CN102463686A - 改良的液压成形压力机 - Google Patents

Abstract

一种改良的液压成形压力机，具有在打开位置和闭合位置之间可移动的上压盘和下压盘。上压盘具有由弹性容器覆盖的腔。腔与增压器流体相通。上压盘可移动地安装在一臂上，其中该臂承载增压器。至少一个夹具被枢轴地安装并且尺寸设定为，采用一个或多个锚定到压力机上并且支撑夹具的拉杆，接合处于闭合位置的上压盘和下压盘。对拉杆长度的调节，调节了夹具相对于第一和第二压盘的对准。

Description

改良的液压成形压力机

技术领域

本发明总体涉及工业用的压力机。更特别地，本发明涉及改良的液压成形压力机。

背景技术

传统的压力机经常被用于形成不同的金属部件。传统的压力机典型地具有两个相对的压盘。其中一个压盘相对于另一个是可以移动的。为了形成部件，两个相对的模具被安装在相对的压盘上。将要成形的金属或其它可延展材料放置在模具之间。压力机接着将两个模具一起移动，并且通过压力机产生的巨大的力，金属被迫形成模具的形状。使用传统压力机对金属成形的一个缺点是，需要两个匹配的模具。这些模具必须被加工成精确的公差，使得它们彼此准确匹配。对单一部件进行成形的一副模具的成本要花费数万美元。

液压成形压力机是仅使用单一模具由金属或其它可延展材料形成部件的专门类型的压力机。典型的液压成形压力机具有上压盘和下压盘。模具典型地放置在下压盘上，而要成形的金属放置在模具顶部。上压盘具有由弹性容器覆盖的腔。在弹性容器和腔之间的空间包含液压流体或其它类型的流体。当成形部件时，上压盘被降低至下压盘上。包含在弹性容器后面的腔中的流体被加压。该压力迫使金属形成模具的形状，由此液压成形具有优于传统压力机的优点，在于其只需要单一模具来成形部件。这大大降低了必需的模具的成本，不仅因为只需要一个模具而不是两个，还因为液压成形中使用的模具不必被加工成与第二模具很好地匹配。

如果被成形的部件的深度值极大，则下压盘可以设有冲头。冲头典型地被液压操作，并且可以在压力机操作中被推进入弹性容器中，由此将金属更深地压迫进弹性容器中。

由于对被冲压的金属或其它材料进行成形必需的力，液压成形压力机典型地需要的液压压力远大于液压泵经济地直接产生的液压压力。因此，经常使用增压器，以产生操作液压成形压力机必需的极高的压力。

增压器典型地包括液压缸，其机械地耦接至第二汽缸和活塞。第二汽缸和活塞与用于操作第一液压缸的液压流体的供应源液压隔离。第二活塞的工作面积或表面小于对面的第一活塞的工作面积或表面。第一液压缸产生的力是压力源提供的液压压强和活塞的工作面积或表面的函数。该力接着被机械地转移至第二活塞，第二活塞承受由第一活塞产生的力而紧靠汽缸和腔中的液压流体。因为第二活塞的工作面积或表面小于第一液压缸，所以第二气缸产生的压力大于提供至第一液压缸上的压力。

由于用于推动弹性容器紧靠金属的巨大压力，一些现有技术的液压成形压力机使用夹具，以帮助保持上压盘和下压盘在冲压操作中彼此靠近。由于这些夹具的重量，现有技术的压力机使用的机构中，这些夹具线性滑动就位。

液压成形压力机最大的缺点之一是压力机和相关的支撑设备的尺寸。压力机机身典型地占据两个或更多个楼层高度。为了将上压盘和下压盘放置在个人可以在下压盘上放置金属并取走成品部件的高度处，有必要在车间挖坑，以放置液压成形压力机。经常地，还必须增大压力机的顶层高度，以便适配机身。

必需的支撑设备还增加了车间布局的复杂度以及必要的面积。上文提到的现有技术液压成形压力机使用的增压器，其位置与压力机隔开。高压管道于是必须承载从倍增器到液压成形压力机的极端高压液压流体。此超高压液压机流体增大了管道破裂的可能性。一旦破裂真的发生，由于管道中包含的液压流体的体积，流体体积会过大。

液压成形压力机必需的尺寸、配置和支撑设备，使得向使用场所添加额外的压力机或移动当前存在的压力机，成本极高且极为费力。

需要一种紧凑的并且容易移动的液压成形压力机。

发明内容

本发明是一种改良的液压成形压力机，具有在打开位置和闭合位置之间可以移动的上压盘和下压盘。上压盘具有由弹性容器覆盖的腔。腔与增压器流体相通。上压盘可移动地安装在一臂上，其中该臂承载增压器。在优选实施例中，增压器容纳在臂中，并且臂是可枢转。

本发明的其它改良包括至少一个夹具，被枢轴地安装并且尺寸设定为，采用一个或多个锚定到压力机上并且支撑夹具的拉杆，接合处于闭合位置的上压盘和下压盘。在优选实施例中，有两个枢轴安装在支撑轴上的夹具。支撑轴具有紧固到压力机上的第一和第二拉杆。对拉杆长度的调节，调节了支撑轴的定向，以及夹具相对于第一和第二压盘的对准。

本发明的改良的液压成形压力机提供了一种容易移动的压力机。

进一步，本发明显著降低了液压成形压力机的总重量，并且由此降低了钢材量和制造液压成形压力机所需的成本。

再进一步，本发明提供的液压成形压力机需要的空间比现有技术的压力机小得多。

最后，本发明提供了一种液压成形压力机，其不需要地面的挖掘或者压力机顶板的改造。

附图说明

本发明的优选实施例将被进一步详细地描述。本发明的其它特征、方面和优点，将在下文详细描述、所附权利要求和附图(并非以固定比例尺绘出)中变得更好理解，其中：

图1是处于打开位置的本发明的液压成形压力机的立体示意图；

图2是处于闭合位置的本发明的液压成形压力机的立体示意图；

图3是处于打开位置的本发明的液压成形压力机的截面示意图；

图4是处于闭合位置的本发明的液压成形压力机的截面示意图；

图5是描述了拉杆支撑和闭合机构的本发明的改良液压成形压力机的截面示意图；

图6是描述了拉杆支撑和闭合机构的本发明的改良液压成形压力机的侧视图；

图7是与图1类似的第三种观察形式的液压成形压力机的立体图，与图1类似之处在于，它处于机构的同一侧并且该机构也处于打开位置。图1和图7之间的意向不同之处在于，观察者从机构的“正”视图向内看打开的压力室所能看见的程度。在图1中，观察者能够看见打开和闭合压力室的机构的更多部分，而在图7中，这一细节被忽略，以便提供压力机的正视图，着重强调压力室的内部，包括下压盘；

图8是与图2类似的第三种观察形式的液压成形压力机的立体图。与图2的意向不同之处仅仅在于倾斜角度的变化，在图8上所有所示项目均示于图2中，反之亦然。特别地，图2和图8是类似的图示，均示出处于闭合位置的机构。

具体实施方式

现在转向图1-4，本发明的液压成形压力机20具有上压盘22和下压盘24。上下压盘22和24在如图1和3所示的打开位置和如图2和4所示的闭合位置之间可移动。在优选实施例中，上压盘22被臂26支撑。上压盘22和下压盘24在打开和闭合位置之间，通过液压缸28的操作而被操控。

上压盘22具有被弹性容器(bladder)32覆盖的腔30。如图3和4所示，腔30与增压器34流体相通。在本发明中，增压器34在臂26上被承载。在如图1-4所示的优选实施例中，增压器34容纳于臂26内。

下压盘24可以设有冲头36。尽管如图3和4所示的本发明的实施例示出了液压操作的冲头36，但是也可以采用其它方法操作冲头36或为其提供动力。同样地，可以不设置冲头36而构建本发明。

增压器34具有滑动接合汽缸102的活塞100。汽缸102具有开口104。汽缸102、开口104和腔30彼此流体相通。增压器34通过连接到活塞100上的液压缸106提供动力。液压缸106被连接到液压源108。活塞100具有工作截面110，其与液压缸的工作截面112相对。活塞100的工作截面110的面积比液压缸106的工作截面112的面积小。

正如上面所提，由液压缸106产生的力是由压力源108提供的压强以及液压缸106的工作截面面积112的函数。该力接着被转换成在汽缸102中所容纳的流体上的压强。该压强等于由汽缸106施加的力除以活塞100的工作截面面积110。因为活塞100的工作截面面积110小于液压缸106的工作截面面积112，所以汽缸102的压强将大于由液压压力源108所提供的压强。

图3和图4中所示的阀和LVDT是本发明的液压系统的用于操作压力机的简单方面。

增强阀(intensifier valve)开启和关闭以允许流体流入位于机构顶部的液压缸，从而对所述腔或室加压并使弹性容器膨胀。冲压阀(punchvalve)开启和关闭以允许流体流入位于下压盘下方的汽缸。这一“冲压”汽缸然后在促进成形过程的周期期间伸长。

LVDT(如LVDT1和LVDT2)称为“线性可变差动变压器”，用于测量线性位移。特别地，这些LVDT提供了关于每个汽缸位置的反馈，于是就允许操作者准确控制腔或室内的压力以及冲压汽缸的位置。

本发明的液压成形压力机20的其它改进形式包括夹具38的安装。本发明的液压成形压力机20设有至少一个夹具38。如图1和2示出的本发明的优选实施例提供两个夹具38。这些夹具38被可移动地安装并且设定尺寸，以便接合处于闭合位置的上压盘22和下压盘24。夹具38被至少一个拉杆40支撑。拉杆40具有可变长度。在图5显示的实施例中，本发明的夹具38被枢轴安装到支撑轴42上。第一和第二拉杆40，每一个都具有紧固到支撑轴42上的第一端44。每个拉杆40还具有紧固到压力机20底座的第二端46。第一和第二拉杆40从支撑轴42处彼此呈一定角度地延伸，使得可以通过调节一个或多个拉杆40的长度，来改变或者调节支撑轴42的定向。拉杆40的长度还调节夹具38相对于上下压盘22和24的对齐。

通过多种现有技术已知的方法，夹具38可在如图1、5和7所示的打开位置和如图2、6和8所示的闭合位置之间移动。在最佳地由图5所示的优选实施例中，液压缸50和连杆机构52被用于在打开位置和闭合位置之间移动夹具38。液压缸50连接到连杆机构52，连杆机构52枢轴紧固于夹具38。液压缸50还被连接到液压成形压力机20的底座。

前面描述的细节包括本发明的优选实施例，并且描述了预期的最佳模式。然而将会理解的是，在不背离本公开内容的精神和范围的情况下，建造的细节和组件的配置可以做出改变。所以此处提供的描述被认为是示范性的，而不是限制性的，并且本发明真正的范围由下面的权利要求和与每个元件等同的完整范围限定。

Claims (15)

1.一种液压成形压力机，包括：

在打开位置和闭合位置之间可移动的上压盘和下压盘，其中，所述上压盘具有由弹性容器覆盖的腔；

与所述腔流体相通的一增压器；

至少一个夹具，其被枢轴地安装并且设定尺寸为，接合处于闭合位置的上压盘和下压盘；以及

支撑所述上压盘的可移动安装的臂，所述臂承载所述增压器。

2.根据权利要求1所述的液压成形压力机，其特征在于：所述可移动安装的臂包括可枢转的连接部。

3.根据权利要求1所述的液压成形压力机，其特征在于：所述增压器容纳在所述臂中。

4.根据权利要求1所述的液压成形压力机，其特征在于：所述增压器包括在汽缸内滑动接合的活塞，所述汽缸具有开口，所述汽缸和所述开口与所述弹性容器流体相通。

5.根据权利要求4所述的液压成形压力机，进一步包括：连接到所述活塞上的液压缸，所述液压缸与液压源流体相通。

6.根据权利要求5所述的液压成形压力机，其特征在于：所述活塞具有第一工作截面，所述液压缸具有第二工作截面，所述第二工作截面与所述第一工作截面相对并且在面积上大于所述第一工作截面。

7.根据权利要求1所述的液压成形压力机，其特征在于：所述下压盘包括冲头。

8.根据权利要求1所述的液压成形压力机，其特征在于，所述至少一个夹具包括第一夹具，该第一夹具被枢轴地安装并且尺寸设定为接合处于所述闭合位置的所述上压盘和下压盘。

9.根据权利要求8所述的液压成形压力机，其特征在于，所述至少一个夹具进一步包括第二夹具，该第二夹具被枢轴地安装并且尺寸设定为接合处于所述闭合位置的所述上压盘和下压盘。

10.一种液压成形压力机，包括：

在打开位置和闭合位置之间可移动的上压盘和下压盘，所述上压盘具有由弹性容器覆盖的腔；

与所述腔流体相通的一增压器；

至少一个夹具，其可移动地安装并且尺寸设定为接合处于闭合位置的上压盘和下压盘；以及

支撑所述上压盘的枢轴安装的臂，所述臂承载所述增压器。

11.一种液压成形压力机，包括：

在打开位置和闭合位置之间可移动的上压盘和下压盘，所述上压盘具有由弹性容器覆盖的腔；

与所述腔流体相通的一增压器；

至少一个夹具，其可移动地安装并且尺寸设定为接合处于闭合位置的上压盘和下压盘，所述至少一个夹具包括第一夹具；以及

锚定到所述压力机上并且支撑所述第一夹具的第一拉杆，所述第一拉杆具有可变长度。

12.根据权利要求11所述的液压成形压力机，其特征在于，所述至少一个夹具进一步包括第二夹具，所述第二夹具枢轴地安装并且尺寸设定为接合在闭合位置处的所述上压盘和下压盘，所述液压成形压力机进一步包括：

锚定到所述压力机上并且支撑所述第二夹具的第二拉杆，其中所述第二拉杆具有可变长度。

13.根据权利要求12所述的液压成形压力机，其特征在于：所述第一和第二夹具被枢轴地安装在一支撑轴上，所述第一和第二拉杆每一个都具有紧固到所述支撑轴上的第一端和紧固到所述压力机上的第二端。

14.根据权利要求13所述的液压成形压力机，其特征在于：所述第一和第二拉杆从所述支撑轴处彼此呈一定角度地延伸，使得支撑轴的定向以及所述第一和第二夹具的对准能够通过调节所述第一和第二拉杆的长度而被调节。

15.根据权利要求11所述的液压成形压力机，其特征在于：所述至少一个夹具枢轴地安装在一支撑轴上，所述第一拉杆具有紧固到所述支撑轴上的第一端和紧固到所述压力机上的第二端。

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