CN102423772B - 一种反向挤压活动模具清理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反向挤压活动模具清理设备，包括：预应力框架固定设置；模具夹紧定位装置具有位置对应用于共同夹紧模具的上组件与下组件，上组件安装在上座上，包括能够上下移动的上支承座，下组件安装在下座上，包括能够上下移动的下支承座；剪刀片移动装置安装在上座或下座上，剪刀片移动装置包括与模具上收集残留铝的凹槽相配的剪刀片，剪刀片能够上下移动；模具旋转移动装置安装在预应力框架中部，包括位置对应用于共同前后移动和旋转模具的前组件与后组件，前组件与后组件任一组件中与后组件任一组件中包括旋转电机；激光测量控制装置检测模具旋转位置，并通讯连接旋转电机。本发明实现对模具圆周方向金属铝清理自动化。

Description

一种反向挤压活动模具清理设备

技术领域

本发明涉及模具的清理设备，特别涉及一种反向挤压工艺中活动模具的清理。

背景技术

近年来，反向挤压工艺因为其工艺优越性，逐渐得到普及与发展，反向挤压机的吨位也越来越大。如图1所示，反向挤压时，活动模具6固定在位于前梁7上的模轴71的端部，挤压杆81(位于挤压梁8上，移动方向如图中箭头所示)前进加压，挤压筒9(移动方向如图中箭头所示)内腔形成高压容器，金属铝坯锭在高温，高压下产生塑性变形，从模具6口流出(移动方向如图中箭头所示)，形成制品。但在该反向挤压过程中，在挤压筒9内壁上会粘附金属铝残余，对下一挤压周期的供锭过程产生影响。

如图2与图3所示，为清理挤压筒9内壁上粘附的金属铝残余，在模具6圆周方向对称加工有四个具有台阶的凹槽61。采用凹槽61后，由于挤压筒9相对模具6移动时，挤压筒9内壁粘附的残留金属铝会被模具6上的凹槽61台阶刮下并收集到凹槽61内，这样可以及时清理掉挤压筒9内壁的残留金属铝，避免对下一周期供锭产生影响。采用该种模具6虽然可以解决挤压筒9内壁粘附金属铝残余的问题，但同时产生一个新问题，即每一挤压周期内活动模具6圆周方向的凹槽61内都会粘连金属铝，意味着每一挤压周期结束后都需要及时清理掉粘连在活动模具6圆周方向凹槽61内的金属铝。

目前，对粘连在活动模具6圆周方向凹槽61的金属铝的清理，采用人工使用工具的传统清理方式。每一次挤压周期结束后都需要人工辅助清理模具6，不仅造成人力资源的浪费，而且耗费时间长，生产效率低，同时人工清理效果得不到保证，并且因为模具6高温下操作，对操作人员来说存在严重的安全隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种自动化的、对模具圆周方向的金属铝清理质量好、效率高且安全隐患少的反向挤压活动模具清理设备。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种反向挤压活动模具清理设备，包括：

预应力框架，所述预应力框架包括上座和下座，所述上座和所述下座相对固定设置；

模具夹紧定位装置，所述模具夹紧定位装置具有位置对应用于共同夹紧模具的上组件与下组件，所述上组件安装在所述上座上，包括能够上下移动的上支承座，所述下组件安装在所述下座上，包括能够上下移动的下支承座；

剪刀片移动装置，所述剪刀片移动装置安装在所述上座或所述下座上，所述剪刀片移动装置包括与所述模具上收集残留铝的凹槽相配的剪刀片，所述剪刀片能够上下移动；

模具旋转移动装置，所述模具旋转移动装置安装在所述预应力框架中部，包括位置对应用于共同前后移动和旋转所述模具的前组件与后组件，所述前组件与后组件任一组件中包括旋转电机；

激光测量控制装置，所述激光测量控制装置检测所述模具旋转位置，并通讯连接所述旋转电机。

进一步，所述下座固定安装在地面上，所述上座和所述下座之间通过立柱固定连接。

进一步，所述上支承座为V型，所述上组件包括上油缸，所述上油缸的缸体固定安装在所述上座上，，所述上V型支承座与所述上油缸的活塞杆相连；所述下支承座为V型，所述下组件包括下油缸，所述下油缸的缸体固定安装在所述下座上，，所述下V型支承座与所述下油缸的活塞杆相连。

进一步，所述剪刀片固定安装在动梁上，所述上座上固定安装有主剪导向套及主剪油缸缸体，所述动梁上部与所述主剪油缸的活塞杆相连，所述动梁两侧固定连接主剪导向杆，所述主剪导向杆滑动套装在所述主剪导向套中。

进一步，所述前组件包括固定安装在所述预应力框架中部的前拉梁，所述前拉梁上安装有前油缸的缸体，所述前油缸的活塞杆与前旋转座固定连接，所述前旋转座上转动安装前旋转盘组件，所述前旋转盘组件还传动连接有用于旋转所述旋转盘的旋转电机；所述后组件包括固定安装在所述预应力框架中部的后拉梁，所述后拉梁上安装有后油缸的缸体，所述后油缸的活塞杆与后旋转座固定连接，所述后旋转座上转动安装后旋转盘组件。

本发明的有益效果在于，本发明在激光测量控制装置控制下，通过模具旋转移动装置将模具旋转到位，并采用模具夹紧定位装置夹紧模具，然后通过剪刀片移动装置驱动剪刀片剪除模具圆周方向的金属铝，清理完一面后再通过模具旋转移动装置旋转模具到另一操作面，实现对模具圆周方向金属铝的彻底清理，本发明对模具圆周方向金属铝的清理过程高效、快捷、质量好，实现了完全的自动化，减少了生产中的安全隐患。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为反向挤压工艺过程中活动模具工作原理示意图；

图2为活动模具结构示意图；

图3为图2中A-A剖视示意图；

图4为本发明一种反向挤压活动模具清理设备主视图示意图；

图5为本发明一种反向挤压活动模具清理设备左视图示意图；

图6为本发明一种反向挤压活动模具清理设备俯视图示意图；

图7为图5中B-B剖视结构示意图；

图8为图4中C-C剖视结构示意图；

图9为图4中D-D剖视结构示意图；

图10为图9中E部放大示意图；

图11为图9中F部放大示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

如图4-图6所示，本发明实施例整体结构包括预应力框架1、模具夹紧定位装置2、剪刀片移动装置3、模具旋转移动装置4及激光测量控制装置5。其中，预应力框架1为主体支撑结构，用于支撑模具夹紧定位装置2、剪刀片移动装置3、模具旋转移动装置4及激光测量控制装置5；模具夹紧定位装置2用于将模具6夹紧定位在清理位置上；剪刀片移动装置3用于剪切模具6圆周方向上收集的金属铝；模具旋转移动装置4用于将模具6旋转到位以便于剪刀片移动装置3对模具6圆周方向上的金属铝进行剪切；激光测量控制装置5用于测量模具6的旋转位置，并根据采集的位置信息控制模具旋转移动装置4动作。

本实施例中，预应力框架1固定设置，包括上座11、下座12、拉杆13、压套14与螺母15。上座11、下座12、拉杆13与压套14组成封闭的框架结构，通过预紧螺母15，产生足够的预紧力，实现机身的可靠紧固。拉杆13共有四根，分别位于预应力框架1的四个角部，拉杆13套装在压套14内，整个机身通过地脚螺栓固定安装在地面基础上。

如图7所示，本实施例中，模具夹紧定位装置2包括上组件21与下组件22，上组件21与下组件22上下相对应且均能上下滑动，形成可开合的夹紧面，以便共同夹紧模具6。其中，上组件21包括上V型支承座211、横板212、上导向杆213、上导向套214与上油缸215。上导向杆213、上导向套214与上油缸215均为2个，左右对称。上导向套214固定安装在上座11上，上导向杆213滑动配合套装在上导向套214内，上油缸215的缸体固定安装在该上导向套214上端面上，且上油缸215的活塞杆与套装在上导向套214内的上导向杆213上端通过螺栓连接在一起。上V型支承座211下端面上设置有V型槽，上端面通过螺栓安装在横板212上，横板212两边通过螺栓固定安装在两个上导向杆213的下端面上。

下组件22包括下V型支承座221、垫板222、下导向杆223、下导向套224与下油缸225，其中，下V型支承座221、下导向杆223、下导向套224与下油缸225均为一件。下油缸225位于预应力框架1地基坑中，且缸体固定安装在下座12上。下导向套224下端固定安装在下座12上，内部滑动套装下导向杆223，下导向杆223下端通过螺栓与下油缸225的活塞杆连接在一起，上端通过垫板222与下V型支承座221固定连接。下V型支承座221的上端面加工有V型槽，该V型槽与上V型支承座211上的V型槽相配，在上油缸215与下油缸225作用下，共同夹持模具6。

如图8所示，本实施例中，剪刀片移动装置3包括剪刀片31、动梁32、主剪导向杆33、主剪导向套34与主剪油缸35。主剪油缸35数量为一个，位于预应力框架1中心位置。主剪油缸35的缸体固定安装在上座11上，活塞杆通过螺栓与动梁32连接在一起。动梁32为焊接在一起的双层支架结构，主剪导向杆33数量为2个，主剪导向杆33下部与动梁32套装在一起，并通过主剪导向杆33与动梁32下端的螺栓固定连接在一起。主剪导向杆33上部滑动套装在主剪导向套34中，主剪导向套34外侧通过焊接固定安装在上座11上。

剪刀片31的形状尺寸与模具6上收集残留铝的凹槽61相配，模具6结构如图2与图3所示。剪切该凹槽61中金属铝时，剪刀片31外缘与该凹槽61外缘距离1毫米左右。剪刀片31共有两个，通过螺栓左右对称固定安装在动梁32的下端面上，安装位置与模具6两侧凹槽61位置对应。

如图7-图9所示，本实施例中，模具旋转移动装置4位于预应力框架1中部对应模具夹紧定位装置2夹紧面的位置，包括前组件41与后组件42，前组件41与后组件42前后相对应且均能前后移动，形成可开合的夹紧面，以便共同夹紧并旋转模具6。

其中，前组件41包括前旋转盘组件411、前旋转座412、前拉梁413、前导向杆414、前油缸415、传动杆416、旋转电机417与前导向套418。前拉梁413焊接在并列的两个压套14上，前油缸415共有两个，前油缸415的缸体通过螺栓左右对称固定安装在前拉梁413上，前油缸415的活塞杆端部通过螺栓与前旋转座412固定在一起。

前旋转盘组件411结构如图10所示，包括前旋转盘4111与前旋转轴4112。前旋转盘4111一端端面用于顶靠模具6，另一端通过螺栓固定安装在前旋转轴4112上。前旋转轴4112靠近前旋转盘4111的一端安装有前转子轴承4113，前旋转座412通过该前转子轴承4113与前旋转轴4112之间转动配合，前旋转轴4112中部还安装有前推力轴承4114，该前推力轴承4114一推力盘推靠前旋转座412，另一推力盘压在套环4115上，套环4115通过锁紧螺母4116固定在前旋转轴4112上。

前旋转轴4112尾部通过键4117与传动杆416的一端相连，并套装在前导向杆414的通孔内。传动杆416另一端也通过键连接与旋转电机417的输出轴相连。前导向杆414一端通过螺栓与前旋转座412固定连接，并滑动套装在前导向套418中，前导向杆414另一端通过螺栓与旋转电机417的支架固定连接。前导向套418的一端端面通过螺栓固定安装在前拉梁413上，旋转电机417为伺服电机。前导向杆414内部为通长的圆孔，传动杆416穿过该圆孔。前导向杆414与前导向套418之间滑动配合，在前油缸415通过活塞杆驱动前旋转盘组件411、前导向杆414等前后移动时，可起到导向作用。

后组件42包括后旋转盘组件421、后旋转座422、后拉梁423、后导向杆424、后导向套428与后油缸425。后拉梁423焊接在并列的两个压套14上，与前拉梁413相对。后油缸425共有两个，后油缸425的缸体通过螺栓左右对称固定安装在后拉梁423上，后油缸425的活塞杆端部通过螺栓与后旋转座422固定在一起。

后旋转盘组件421结构如图11所示，包括后旋转盘组件4211与后旋转轴4212。后旋转盘组件4211一端端面与前旋转盘4111端面相配合，用于共同顶靠模具6，另一端通过螺栓固定安装在后旋转轴4212上。后旋转轴4212靠近后旋转盘组件4211的一端安装有后转子轴承4213，后旋转座422通过该后转子轴承4213与后旋转轴4212之间转动配合，后旋转轴4212中部还安装有后推力轴承4214，该后推力轴承4214一推力盘推靠后旋转座422，另一推力盘压在套环4215上，套环4215通过锁紧螺母4216固定在后旋转轴4212上。

后旋转轴4212尾部套装在后导向杆424的通孔内，后导向杆424通过螺栓与后旋转座422固定连接，并滑动套装在后导向套428中，后导向套428的一端端面通过螺栓固定安装在后拉梁423上。后导向杆424与后导向套428之间滑动配合，在后油缸425通过活塞杆驱动后旋转盘组件421、后导向杆424等前后移动时，可起到导向作用。

本实施例中，激光测量控制装置5通过支架固定安装在前旋转盘组件411下方，激光测量控制装置5可向模具6发射激光，模具6轴向上设置有通长的定位孔62，定位孔62位置如图2中所示。在激光通过该定位孔62进行反射时，激光测量控制装置5生成控制指令，并向旋转电机417发送该指令，控制旋转电机417停止转动。激光测量控制装置5可控制模具6准确定位，以方便剪刀片31精确的剪切模具6圆周方向凹槽61内的金属铝。

本发明的工作过程如下所述：

首先通过运送模具6的小车将模具运送到预应力框架1内，高度与前旋转盘组件411及后旋转盘组件421相对应。启动前油缸415驱动前旋转盘组件411向模具6移动，至前旋转盘组件411与模具6接触时停止，再启动后油缸425，驱动后旋转盘组件421向模具6另一侧移动，最后在前油缸415与后油缸425共同作用下，通过前旋转盘组件411与后旋转盘组件421共同夹紧模具6。然后同步操作前油缸415与后油缸425，将前旋转盘组件411与后旋转盘组件421共同夹持的模具6移动到模具夹紧定位装置2的夹紧位置上。此时开启旋转电机417，驱动前旋转盘组件411旋转，并同时带动模具6及后旋转盘组件421一起旋转。在旋转到位时，由激光测量控制装置5向旋转电机417发送控制指令，使得旋转电机417停止，模具6准确定位在夹紧位置上。模具6定位后，启动下油缸225，驱动下V型支承座221靠近模具6底面，直到下V型支承座221与模具6底面接触，然后启动前油缸415与后油缸425，分别驱动前旋转盘组件411与后旋转盘组件421反向运动，松开模具6。启动上油缸215，驱动上V型支承座211靠近模具6顶面，直到与下V型支承座221共同夹紧模具6并将下油缸225压回到下位为止，此时模具6处于剪切位。待模具旋转移动装置4松开模具6并返回到位后，主剪油缸35动作，驱动两片剪刀片31下行，分别将模具6两侧圆周方向凹槽61内的金属铝进行清理。剪刀片31清理完毕后回到原位，模具夹紧定位装置2将模具6从剪切位移动到夹紧位置后，再次启动模具旋转移动装置4，待模具旋转移动装置4夹紧模具6后，模具夹紧定位装置2松开模具6并回到原位，然后模具旋转移动装置4再一次在激光测量控制装置5将模具6旋转到下一个处理位置，然后再通过剪刀片移动装置3驱动剪刀片31清理模具6另一侧圆周方向凹槽61内的金属铝。模具6清理完毕后，剪刀片移动装置3回复原位，模具夹紧定位装置2将模具6移动到夹紧位置，模具旋转移动装置4再一次夹紧模具6，然后模具夹紧定位装置2松开模具6并回复原位，模具旋转移动装置4将模具6送回小车后也回复原位，通过小车最后将清理完毕的模具6运走。

本发明的有益效果在于，本发明在激光测量控制装置5控制下，通过模具旋转移动装置4将模具6旋转到位，并采用模具夹紧定位装置2夹紧模具，然后通过剪刀片移动装置3驱动剪刀片31剪除模具6圆周方向的金属铝，清理完一面后再通过模具旋转移动装置4旋转模具6到另一操作面，实现对模具6圆周方向金属铝的彻底清理，本发明对模具6圆周方向金属铝的清理过程高效、快捷、质量好，实现了完全的自动化，减少了生产中的安全隐患。

本发明的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种反向挤压活动模具清理设备，其特征在于，包括： 

预应力框架，所述预应力框架包括上座、下座、拉杆、压套与预紧螺母，所述上座和所述下座相对固定设置，所述拉杆套装在所述压套内，通过所述预紧螺母产生足够的预紧力，所述上座、下座、拉杆与压套组成封闭的框架结构； 

模具夹紧定位装置，所述模具夹紧定位装置具有位置对应用于共同夹紧模具的上组件与下组件；所述上组件安装在所述上座上，所述上组件包括上支承座、上导向杆、上导向套与上油缸，所述上导向套固定安装在所述上座上，所述上导向杆滑动配合套装在所述上导向套内，所述上油缸的缸体固定安装在该上导向套上端面上，且所述上油缸的活塞杆与套装在所述上导向套内的所述上导向杆上端连接在一起，所述上导向杆能够受驱动以下端带动所述上支承座上下移动；所述下组件安装在所述下座上，所述下组件包括下支承座、下导向杆、下导向套与下油缸，所述下油缸缸体固定安装在所述下座上，所述下导向套下端固定安装在所述下座上，所述下导向套内部滑动套装所述下导向杆，所述下导向杆下端与所述下油缸的活塞杆连接，所述下导向杆上端与所述下支承座固定连接，所述下导向杆能够受驱动以上端带动所述下支承座能够上下移动； 

剪刀片移动装置，所述剪刀片移动装置安装在所述上座或所述下座上，所述剪刀片移动装置包括剪刀片、动梁、主剪导向杆、主剪导向套和主剪油缸；所述主剪油缸的缸体固定安装在所述上座上，所述主剪油缸的活塞杆与所述动梁连接；所述主剪导向杆下部与所述动梁套装并固定连接在一起，所述主剪导向杆上部滑动套装在所述主剪导向套中，所述主剪导向套外侧固定安装在所述上座上；所述剪刀片与所述模具上收集残留铝的凹槽形状尺寸相配，所述剪刀片固定安装在所述动梁的下端面上，所述剪刀片受所述主剪油缸驱动能够上下移动； 

模具旋转移动装置，所述模具旋转移动装置安装在所述预应力框架中部，包括位置对应用于共同前后移动和旋转所述模具的前组件与后组件；所述前组件包括前旋转盘组件、前旋转座、前拉梁、前导向杆、前油缸、旋转电机与前导向套，所述前拉梁固定安装在所述预应力框架中部，所述前拉梁上安 装有前油缸的缸体，所述前油缸的活塞杆与前旋转座固定连接，所述前旋转座上转动安装前旋转盘组件，所述前旋转盘组件还传动连接有用于旋转所述旋转盘的旋转电机；所述前导向杆一端与前旋转座固定连接，并滑动套装在前导向套中，前导向套的一端端面固定安装在前拉梁上；所述后组件包括后旋转盘组件、后旋转座、后拉梁、后导向杆、后导向套与后油缸，所述后拉梁固定安装在所述预应力框架中部，所述后拉梁上安装有后油缸的缸体，所述后油缸的活塞杆与后旋转座固定连接，所述后旋转座上转动安装后旋转盘组件，所述后导向杆与所述后旋转座固定连接，所述后导向杆滑动套装在所述后导向套中，所述后导向套的一端端面固定安装在所述后拉梁上，所述后导向杆与后导向套之间滑动配合； 

激光测量控制装置，所述激光测量控制装置检测所述模具旋转位置，并通讯连接所述旋转电机。 

2.如权利要求1所述的反向挤压活动模具清理设备，其特征在于，所述上支承座为V型，所述上组件包括上油缸，所述上油缸的缸体固定安装在所述上座上，所述上支承座与所述上油缸的活塞杆相连；所述下支承座为V型，所述下组件包括下油缸，所述下油缸的缸体固定安装在所述下座上，所述下支承座与所述下油缸的活塞杆相连。 

3.如权利要求1所述的反向挤压活动模具清理设备，其特征在于，所述剪刀片固定安装在动梁上，所述上座上固定安装有主剪导向套及主剪油缸缸体，所述动梁上部与所述主剪油缸的活塞杆相连，所述动梁两侧固定连接主剪导向杆，所述主剪导向杆滑动套装在所述主剪导向套中。 

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