CN101259513B - 双闭塞液压模架 - Google Patents

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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
[0001] 本发明属于锻压成形技术的液压装置。 背景技术
[0002] 现有的三销轴和小型十字轴双闭塞模架,见胡业民,“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。
[0003] 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;上支承座与上交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
[0004] 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。
[0005] 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;
[0006] 上底板1固定有上活塞油缸,上缸盖9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,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与上缸盖9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;
[0007] 下底板21固定有下活塞油缸,下缸盖29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,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与下缸盖29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;
[0008] 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,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;
[0009] 其特征在于:
[0010] 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,上缸底6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;
[0011] 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;
[0012] 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,下缸底26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;
[0013] 所述下模板20上对称设置有四个氮气弹簧48。
[0014] 所述的双闭塞液压模架,其特征在于:
[0015] 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;
[0016] 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;
[0017] 所述上铰座14与上支承座12之间的接触面为平面。
[0018] 所述的双闭塞液压模架,其特征在于:
[0019] 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。
[0020] 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,且磨损均勻,可保持接触面积大小不变。
[0021] 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。[0022] 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,使用过程中磨损均勻,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。
[0023] 附图说明
[0024] 图1为本发明实施例的示意图,即图2的A-A向剖视图;
[0025] 图2为图1中卸掉1〜13号和37〜43号部件后的俯视图;
[0026] 图3为图2的B-B向剖视图;
[0027] 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。
[0028] 具体实施方式
[0029] 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、上凹模 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。
[0030] 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36产生相对 运动,上活塞油缸与上冲头38 —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,以确保变形均勻。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。
[0031] 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,上缸盖(9)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),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)与上缸盖(9)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,下缸盖(29)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),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)与下缸盖(29)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),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,上缸底(6)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,下缸底(26)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. 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;所述上铰座(14)与上支承座(12)之间的接触面为平面。
  3. 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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