CN103302215B - 闭塞模下拉式液压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种闭塞模下拉式液压装置，包括拉杆以及由上向下依次设置的上主油缸、上滑动横梁、冲头、装置上滑块、上凹模、下凹模、工作台、装置下拉油缸和装置下拉滑块；装置下拉滑块与装置下拉油缸的活塞端面连接；拉杆竖直穿过工作台，拉杆的顶端与装置上滑块固定，拉杆的底端与装置下拉滑块固定，上凹模固定在装置上滑块的底部；冲头的下端与装置上滑块和上凹模上的中心孔对应。本装置由装置下拉油缸提供合模力，可产生巨大的合模力；而上主油缸只提供挤压毛坯的锻压力，通过挤压充满模腔，从而得到与模腔形状和尺寸完全相同的无飞边的精锻件，与现有装置相比，体积小，耗电量小，生产成本低。

Description

闭塞模下拉式液压装置

技术领域

本发明涉及一种闭塞锻造装置，尤其涉及一种闭塞模下拉式液压装置。

背景技术

闭塞锻造是一种当代先进的精密锻造工艺技术。闭塞锻造又称为闭塞挤压，其原理是将两个或几个可分凹模用足够大的合模力闭合成一个封闭的模腔，金属毛坯在一个或多个冲头的单向或对向运动下，通过挤压充满模腔，从而得到一个与模腔形状和尺寸完全相同的无飞边近净尺寸的精锻件。

现有技术中，将下冲头固定在工作台上，下凹模放置在一组强力弹簧上。在下凹模中放入毛坯，当压力机滑块带动上凹模下行时，上、下凹模在强力弹簧的作用下闭合。滑块克服弹簧阻力继续下行，使冲头与封闭的凹模产生相对运动，相当于冲头挤入凹模。这时，只要弹簧有足够大的弹力维持凹模的封闭，就可以完成闭塞挤压成形。

由于闭塞锻造的闭塞力通常在几十吨到上千吨间，受压力机工作台面积限制，闭塞模架能容纳的弹性元件的空间非常有限。因此，找到符合大吨位小体积的弹性元件是实现以上闭塞锻造的关键。

在闭塞锻造工艺开发过程中，人们尝试过使用矩形截面的弹簧、蝶形弹簧、聚氨酯橡胶等充当闭塞锻造封闭凹模的弹性元件。

矩形截面的弹簧和蝶形弹簧弹力太小，而且容易因疲劳而失效，因此只用于小规格零件的闭塞热锻等闭塞力较小场合。

聚氨酯橡胶如应用得当，能得到较大的闭塞力。但聚氨酯橡胶在高频率大变形的使用时，由于内摩擦，橡胶基体会发热而使弹力下降，严重时会迅速失效。如果限制聚氨酯橡胶的变形量或限制生产节拍，能维持小批量规模的生产，但闭塞力不稳定，而且橡胶需要频繁更换。因此，聚氨酯橡胶只见于不重要产品的小批量的闭塞锻造生产中。

目前，也有采用液压缸或高压气（氮气）来驱动下凹模，特别是应用标准氮气弹簧制造闭塞模架，大大降低了闭塞模架的设计和制造难度，已有越来越多的趋势。

以上几种闭塞机构各有特色，但都存在不足，无论是采用弹簧、蝶形弹簧、聚氨酯橡胶、液压、高压气驱动下凹模，主油缸首先需提供向下的力来抵消这部分向上驱动下凹模的力来提供合模力，还要提供冲头冲压金属毛坯的力，在挤压的过程中提供合模力，所以要求主油缸提供力很大，对整个装置的强度要求很高，体积也很庞大，生产成本很高，无法使闭塞锻造真正形成产业化生产。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种产生巨大合模力，且体积小，成本低的闭塞模下拉式液压装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

闭塞模下拉式液压装置，包括拉杆以及由上向下依次设置的上主油缸、上滑动横梁、冲头、装置上滑块、上凹模、下凹模、工作台、装置下拉油缸和装置下拉滑块；所述上滑动横梁固定在上主油缸的活塞上，所述下凹模固定在工作台上，所述装置下拉油缸设置在工作台的下方，所述装置下拉滑块设置在装置下拉油缸的下方并与装置下拉油缸的活塞端面连接；所述拉杆竖直穿过工作台并与工作台滑动配合，所述拉杆的顶端与装置上滑块固定，拉杆的底端与装置下拉滑块固定，所述上凹模固定在装置上滑块的底部，所述冲头竖直固定在上滑动横梁的底部，冲头的下端与装置上滑块的中心孔和上凹模上的中心孔对应。

作为本发明的一种优选方案，该装置还包括下顶出油缸和下顶杆，所述下顶出油缸固定在工作台的下方，所述下顶杆竖直穿过工作台并与工作台滑动配合，所述下顶杆的顶部位于下凹模的中心孔内并与下凹模滑动配合，下顶杆的底端与下顶出油缸的活塞连接。

与现有技术相比，本发明的闭塞模下拉式液压装置具有如下优点：

1、本发明在工作台下方设置装置下拉油缸，通过装置下拉油缸的活塞驱动装置下拉滑块下移，装置下拉滑块同时带动拉杆移动，进而驱动装置上滑块下移，与装置上滑块固定的上凹模向下移动，形成合模力使上、下凹模合模；而上主油缸只提供冲头向下挤压毛坯的锻压力，可见，本装置将整个过程分为两个独立的步骤，由装置下拉油缸提供合模力，可产生巨大的合模力，而上主油缸只提供挤压毛坯的锻压力，通过挤压充满模腔，从而得到与模腔形状和尺寸完全相同的无飞边的精锻件。锻造相同零件的情况下，与现有装置相比，整个装置体积小，耗电量小，生产成本低。

2、本发明的装置不到提高了模具的强度，而且特别适合于锻造复杂零件，可用于模锻压力机，螺旋压力机、冲床压力机等设备上，以使闭塞锻造真正形成产业化生产。

附图说明

图1为闭塞模下拉式液压装置的结构示意图。

附图中：2—导向拉力柱； 3—上主油缸； 4—上滑动横梁； 5—冲头； 6—装置上滑块； 7—上凹模； 8—下凹模； 9—工作台； 10—装置下拉油缸； 11—装置下拉滑块； 12—拉杆； 13—下顶出油缸； 14—下顶杆； 15—上固定横梁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

如图1所示，闭塞模下拉式液压装置，包括拉杆12、以及由上向下依次设置的上主油缸3、上滑动横梁4、冲头5、装置上滑块6、上凹模7、下凹模8、工作台9、拉主油缸10和装置下拉滑块11。导向拉力柱2为四根，在四根导向拉力柱2的顶部设置上固定横梁15。上主油缸3安装在上固定横梁15上，上主油缸3的活塞向下。上滑动横梁4固定在上主油缸3的活塞上，上滑动横梁4的四个角部均套在导向拉力柱2上并与导向拉力柱2在竖直方向上滑动配合，下凹模8固定在工作台9上。装置下拉油缸10固定设置在工作台9的下方，装置下拉滑块11设置在装置下拉油缸10的下方并与装置下拉油缸10的活塞端面连接。本实施例中，拉杆12设置为四根，四根拉杆12均竖直穿过工作台9并与工作台9滑动配合，拉杆12的顶端与装置上滑块6固定，拉杆12的底端与装置下拉滑块11固定，通过该四根拉杆12将装置上滑块6和装置下拉滑块11连接为一体。上凹模7固定在装置上滑块6的底部，上凹模7和下凹模8在竖直方向上对应。冲头5竖直固定在上滑动横梁4的底部，装置上滑块6的中部设置中心孔，冲头5的下端与装置上滑块6的中心孔和上凹模7上的中心孔对应。

考虑到毛坯经闭塞锻造后会紧紧地留在凹模内，该装置还设置了下顶出油缸13和下顶杆14，以满足顶料功能。下顶出油缸13固定在工作台9的底部，下顶杆14竖直穿过工作台9并与工作台9滑动配合，下顶杆14的顶部位于下凹模8的中心孔内并与下凹模8滑动配合，下顶杆14的底端与下顶出油缸13的活塞连接。当然，若闭塞锻造后的锻件留在上凹模7内，也可在上主油缸3的活塞上设置上顶出油缸和上顶杆，上顶杆竖直穿过上滑动横梁4并与上滑动横梁4间隙配合，上顶出油缸和上顶杆在附图中没有画出，可根据需要进行设计。

使用该装置时，首先将毛坯放入下凹模8内，开启装置下拉油缸10，装置下拉油缸10的活塞向下移动推动装置下拉滑块11向下移动，装置下拉滑块11同时带动拉杆12向下移动，进而驱动装置上滑块6下移，与装置上滑块6固定的上凹模7同步向下移动，将上、下凹模导入精确定位状态并予以高压压紧，闭塞力必需大于锻造力，否则上、下凹模不能保持封闭，锻件会产生飞边，严重时使上、下凹模彻底分开，彻底破坏了闭塞成形条件，导致闭塞锻造过程失败，而由装置下拉油缸10单独提供可产生巨大的合模力。然后开启上主油缸3，上主油缸3只提供冲头向下挤压毛坯的锻压力，上主油缸3上的活塞下移，推动上滑动横梁4同步下移，上滑动横梁4压在装置上滑块6上，冲头5穿过装置上滑块6伸进上凹模7内并挤压毛坯，使毛坯充满模腔。可见，本装置将整个过程分为两个独立的步骤，由装置下拉油缸10提供合模力，可产生巨大的合模力，而上主油缸3只提供挤压毛坯的锻压力，从而得到与模腔形状和尺寸完全相同的无飞边的精锻件。最后，上主油缸3上的活塞缩回，带动上滑动横梁4上移，冲头5也随着上移；装置下拉油缸10上的活塞缩回，装置下拉滑块11上移，带动装置上滑块6也上移，与装置上滑块6固定的上凹模7也同步上移，精锻件卡紧在下凹模8内，开启下顶出油缸13，下顶杆14向上移动将精锻件从下凹模8内顶出。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.闭塞模下拉式液压装置，包括由上向下依次设置的上主油缸（3）、上滑动横梁（4）、冲头（5）、装置上滑块（6）、上凹模（7）、下凹模（8）和工作台（9）；所述上滑动横梁（4）固定在上主油缸（3）的活塞上，所述下凹模（8）固定在工作台（9）上，其特征在于：还包括装置下拉油缸（10）、装置下拉滑块（11）和拉杆（12）；所述装置下拉油缸（10）设置在工作台（9）的下方，所述装置下拉滑块（11）设置在装置下拉油缸（10）的下方并与装置下拉油缸（10）的活塞端面连接，所述拉杆（12）竖直穿过工作台（9）并与工作台（9）滑动配合，所述拉杆（12）的顶端与装置上滑块（6）固定，拉杆（12）的底端与装置下拉滑块（11）固定，所述上凹模（7）固定在装置上滑块（6）的底部，所述冲头（5）竖直固定在上滑动横梁（4）的底部，冲头（5）的下端与装置上滑块（6）的中心孔和上凹模（7）上的中心孔对应；

还包括下顶出油缸（13）和下顶杆（14），所述下顶出油缸（13）固定在工作台（9）的下方，所述下顶杆（14）竖直穿过工作台（9）并与工作台（9）滑动配合，所述下顶杆（14）的顶部位于下凹模（8）的中心孔内并与下凹模（8）滑动配合，下顶杆（14）的底端与下顶出油缸（13）的活塞连接。