滑动配合；
所述下模板(20)上端面连接有下环形圈(30)，下环形圈(30)内圆装有密封圈，与下缸盖(29)滑动配合；
所述上铰链座与上支承座之间的接触面为平面。
所述的双闭塞液压模架，其特征在于：
所述上模板后侧对应上缸底(6)和上环形活塞(7)之间空隙位置开有两个通油孔；所述下模板后侧对应下缸底(26)和下环形活塞(28)之间空隙位置开有两个通油孔；各通油孔通过油管与液压泵站连接。
同现有《精锻模具手册》所述的十字轴闭式精锻的双闭塞液压模架比较，本发明采用上、下活塞缸中的压力油产生合模力，合模力大且稳定，工艺应用范围宽。同Hyoji Yoshimuya等提出的十字轴闭式模锻的双闭塞液压模架比较，本发明的上、下活塞油缸均为缸底、缸体、缸盖和环形固定圈的组合结构，其中上、下缸体即为上、下模板，这种组合结构加工、安装和维修容易；上活塞油缸中在上缸底与环形活塞之间装有柱形螺旋弹簧，当模锻结束上凹模与上冲头一起上升回程时，使上凹模迅速向下复位，便于上活塞油缸上腔产生真空吸油；下油缸在下缸底与环形活塞之间装有柱形螺旋弹簧和氮气弹簧，模锻结束时，两种弹簧一起将下凹模、下凹模垫板及与紧固为一体的中间浮动板和下凹模座迅速向上顶起，这比仅采用氮气弹簧的回程力更大，回程速度更快；本发明的上支承座与上铰链座之间的接触面为平面，比圆弧面容易加工，且磨损均匀，可保持接触面积大小不变。
本发明使用时，上底板固定于单动液压机或单动机械压力机的滑块底面，所述下底板固定于单动液压机或机械压力机的工作台面上；将左、右限位块拆卸下来，即可在机械压力机上使用。
本发明上、下活塞油缸体采用分体组合结构，便于制造、安装和维修，上活塞油缸利用柱形弹簧回程复位、下活塞油缸利用柱形弹簧和氮气弹簧回程复位，回程复位力量大，速度快，有利于真空吸油，节省能耗；且有利提高生产率，将速比机构的上铰链座与上支承座的接触设计为平面，加工方便，使用过程中磨损均匀，可保持接触面积大小不变。该双闭塞模架既可安装在单动液压机上使用，卸掉限位块后，又可安装在单动机械压力机上使用，适应范围宽。
附图说明
图1为本发明实施例的示意图，即图2的A-A向剖视图；
图2为图1中卸掉1～13号和37～43号部件后的俯视图；
图3为图2的B-B向剖视图；
图4为图2的C-C向剖视图，即实施例下模板上的压力油孔道部分示意图。
具体实施方式
如图1～图4所示，本发明双闭塞液压模架包括上底板1、上底板镶块2、上顶杆3、上冲头座4、柱形弹簧5、上缸底6、上环形活塞7、上模板8、上缸盖9、上环形圈10、上垫板11、上支承座12、上限位套筒13、上铰座14、上凹模座15、上凹模16、四连杆17、中间浮动板18、下铰座19、下模板20、下底板21、下冲头座22、下底板镶块23、下顶杆24、下滑套25、下缸底26、密封圈27、下环形活塞28、下缸盖29、下环形圈30、下垫板31、下凹模固定圈32、下凹模33、浮动垫板34、下凹模预应力圈35、下冲头36、上凹模固定圈37、上冲头38、上预应力圈39、上滑套40、起吊销41、导套42、导套固定器43、限位块44、导柱45、导柱固定器46、小导套47、氮气弹簧48、小导柱49、压力油进口50。
工件闭式冷精锻时双闭塞液压模架的工作过程为：当模具与模架的上半部分处于上限位置时，坯料垂直插入十字轴下凹模33，开动压力机，滑块带动模具与模架的上半部分下行，首先上、下凹模闭合，闭合的整体凹模一起向下移动，通过下活塞油缸压力油进口50排油，同时压缩柱形弹簧5与氮气弹簧48，与支承在下冲头座22上的下冲头33产生相对运动，上活塞油缸与上冲头38一起随滑块下行的同时，通过上活塞油缸的压力油进口排油(与图4所示上模板对应位置)，同时压缩柱形弹簧5使上凹模与上冲头38产生相对运动，从而使上、下冲头在闭合的整体凹模中产生相对运动，迫使坯料发生塑性变形，充满凹模模膛而形成为十字轴锻件。通过四连杆17构成的速比机构，使上冲头38与下冲头36相对于整体凹模以相同的速度对坯料进行挤压，以确保变形均匀。上、下凹模的合模力是由上、下活塞油缸的环形活塞通过背压排油的油压而产生的，其压力的大小通过调节安装在与压力油进口50相连的液压系统上的溢流阀而得到。
模锻结束后，模具和模架的上半部分随压力机滑块回程，下凹模33、下垫板31、中间浮动板18、下环形活塞28和下缸盖29在柱形弹簧5和氮气弹簧48的作用下，迅速向上回程，其上限位置受下环形圈30的限制，在下环形活塞28迅速上升的同时，上凹模16、上凹模座15、上垫板11、上缸盖9和上环形活塞7在自重和柱形弹簧5的作用下，在与滑块上升的同时相对固定在上底板1的上滑套40向下移动，油箱的油液通过真空和泵的压力迅速充满上油缸的内腔。同时，上、下冲头座通过上、下顶杆推动上、下冲头分别向下和向上运动，将锻件从上凹模或下凹模中顶出。

Claims (3)

1.双闭塞液压模架，上底板(1)与环形上模板(8)通过螺钉连接，下底板(21)与环形下模板(20)通过螺钉连接；上模板(8)下面固定四个对称分布的导套(42)，下模板(20)上面固定四个对称分布的导柱(45)，导柱外套有限位块(44)，导套与导柱之间活塞式滑动配合；
上底板(1)固定有上活塞油缸，上活塞油缸盖依次连接有上垫板(11)、上凹模(16)，上凹模(16)外套有上凹模预应力圈(39)、通过上凹模固定圈(37)固定在上凹模座(15)上，上凹模座(15)与上活塞油缸盖固接，依次相接触的上顶杆(3)、上冲头座(4)、上冲头(38)构成上活塞，从上至下与上滑套(40)、上垫板(11)、上凹模(16)滑动配合；
下底板(21)固定有下活塞油缸，下活塞油缸盖依次连接有下垫板(31)、下凹模(33)，下凹模(33)外套有下凹模预应力圈(35)、通过下凹模固定圈(32)固定在中间浮动板(18)上，中间浮动板(18)与下活塞油缸盖固接，依次相接触的下顶杆(24)、下冲头座(22)、下冲头(36)构成下活塞，从下至上与下滑套(25)、下垫板(31)、下凹模(33)滑动配合；
上模板(8)和下模板(20)之间固定速比机构，速比机构包括上支承座(12)、上铰座(14)、下铰座(19)、四连杆(17)、中间浮动板(18)和小导柱(49)，上模板(8)两侧对称固连两个上支承座(12)，下模板(20)两侧相应位置固连两个下铰座(19)，上支承座(12)连接上铰座(14)、上铰座(14)和下铰座(19)通过四连杆(17)连接；中间浮动板(18)下面固定四个对称分布的小导柱(49)、与设置在下模板(20)上的四个对称分布的小导套(47)活塞式滑动配合；其特征在于；
所述上模板(8)内依次设有上缸底(6)、上环形活塞(7)、上缸盖(9)，构成上活塞油缸，圆环形上缸底(6)下端面具有圆槽、通过螺钉与上底板(1)连接；上环形活塞(7)上端面具有环形槽、与上缸盖(9)通过螺钉连接，上环形活塞上的环形槽与上缸底(6)的圆槽之间装有柱形弹簧；上模板(8)作为上活塞油缸的缸体，与上环形活塞(7)及上缸盖(9)滑动配合；
所述上凹模座(15)外套有上限位套筒(13)，两者滑动配合，上限位套筒(13)固定在上模板(8)上；
所述下模板(20)内依次设有下缸底(26)、下环形活塞(28)、下缸盖(29)，构成下活塞油缸，圆环形下缸底(26)上端面具有圆槽、通过螺钉与下底板(21)连接；下环形活塞(28)下端面具有环形槽、与下缸盖(29)通过螺钉连接，下环形活塞的环形槽与下缸底(26)的圆槽之间装有柱形弹簧；下模板(20)作为下活塞油缸的缸体，与下环形活塞(28)及下缸盖(29)滑动配合；
所述下模板(20)上对称设置有四个氮气弹簧(48)。
2.如权利要求1所述的双闭塞液压模架，其特征在于：
所述上模板(8)下端面连接有上环形圈(10)，上环形圈(10)内圆装有密封圈，与上缸盖(9)滑动配合；
所述下模板(20)上端面连接有下环形圈(30)，下环形圈(30)内圆装有密封圈，与下缸盖(29)滑动配合；
所述上铰链座与上支承座之间的接触面为平面。
3.如权利要求1或2所述的双闭塞液压模架，其特征在于：
所述上模板后侧对应上缸底(6)和上环形活塞(7)之间空隙位置开有两个通油孔；所述下模板后侧对应下缸底(26)和下环形活塞(28)之间空隙位置开有两个通油孔；各通油孔通过油管与液压泵站连接。
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