CN103111484A - 一种具有双向挤压功能的金属塑性成形装置 - Google Patents

Abstract

一种具有双向挤压功能的金属塑性成形装置，包括设于主工作油缸中的主缸活塞杆、中间动板、上冲头、传力杆、上模芯、上应力圈、下应力圈、下模芯、下动板、锁扣、锁扣活塞杆、下大梁、扣筒、下冲头、上动板、第一限位弹簧、第一限位杆、第二限位弹簧、第二限位杆。使用本发明，只需设置一个主工作油缸以及与之相应的主缸活塞杆作为动力头，即可对坯料实现上下两个方向的挤压，使得机床结构简单并且大大降低了制造成本；本发明通过双向挤压减少了材料的变形系数使得零件不易发生内裂纹，并且降低了能量供给需求；工作运行可靠，维修方便。

Description

一种具有双向挤压功能的金属塑性成形装置

技术领域

本发明涉及一种金属塑性成形挤压装置，尤其是涉及一种具有双向挤压功能的金属塑性成形装置。

背景技术

金属塑性成形挤压技术是根据金属塑性变形原理将经过预处理的金属坯料放入模具中然后在坯料上施加压力使坯料金属产生变形充满模具型腔从而获得所需要的零件。

目前，一般的金属塑性成形装备都是采用单动力头单向挤压或者是多动力头多向挤压，其中单动力头单向挤压最为常见。但是单动力头单向挤压加工金属充填不理想，为了获得所需形状零件坯料的变形量通常很大从而导致模具损耗加大，动力头施加的压力增大。而多动力头多向挤压装置每多一个动力头就多一个工作油缸将会使机床庞大成本增加，且多动力头同时工作时金属流动对动力头的反作用力方向非常复杂容易使动力头受偏载导致液压缸密封件磨损过快或者是动力头折断。如专利号201010513506.4所述专利采用多动力头多向挤压方式，机床主体庞大且多缸协同工作时各个都有可能存在冲头偏载情况冲头易发生折断情况或者是偏载使密封部位局部磨损增大。

发明内容

 本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工作效率高，适用范围广的具有单动力头但是能实现双向挤压功能的金属塑性成形装置。

一种具有双向挤压功能的金属塑性成形装置，包括设于主工作油缸中的主缸活塞杆、中间动板、上冲头、传力杆、上模芯、上应力圈、下应力圈、下模芯、下动板、锁扣、锁扣活塞杆、下大梁、扣筒、下冲头、上动板、第一限位弹簧、第一限位杆、第二限位弹簧、第二限位杆；

所述主缸活塞杆与上模座固连为一体，上模座与上动板固连，上冲头与上冲头座连接，上冲头座紧压于传力杆上，传力杆与传力杆安装座过盈配合，传力杆安装座与主缸活塞杆连接，主缸活塞杆、上模座、上动板、上冲头、上冲头座、传力杆、传力杆安装座共同构成上动梁组合部分；

 所述中间动板与上应力圈固连，上模芯过盈配合于上应力圈内，中间动板、上应力圈、上模芯构成中间动梁组合部分；

 所述下动板与下应力圈固定连接，下模芯过盈配合于下应力圈内，下动板、下应力圈、下模芯共同构成下动梁组合部分；

 所述锁扣与锁扣活塞杆固连于一体，锁扣活塞杆置于锁扣油缸中，锁扣油缸顶部设有锁扣油缸缸头，锁扣、锁扣活塞杆、锁扣油缸、锁扣油缸缸头共同构成锁扣组合部分；

 所述下大梁与扣筒固定连接，下冲头与下冲头柱座固定连接，导向板与下大梁固定连接，弹簧座焊接在下大梁上，下大梁、扣筒、下冲头、下冲头柱座、导向板、弹簧座共同构成下缸梁组合部分。

 所述锁扣油缸固连于下动板上，下动梁组合部分通过下动板、第一限位弹簧、设于第一限位弹簧一端的第一限位螺母与第一限位杆连接，下应力圈与扣筒间隙配合。在第一限位弹簧、第一限位螺母、下应力圈扣筒的共同作用下，下动梁部分组合能相对于下冲头准确运动； 

所述上动梁组合部分通过上动板、第二限位螺母、设于第二限位弹簧一端的第二限位弹簧与第二限位杆相连，所述中间动梁组合部分通过中间动板、第二限位弹簧、设于第二限位弹簧另一端的限位螺套与第二限位杆相连。 

所述上应力圈与下应力圈通过锁扣连接成一体，上模芯与下模芯之间设有一个封闭的模芯型腔。当上冲头向下运动时，上模芯与下模芯一起以低于上冲头运动的速度向下运动，从而实现了单动力头的双向挤压。

进一步，所述主缸活塞杆通过卡键和卡键帽与上模座固连为一体。

进一步，所述上冲头座外设有上冲头导向套，上冲头导向套与上应力圈间隙配合，以利于使得上冲头能相对于模芯型腔的运动非常准确；

进一步，所述上模座与上动板通过螺栓固连。

进一步，所述中间动板与上应力圈通过螺栓固连。

进一步，所述锁扣与锁扣活塞杆通过锁扣卡键以及锁扣卡键帽固连于一体。

进一步，所述上动板、中间动板、下动板与立柱活动连接，上动板、中间动板、下动板均能在立柱上滑动。

本发明中上下模芯是浮动的，根据力的平衡原理，当上冲头向下运动时，置于模芯型腔中的坯料变形，并且带动上下模芯向下运动，下冲头固定。相对于上下模芯整体来说，下冲头相对向上运动、上冲头相对向下运动，上冲头通过主缸活塞杆带动运动。

使用本发明，只需设置一个主工作油缸以及与之相应的主缸活塞杆作为动力头，即可对坯料实现上下两个方向的挤压，使得机床结构简单并且大大降低了制造成本；本发明通过双向挤压减少了材料的变形系数使得零件不易发生内裂纹，并且降低了能量供给需求；工作运行可靠，维修方便。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参照图1，本实施例包括设于主工作油缸（图中未示出）中的主缸活塞杆24、中间动板14、上冲头15、传力杆22、上模芯13、上应力圈12、下应力圈7、下模芯9、下动板8、锁扣34、锁扣活塞杆29、下大梁3、扣筒6、下冲头2、上动板16、第一限位弹簧27、第一限位杆25、第二限位弹簧38、第二限位杆35；

所述主缸活塞杆24通过卡键21和卡键帽20与上模座19固连为一体，上模座19与上动板16通过螺栓紧固连接，上冲头15与上冲头座18通过螺纹连接，上冲头导向套17设于上冲头座18外，上冲头座18紧压于传力杆22上，传力杆22与传力杆安装座23过盈配合，传力杆安装座23通过螺纹与主缸活塞杆24连接，主缸活塞杆24、上模座19、上动板16、上冲头15、上冲头座18、传力杆22、传力杆安装座23共同构成上动梁组合部分。

所述中间动板14与上应力圈12通过螺栓固定连接，上模芯13过盈配合于上应力圈12内，中间动板14、上应力圈12、上模芯13构成中间动梁组合部分。

所述下动板8与下应力圈7通过螺栓固定连接，下模芯9过盈配合于下应力圈7内，下动板8、下应力圈7、下模芯9共同构成下动梁组合部分。

所述锁扣34与锁扣活塞杆29通过锁扣卡键31以及锁扣卡键帽33固连于一体，锁扣活塞杆29置于锁扣油缸28中，锁扣油缸28顶部设有锁扣油缸缸头30，锁扣34、锁扣活塞杆29、锁扣油缸28、锁扣油缸缸头30共同构成锁扣组合部分。

所述下大梁3与扣筒6通过螺栓固定连接，下冲头2与下冲头柱座1通过螺栓固定连接，导向板4与下大梁3通过螺栓固定连接，弹簧座5焊接在下大梁3上，下大梁3、扣筒6、下冲头2、下冲头柱座1、导向板4、弹簧座5共同构成下缸梁组合部分。

所述上动板16、中间动板14、下动板8与立柱36活动连接，上动板16、中间动板14、下动板8均能在立柱36上滑动。

所述锁扣油缸28通过螺栓固连于下动板8上，下动梁组合部分通过下动板8、第一限位弹簧27、设于第一限位弹簧27一端的第一限位螺母26与第一限位杆25连接，下应力圈7与扣筒6间隙配合。在第一限位弹簧27、第一限位螺母26、下应力圈7扣筒6的共同作用下，下动梁部分组合能相对于下冲头2准确运动。

所述上动梁组合部分通过上动板16、设于第二限位弹簧38一端的第二限位螺母37、第二限位弹簧38与第二限位杆35相连，所述中间动梁组合部分通过中间动板14、第二限位弹簧38、设于第二限位弹簧38另一端的限位螺套32与第二限位杆35相连，上冲头导向套17与上应力圈12间隙配合，以利于使得上冲头15能相对于模芯型腔11的运动非常准确。

所述上应力圈12与下应力圈7通过锁扣34连接成一体，上模芯13与下模芯9之间设有一个封闭的模芯型腔11。当上冲头2向下运动时，上模芯13与下模芯9一起以低于上冲头运动的速度向下运动，从而实现了单动力头的双向挤压。

工作原理：将坯料10放入下模芯9内后上冲头15向下运动，同时上模芯13也向下运动，当上模芯13运动到与下模芯9接触时上应力圈12与下应力圈7也互相接触，此时上冲头15停止运动；然后通过锁扣油缸28注油推动锁扣34将上应力圈12与下应力圈7紧固于一体，从而使上模芯13与下模芯9构成一个封闭的模芯型腔11，此时，中间动梁组合部分与下动梁组合部分构成一个整体。

对于封闭的模芯型腔，上冲头15继续向下运动挤压坯料10，下冲头2固定顶住坯料另一端。封闭的模芯型腔在第一限位弹簧27、第二限位弹簧38的作用下浮动在上下冲头之间，上冲头15向下运动挤压坯料10时，带动封闭的模芯型腔向下运动，坯料10与下冲头2之间发生相对位移，从而使得下冲头2对坯料10也能起到挤压作用。

挤压完成后，锁扣34回位，上冲头15向上运动，在第二限位杆35的作用下拉动中间动板14使得上下模芯分开。下动梁组合部分在第一限位弹簧27的作用下回到装料时的位置，下模芯9同时也回位。取出被挤压成型的坯料所形成的零件然后，重新放入新的坯料开始下一次挤压。

Claims (9)

1.一种具有双向挤压功能的金属塑性成形装置，其特征在于，包括设于主工作油缸中的主缸活塞杆、中间动板、上冲头、传力杆、上模芯、上应力圈、下应力圈、下模芯、下动板、锁扣、锁扣活塞杆、下大梁、扣筒、下冲头、上动板、第一限位弹簧、第一限位杆、第二限位弹簧、第二限位杆；

所述主缸活塞杆与上模座固连为一体，上模座与上动板固连，上冲头与上冲头座连接，上冲头座紧压于传力杆上，传力杆与传力杆安装座过盈配合，传力杆安装座与主缸活塞杆连接，主缸活塞杆、上模座、上动板、上冲头、上冲头座、传力杆、传力杆安装座共同构成上动梁组合部分；

 所述中间动板与上应力圈固连，上模芯过盈配合于上应力圈内，中间动板、上应力圈、上模芯构成中间动梁组合部分；

 所述下动板与下应力圈固定连接，下模芯过盈配合于下应力圈内，下动板、下应力圈、下模芯共同构成下动梁组合部分；

 所述锁扣与锁扣活塞杆固连于一体，锁扣活塞杆置于锁扣油缸中，锁扣油缸顶部设有锁扣油缸缸头，锁扣、锁扣活塞杆、锁扣油缸、锁扣油缸缸头共同构成锁扣组合部分；

 所述下大梁与扣筒固定连接，下冲头与下冲头柱座固定连接，导向板与下大梁固定连接，弹簧座焊接在下大梁上，下大梁、扣筒、下冲头、下冲头柱座、导向板、弹簧座共同构成下缸梁组合部分。

2.根据权利要求1所述的具有双向挤压功能的金属塑性成形装置，其特征在于，所述锁扣油缸固连于下动板上，下动梁组合部分通过下动板、第一限位弹簧、设于第一限位弹簧一端的第一限位螺母与第一限位杆连接，下应力圈与扣筒间隙配合； 

所述上动梁组合部分通过上动板、设于第二限位弹簧一端的第二限位螺母、第二限位弹簧与第二限位杆相连，所述中间动梁组合部分通过中间动板、第二限位弹簧、设于第二限位弹簧另一端的限位螺套与第二限位杆相连。

3.根据权利要求2所述的具有双向挤压功能的金属塑性成形装置，其特征在于，所述上应力圈与下应力圈通过锁扣连接成一体，上模芯与下模芯之间设有一个封闭的模芯型腔。

4.根据权利要求1或2所述的具有双向挤压功能的金属塑性成形装置，其特征在于，所述主缸活塞杆通过卡键和卡键帽与上模座固连为一体。

5.根据权利要求1或2所述的具有双向挤压功能的金属塑性成形装置，其特征在于，所述上冲头座外设有上冲头导向套，上冲头导向套与上应力圈间隙配合。

6.根据权利要求1或2所述的具有双向挤压功能的金属塑性成形装置，其特征在于，所述上模座与上动板通过螺栓固连。

7.根据权利要求1或2所述的具有双向挤压功能的金属塑性成形装置，其特征在于，所述中间动板与上应力圈通过螺栓固连。

8.根据权利要求1或2所述的具有双向挤压功能的金属塑性成形装置，其特征在于，所述锁扣与锁扣活塞杆通过锁扣卡键以及锁扣卡键帽固连于一体。

9.根据权利要求1或2所述的具有双向挤压功能的金属塑性成形装置，其特征在于，所述上动板、中间动板、下动板与立柱活动连接。

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