CN102225452B - 一种液压-气动顶料装置 - Google Patents

Abstract

一种液压-气动顶料装置。涉及一种自动同步型退料装置。在确保退料可靠性前提下，能耗小，且能与主机实现联动控制。设置在锻压成型设备机体的下部，顶料装置包括工作缸组件、保持气缸、下顶料轴、下顶料杠杆、杠杆和顶料杆；下顶料轴水平地活动连接在所述机体的下部，能相对于机体作旋转运动；顶料杆铅垂方向设置在所述设备的工作台板与所述下顶料轴之间，在下顶料轴旋转的带动下能相对于所述机体作上下运动；工作缸组件包括缸体、工作油腔、工作活塞、工作活塞杆和保压复位气腔，缸体内工作活塞的上部为保压复位气腔、下部为工作油腔，工作活塞从缸体下部贯穿缸体，工作活塞的下端与下顶料杠杆的尾端铰链接，能驱动下顶料杠杆围绕下顶料轴转动。

Description

一种液压-气动顶料装置

技术领域

本发明涉及一种锻压成型后的退料驱动装置，尤其涉及一种自动同步型退料装置。

背景技术

锻件的垂直壁上添加斜度，是为了便于脱模。但加上模锻斜度后会增加金属损耗和降低机加工效率，因此，要尽量选用小的模锻斜度。

锻件成型后，在型槽中受到型槽侧壁的压力P，并产生向上的推力Pt，如图7、8所示。同时又受到由摩擦(摩擦力T)产生向下的阻力Ts作用，因此需要的脱模力：Ps≥Ts-Pt，即Ps≥Tcosα-Psinα(设模锻斜度为α)。由上式可见，摩擦力T与材料的性质及其状态有关。当材料一定时，外模锻斜度越大，所需的外力就愈小。α达到一定值后，锻件就不需任何外力即可自行脱模，但α增至一定程度时，势必会增加材料的损耗和机加工工时。

为了提高材料的利用率，降低机加工成本，需要设计出退料力合适、能耗小、退料冲击力小、平稳可靠的顶料装置。同时为了便于操作与连线(即与设备实现自动化联动)，以及不降低机床本身工作效率，还需要该顶料装置动作迅速敏捷，操作简单方便，及顶料行程可调。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种在确保退料可靠性前提下，能耗小，且能与主机实现联动控制的液压-气动顶料装置。

本发明的技术方案是：设置在锻压成型设备机体的下部，所述顶料装置包括工作缸组件、保持气缸、下顶料轴、下顶料杠杆、杠杆和顶料杆；

所述下顶料轴水平地活动连接在所述机体的下部，能相对于所述机体作旋转运动；

所述顶料杆铅垂方向设置在所述设备的工作台板与所述下顶料轴之间，所述顶料杆的上端贯穿所述工作台板，所述顶料杆的下端连接于所述下顶料轴周向的侧缘，在所述下顶料轴旋转的带动下能相对于所述机体作上下运动；

所述杠杆与所述下顶料轴固定连接，所述杠杆两侧分别设有用于连接所述保持气缸的连接块和用于接触所述下顶料杠杆的接触块，所述接触块的下表面为接触面；

所述保持气缸固定连接在机体上，所述保持气缸的活塞与所述杠杆的连接块铰接；

所述下顶料杠杆的头端设有大孔，所述下顶料杠杆中部偏向所述头端的一侧设有接触横梁，所述接触横梁的上表面为接触驱动面，所述下顶料杠杆通过所述头端的大孔空套在所述下顶料轴上；所述接触驱动面对应设置在所述杠杆的接触面的下方；

所述工作缸组件包括缸体、工作油腔、工作活塞、工作活塞杆和保压复位气腔，所述缸体内工作活塞的上部为保压复位气腔、下部为工作油腔，所述工作活塞从缸体下部贯穿缸体，工作活塞的下端与所述下顶料杠杆的尾端铰链接，能驱动所述下顶料杠杆围绕所述下顶料轴转动。

所述顶料装置还包括行程调节螺栓，所述行程调节螺栓固定连接在工作缸或机体上、位于所述下顶料杠杆中部偏向所述尾端的一侧的上方。

所述杠杆与所述下顶料轴固定连接通过涨紧套固定连接。

本发明的顶料装置工作时，保压复位气腔始终充满0.45MPa的压缩空气，具有使下顶料杠杆迅速复位，同时减缓工作时工作活塞对缸体上压盖的冲击力的作用。设计时，合理选择油腔工作介质压力、工作行程及流量，保证具有足够顶料力的前提下，工作时间(设计时为3s)不至于太长，而降低锻压成型设备(如：热模锻压力机)本身的工作效率；工作介质的流量(设计时为10L/min)不至于太大，而引起工作介质的温度升高。同时利用杠杆平衡原理，将油腔工作时的拉力等倍地放大至顶料杆处。此外，采用液压-气动作为动力源，便于与设备整机控制器实现连接，进而能实现自动化的联动。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是图1中A-A剖视图

图3是图2中B-B剖视放大图

图4是本发明中杠杆的结构示意图

图5是本发明中下顶料杠杆的结构示意图

图6是图5中C-C剖视图

图7是说明本发明背景技术状况的示意图

图8是图7的原理图

图中1是机体，2是缸体，21是保压复位气腔，22是工作活塞，23是工作油腔，24是工作活塞杆，3是下顶料杠杆，31是铰轴一，32是滑套，33是接触横梁，4是行程调节螺栓，5是下顶料轴，51是凸块，6是杠杆，61是铰轴二，62是涨紧套，63是接触块，64是接触面，7是保持气缸，71是保持气缸的活塞，8是工作台板，9是顶料杆。

图1、3中的线箭头表示顶料杆的工作方向。

具体实施方式

本发明如图1-6所示，设置在锻压成型设备机体1的下部，所述顶料装置包括工作缸组件、保持气缸7、下顶料轴5、下顶料杠杆3、杠杆6和顶料杆9；

所述下顶料轴5水平地活动连接在所述机体1的下部，能相对于所述机体1作旋转运动；

所述顶料杆9铅垂方向设置在所述设备的工作台板8与所述下顶料轴5之间，所述顶料杆9的上端贯穿所述工作台板8(用于将锻压后坯料顶出模具，当然，模具也设有相应的贯穿孔)；所述顶料杆9的下端连接于所述下顶料轴5周向的侧缘(可在下顶料轴5中段设置凸块51)，使得顶料杆在所述下顶料轴5旋转的带动下能相对于所述机体1作上下运动；

所述杠杆6与所述下顶料轴5固定连接，所述杠杆6两侧分别设有用于连接所述保持气缸7的连接块和用于接触所述下顶料杠杆3的接触块63，所述接触块63的下表面为接触面64；

所述保持气缸7固定连接在机体1上，所述保持气缸的活塞71与所述杠杆6的连接块通过铰轴二61铰接；

所述下顶料杠杆3的头端设有大孔，所述下顶料杠杆3中部偏向所述头端的一侧设有接触横梁33，所述接触横梁33的上表面为接触驱动面，所述下顶料杠杆3通过所述头端的大孔空套在所述下顶料轴5上(为降低磨损，可设置滑套32)；所述接触驱动面对应设置在所述杠杆的接触面64的下方；

所述工作缸组件包括缸体2、工作油腔23、工作活塞22、工作活塞杆24和保压复位气腔21，所述缸体2内工作活塞22的上部为保压复位气腔21、下部为工作油腔23，所述工作活塞杆24从缸体2下部贯穿缸体2，工作活塞杆24的下端与所述下顶料杠杆3的尾端通过铰轴一31铰链接，能驱动所述下顶料杠杆3围绕所述下顶料轴5转动。

所述顶料装置还包括行程调节螺栓4，所述行程调节螺栓4固定连接在工作缸或机体1上、位于所述下顶料杠杆3中部偏向所述尾端的一侧的上方。

所述杠杆6与所述下顶料轴5固定连接通过涨紧套62固定连接。涨紧套62实质上是实现杠杆6的孔与下顶料轴5之间过盈配合的一个套型件，在此场合采用套型件由于采用键连接，因为键连接形式在往复摆动运动中易出现磨损间隙。

本发明装置的动作过程如下：工作时，工作油腔23进油，推动工作活塞杆24上移，进而带动下顶料杠杆3向上(可上、下方向)摆动。下顶料杠杆3的接触横梁33与杠杆6接触，通过杠杆6上的接触面64推动杠杆6驱动转动，通过胀紧套将杠杆与下顶料轴连接在一起，因此，下顶料轴随着杠杆一起转动，最终推动顶料杆上下运动。工作行程时，保持气缸随油缸一起作用，当油缸作用结束后，保持气缸继续作用，使顶料杆运动至最高位置，并在最高位置保持一定时间。工作结束后，保持气缸工作气体换向使杠杆恢复到最初位置。行程调节螺栓具有限位杠杆，调节顶料行程的作用。

Claims (3)

1.一种液压-气动顶料装置，设置在锻压成型设备机体的下部，其特征在于，所述顶料装置包括工作缸组件、保持气缸、下顶料轴、下顶料杠杆、杠杆和顶料杆；

所述下顶料轴水平地活动连接在所述机体的下部，能相对于所述机体作旋转运动；

所述顶料杆铅垂方向设置在所述设备的工作台板与所述下顶料轴之间，所述顶料杆的上端贯穿所述工作台板，所述顶料杆的下端连接于所述下顶料轴周向的侧缘，在所述下顶料轴旋转的带动下能相对于所述机体作上下运动；

所述杠杆与所述下顶料轴固定连接，所述杠杆两侧分别设有用于连接所述保持气缸的连接块和用于接触所述下顶料杠杆的接触块，所述接触块的下表面为接触面；

所述保持气缸固定连接在机体上，所述保持气缸的活塞与所述杠杆的连接块铰接；

所述下顶料杠杆的头端设有大孔，所述下顶料杠杆中部偏向所述头端的一侧设有接触横梁，所述接触横梁的上表面为接触驱动面，所述下顶料杠杆通过所述头端的大孔空套在所述下顶料轴上；所述接触驱动面对应设置在所述杠杆的接触面的下方；

所述工作缸组件包括缸体、工作油腔、工作活塞、工作活塞杆和保压复位气腔，所述缸体内工作活塞的上部为保压复位气腔、下部为工作油腔，所述工作活塞从缸体下部贯穿缸体，工作活塞的下端与所述下顶料杠杆的尾端铰链接，能驱动所述下顶料杠杆围绕所述下顶料轴转动。

2.根据权利要求1所述的一种液压-气动顶料装置，其特征在于，所述顶料装置还包括行程调节螺栓，所述行程调节螺栓固定连接在工作缸或机体上、位于所述下顶料杠杆中部偏向所述尾端的一侧的上方。

3.根据权利要求1或2所述的一种液压-气动顶料装置，其特征在于，所述杠杆与所述下顶料轴固定连接通过涨紧套固定连接。