CN101870177A - 一种压力机四层双缸气垫 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力机四层双缸气垫，用于多工位压力机拉伸时的压边及顶料。包括顶冠、主轴和气缸，还包括气垫行程调整装置、导向装置、限位装置和控制装置；所述气缸为两套，分别设置在主轴两侧，每套气缸分隔为上下四层缸体，每层缸体设置有相连接的活塞和活塞杆，活塞杆内设置有连通四层缸体和进气口的气体通道。本发明的有益效果是：安装空间小，适用于大吨位拉伸力的多工位压力机。根据工件的成形工艺可设置在一个工位或多个工位上，可以进行工件的拉伸工艺和顶料工艺，而且简化模具设计，降低模具制造成本。

Description

一种压力机四层双缸气垫

技术领域

本发明涉及一种压力机四层双缸气垫，用于多工位压力机拉伸时的压边及顶料。

背景技术

目前，为了防止在深冲压加工中工件的起皱，在压力机上设置了气垫。一般通用压力机只有一个工位，安装空间大，设置一个单顶冠气垫，采用通用型气垫。多工位压力机一般具有5～8个工位，一台多工位压力机相当于由5台以上压力机组成的一条生产线。多工位压力机第一工位的压边力等同于压力机线上第一台压力机的压边力。多工位压力机气垫安装空间小，大吨位、大尺寸的通用型气垫无法安装，为此，大部分多工位压力机深加工时所需大吨位的压边力依靠复杂的模具来解决，在模具上设置高压力的氮气缸或高刚度的弹簧。由此带来的问题是：模具结构复杂、制造成本大大增加，而且对冲压工艺来说，不同的零件还需要采用不同的模具。模具损耗快，对于小批量、多品种的零件加工采用多品种模具，模具成本的增加致使冲压件单件零件的制造成本提高。利用液压拉深垫，性能提高，但双油缸液压垫的成本是气垫的近二十倍，而且液压拉深垫结构复杂，需要严格的保养维护，维护成本高，维修困难，对环境产生污染，液压拉深垫在使用过程需冷却水，电机耗电量大，使用成本高。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种应用在小安装空间、大吨位拉伸力的压力机上的四层双缸气垫，根据工件的成形工艺可在一个工位或多个工位设置，进行工件的拉伸工艺和顶料工艺，简化模具设计，降低模具制造成本。

本发明是通过以下措施实现的：

本发明的一种压力机四层双缸气垫，包括顶冠、主轴和气缸，还包括气垫行程调整装置、导向装置、限位装置和控制装置；

所述气缸为两套，分别设置在主轴两侧，每套气缸分隔为上下四层缸体，每层缸体设置有相连接的活塞和活塞杆，活塞杆内设置有连通四层缸体和进气口的气体通道。

本发明的压力机四层双缸气垫，所述每层缸体之间设置有中间固定板，活塞杆贯穿中间固定板的中心。

本发明的压力机四层双缸气垫，所述导向装置包括分别设置在活塞上和活塞杆外侧的中间固定板上的导向环，所述顶冠上设置有导轨。

本发明的压力机四层双缸气垫，所述限位装置包括行程限位块和限位开关；气缸下部设置有固定箱体，行程限位块设置在固定箱体上，进气口设置在固定箱体内；所述限位开关设置在主轴下端。

本发明的压力机四层双缸气垫，所述控制装置包括控制系统以及与控制系统信号相连的压力传感器和位置编码器。

本发明的压力机四层双缸气垫，所述气垫行程调整装置包括位于气缸底部的调整电机，所述调整电机驱动连接有可带动顶冠上下运动的传动装置。

本发明压力机四层双缸气垫，所述传动装置包括蜗轮蜗杆和驱动连接的丝杠螺母机构。

本发明压力机四层双缸气垫，所述主轴上端与顶冠连接，下端连接有缓冲活塞。

本发明压力机四层双缸气垫，所述顶冠与气缸的顶层活塞杆相连接，所述顶层活塞杆为缸体结构。

本发明压力机四层双缸气垫，所述缸体与中间固定板上设置有进油口。

本发明的有益效果是：安装空间小，适用于大吨位拉伸力的多工位压力机。根据工件的成形工艺可设置在一个工位或多个工位上，可以进行工件的拉伸工艺和顶料工艺，而且简化模具设计，降低模具制造成本。

附图说明

图1为本发明的主剖视图

图中：1.淬硬板，2.顶冠，3.导轨，4.固定销螺栓，5.顶层活塞杆，6.导向环A，7.缸体，8.活塞，9.导向环B，10.中间固定板，11.行程限位块，12.固定箱体，13.压力传感器，14.位置编码器，15.蜗轮蜗杆，16.限位开关，17.缓冲活塞，18.螺杆，19.螺母，20.调整电机，21.主轴，22.长螺栓和螺母，23.上固定板。

具体实施方式

如图1所示，本发明的压力机四层双缸气垫，包括顶冠2、底座以及连接在顶冠2与底座之间的主轴21和气缸，还包括气垫行程调整装置、导向装置、限位装置和控制装置；气缸为两套，分别设置在主轴21两侧，每套气缸分隔为上下四层缸体，每层缸体设置有相连接的活塞和活塞杆，活塞杆内设置有连通四层缸体和进气口的气体通道；气垫行程调整装置包括位于气缸底部的调整电机20，调整电机20驱动连接有可带动顶冠上下运动的传动装置。大容积储气罐提供压缩空气。顶层活塞杆5设计成缸体结构，与气垫顶冠2通过螺栓固定连接。压缩空气通过活塞杆的气体通道进入各层气缸，推动活塞及气垫顶冠上移。在气垫行程调整机构内设有上行程缓冲缸，在顶冠2到达上死点时进行缓冲。压力机滑块下行时，当上模具接触到压边圈时四层气缸产生了所需的压边力，将板料压紧，实现成形时的压边作用，保证板料材料的流动而不起皱。气垫为四层双缸结构，缸体与顶冠2的接触面积大，同时顶冠2上设有8条自润滑导轨3，使气垫能够承受一定得偏载，有利于复杂零件的拉伸成形。

活塞上设置导向环A6，进行运行过程的导向，防止活塞偏斜，在缸体上设置润滑管路，由压力机自动循环润滑系统提过定量的润滑油进行活塞运动的润滑，减小磨损和摩擦阻力。

在管道上设置压力传感器13，将压力信号反馈至控制系统，根据模具压边力的大小，自动进行风压的调整，形成压边力的闭环控制，同时可以实时测定气垫产生的压边力。

在双气缸之间设置气垫行程机构，调整电机20通过蜗轮蜗杆15带动丝杠螺母机构，螺母旋转，从而带动螺杆上下运行，调整气垫的行程。在调整缸上设有气垫行程限位开关16，进行气垫最大最小行程调整的机械限位。在调整机构上设置位置编码器14，将气垫位置信号反馈至控制系统，根据模具所需的拉伸行程自动调整气垫的行程，形成气垫行程的闭环控制，同时测定气垫行程位置。

有的工件比较复杂，需多次拉伸或整形，在一台压力机多个工位上设置所述的四层双缸气垫，并可分别调整气垫的行程。通过改变四层气缸直径，使多个气垫具有不同的压边力。

在多工位压力机上，相互对向地设立了位于上部的滑块和位于下部的工作台，上模具安装在滑块上，下模具安装在工作台上。滑块在压力机上传动机构的驱动下，带着上模接触下模具的压边圈，顶料杆下端抵接在四层双缸气垫的顶冠2的淬硬板1上上下运动。在工作台和下模具上设置了多个通孔，放置顶料杆，四层双缸气垫通过固定箱体12安装在压力机底座上。

在图1中，淬硬板1用固定螺栓紧固在顶冠2上，承受顶料杆的压力。顶冠通过固定销螺栓4紧固在顶层活塞杆5的缸体上，顶冠2上装有导轨3，进行气垫运行导向。通过长螺栓和螺母22将上固定板23、中间固定板10、缸体7、固定箱体12紧固在一起，形成两套四层气缸，活塞8上装置导向环A6，进行活塞的运动导向。中间固定板10上装置导向环B9，进行活塞杆部的运动导向，缸体7及中间固定板10加工进油口，供给各导向环定量的润滑油。行程限位块11用螺钉紧固在固定箱体12上，为气垫落到底的硬限位。

气垫工作时，通过管道将压缩空气从固定箱体12进气口及活塞杆内部气体通道通入各层气缸，在压缩空气的作用下，活塞向上运行，当缓冲活塞进入缓冲缸时，气垫在缓冲压力的作用缓慢上行至上死点位置。滑块在上传动的驱动下下行，当上模与板料接触后，气垫在压缩空气的作用下对滑块下行产生了阻力，从而压紧板料，滑块继续下行完成工件的成型，气垫随滑块运行到下死点，气垫提供的压边力既保证材料的成型流动又保证压边不起皱。当滑块返回后，气垫进行下一个行程并将工件顶出。

主轴21上端连接顶冠2，下端通过调心垫、螺母与缓冲活塞17连接，调整电机20通过蜗轮蜗杆15带动螺母19旋转运动，螺杆18将螺母19的旋转运动转换为上下直线运动，调整、限制气垫的行程，并通过位置编码器14的信号反馈至控制系统，进行气垫行程的自动调整。限位开关16为气垫行程的最大最小行程机械限位，防止气垫行程的超调，造成机构的损坏。螺杆18设有缓冲腔，当缓冲活塞17进入缓冲腔内时，腔内油压升高，产生阻力且越来越大，使气垫缓慢的到达上死点。压力传感器13安装在进气管道上，实时将压力信号反馈至控制系统，根据模具压边力的大小，自动进行风压的调整，形成压边力的闭环控制，同时可以实时测定气垫产生的压边力。

本发明的压力机四层双缸气垫作为普通的单顶冠气垫安装在压力机一个工位上。

本发明的压力机四层双缸气垫设置在一台大型多工位压力机上的多个工位上。因为一台大型多工位压力机进行较复杂拉伸时，需要分步进行拉伸，或第一工位拉伸后，在后面的工位进行整形。所以在多个工位设置时，根据不同的压边力和运行行程，可独立控制气垫的行程。还可以通过设置不同的气缸直径，使多个气垫具有不同的压边力。

Claims (10)

1.一种压力机四层双缸气垫，包括顶冠(2)、主轴(21)和气缸，其特征在于：还包括气垫行程调整装置、导向装置、限位装置和控制装置；

所述气缸为两套，分别设置在主轴(21)两侧，每套气缸分隔为上下四层缸体，每层缸体设置有相连接的活塞和活塞杆，活塞杆内设置有连通四层缸体和进气口的气体通道。

2.根据权利要求1所述压力机四层双缸气垫，其特征在于：所述每层缸体之间设置有中间固定板(10)，活塞杆贯穿中间固定板(10)的中心。

3.根据权利要求1或2所述压力机四层双缸气垫，其特征在于：所述导向装置包括分别设置在活塞上和活塞杆外侧的中间固定板上的导向环，所述顶冠(2)上设置有导轨(3)。

4.根据权利要求1所述压力机四层双缸气垫，其特征在于：所述限位装置包括行程限位块(11)和限位开关(16)；气缸下部设置有固定箱体(12)，行程限位块(11)设置在固定箱体(12)上，进气口设置在固定箱体(12)内；所述限位开关(16)设置在主轴(21)下端。

5.根据权利要求1所述压力机四层双缸气垫，其特征在于：所述控制装置包括控制系统以及与控制系统信号相连的压力传感器(13)和位置编码器(14)。

6.根据权利要求1所述压力机四层双缸气垫，其特征在于：所述气垫行程调整装置包括位于气缸底部的调整电机(20)，所述调整电机(20)驱动连接有可带动顶冠上下运动的传动装置。

7.根据权利要求1或6所述压力机四层双缸气垫，其特征在于：所述传动装置包括蜗轮蜗杆(15)和驱动连接的丝杠螺母机构。

8.根据权利要求1所述压力机四层双缸气垫，其特征在于：所述主轴(21)上端与顶冠(2)连接，下端连接有缓冲活塞(17)。

9.根据权利要求1所述压力机四层双缸气垫，其特征在于：所述顶冠(2)与气缸的顶层活塞杆(5)相连接，所述顶层活塞杆(5)为缸体结构。

10.根据权利要求1或2所述压力机四层双缸气垫，其特征在于：所述缸体(7)与中间固定板(10)上设置有进油口。

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