CN104785599B - 金属复合成型自动液压机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了金属复合成型自动液压机。所述主油缸活塞上部中心处设有拉深行程缸筒，该拉深行程缸筒安装有一拉深行程柱塞，该拉深行程柱塞设有与拉深行程缸筒相通的拉深油孔道；所述油路板设有补油油路和主加压油路，补油油路和主加压油路与主加压腔连接，且该油路板还设有拉深油路与拉深油孔道相接；所述补油油路的外端口与外置补油油箱连接。本发明采用在主油缸活塞上部中心处设有拉深行程缸筒及拉深行程柱塞配套，实现复合成型，且设置外置补油油箱，省去了上横梁的内置补油油箱，降低了制造成本，延长了使用寿命长。同时，进一步连接增压油缸，使得本发明所述的金属复合成型自动液压机应用压力范围更大，可以制造更多的金属产品。

Description

金属复合成型自动液压机
技术领域
本发明涉及一种自动液压机，具体涉及一种用于金属制品成型的复合成型液压机。
背景技术
现有的金属复合成型自动液压机结构多种多样，其中有一种金属复合成型自动液压机是由陶瓷压砖机改制而成，其应用于炊具行业生产薄壁厚底形状的铝制锅具。这种金属复合成型自动液压机机身沿用陶瓷压砖机缠绕式机架，其上横梁1设有内置补油油箱7`，内置补油油箱7`通过大通径非标充液阀72`与主油缸3的主加压腔33连接。为了满足铝制品冷冲压的工艺要求，在原主油缸3周边布置四个柱塞油缸9，用于金属坯料的冲压成型。其结构如图1和图2所示。
如图1，这种金属复合成型自动液压机的四个柱塞油缸9柱塞一端球铰连接于活动横梁5上，而其柱塞油缸9的缸筒则固定于油路板上，此处固定连接用于保证同步。活动横梁5上连接有导向套，与固定于机架立柱上的导向杆配套导向滑动。现有这种金属复合成型自动液压机的机械结构在制造成本上对液压回路设计要求简单，虽然也达到了同步性一致的要求，但效果并不理想。原因是：四个柱塞油缸因为制造上不可避免存在差异，其受摩擦阻力是不尽相等的，再加上导向部件磨损等原因，使得主油缸活塞受很大的偏载荷。在实际使用中，主油缸活塞主密封的导向环出现刮蹭，格来圈则容易割伤破损，不得不经常进行更换，增加使用成本。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题不足之处，提供一种制造成本低、使用寿命长的金属复合成型自动液压机。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
金属复合成型自动液压机，包括上横梁、油路板、主油缸和系统油站，所述主油缸包括主油缸缸筒、主油缸活塞、主加压腔、主回程腔及主回程油路，所述主油缸活塞上部中心处设有拉深行程缸筒，该拉深行程缸筒安装有一拉深行程柱塞，该拉深行程柱塞设有与拉深行程缸筒相通的拉深油孔道；所述油路板设有补油油路和主加压油路,补油油路和主加压油路与主加压腔连接，且该油路板还设有拉深油路与拉深油孔道相接；所述补油油路的外端口与外置补油油箱连接。
进一步，所述油路板设有四组补油油路，其两两分别通过标准通径充液阀与设于上横梁外部两侧的外置补油油箱连接，即每一外置补油油箱分别与两组补油油路连接。
作为优选，所述主回程油路与系统油站连接；所述主加压油路与系统油站及增压油缸连接；所述拉深油路与系统油站及增压油缸连接。
进一步具体，所述主回程油路通过主回程输油管道与系统油站连接，且主回程输油管道沿系统油站指向主回程油路的方向上依次设有主回程电磁阀、主回程比例节流阀及主回程溢流阀。
进一步具体，所述主加压油路通过主加压输油管道与系统油站连接，且主加压输油管道沿系统油站指向主加压油路的方向上依次设有系统输油比例节流阀、系统分流控制阀及系统增压控制阀；所述系统分流控制阀通过增压油缸输入管道与增压油缸的无杆腔连接，且增压油缸的有杆腔通过增压油缸输出管道与系统增压控制阀连接；所述主加压油路与系统增压控制阀之间的主加压输油管道设一带第一单向阀的增压支管，该增压支管连接拉深油路；所述第一单向阀通液方向由主加压输油管道指向拉深油路。
进一步具体，所述拉深油路通过拉深输油管道与系统油站连接，且拉深输油管道沿系统油站指向拉深油路的方向上依次设有系统输油比例节流阀、第二单向阀及拉深控制阀。
进一步优选，所述主加压输油管道与拉深输油管道连接同一系统输油比例节流阀，主加压输油管道与拉深输油管道的连接汇合点设于系统输油比例节流阀与系统分流控制阀之间的主加压输油管道上。
进一步优选，所述增压支管连接在拉深油路与拉深控制阀之间的拉深输油管道上。
本发明采用在主油缸活塞上部中心处设有拉深行程缸筒及拉深行程柱塞配套，实现复合成型，且设置外置补油油箱，省去了上横梁的内置补油油箱，降低了制造成本，延长了使用寿命长。同时，进一步连接增压油缸，使得本发明所述的金属复合成型自动液压机应用压力范围更大，可以制造更多的金属产品。
附图说明
图1为现有金属复合成型自动液压机的局部剖视图。
图2为现有金属复合成型自动液压机的外部结构示意图。
图3为本发明所述的金属复合成型自动液压机的剖视图及油路控制简图。
图4为本发明所述金属复合成型自动液压机的外部结构示意图。
图5为与电磁换向阀实现相同油路切换功能的四个插装阀(逻辑阀)油路原理示意简图。
以下通过附图和具体应用方式来对本发明作进一步说明。
具体实施方式
如图3和4所示，本发明所述的金属复合成型自动液压机，包括上横梁1、油路板2、主油缸3、系统油站4、活动横梁5及PLC控制系统，所述主油缸3包括主油缸缸筒31、主油缸活塞32、主加压腔33、主回程腔34及主回程油路35。具体结构如下：
如图3所示，所述主油缸活塞32上部中心处设有拉深行程缸筒61，该拉深行程缸筒61安装有一拉深行程柱塞62，该拉深行程柱塞62设有与拉深行程缸筒61相通的拉深油孔道621；所述油路板2设有补油油路和主加压油路36,补油油路和主加压油路与主加压腔33连接，且该油路板2还设有拉深油路63与拉深油孔道621相接；所述补油油路71的外端口与外置补油油箱7连接。
进一步，所述油路板2设有四组补油油路71，其两两分别通过标准通径充液阀72与设于上横梁1外部两侧的外置补油油箱7连接，即每一外置补油油箱7分别与两组补油油路71连接。
以下说明本发明各油路的连接关系：
所述主回程油路35与系统油站4连接；所述主加压油路36与系统油站4及增压油缸8连接；所述拉深油路63与系统油站4及增压油缸8连接。具体如下：
所述主回程油路35通过主回程输油管道351与系统油站4连接，且主回程输油管道351沿系统油站4指向主回程油路35的方向上依次设有主回程电磁阀352、主回程比例节流阀353及主回程溢流阀354。
所述主加压油路36通过主加压输油管道361与系统油站4连接，且主加压输油管道361沿系统油站4指向主加压油路36的方向上依次设有系统输油比例节流阀362、系统分流控制阀363及系统增压控制阀364；所述系统分流控制阀363通过增压油缸输入管道81与增压油缸8的无杆腔82连接，且增压油缸8的有杆腔83通过增压油缸输出管道84与系统增压控制阀364连接；所述主加压油路36与系统增压控制阀364之间的主加压输油管道361设一带第一单向阀365的增压支管，该增压支管连接拉深油路63；所述第一单向阀通液方向由主加压输油管道361指向拉深油路63。
所述拉深油路63通过拉深输油管道631与系统油站4连接，且拉深输油管道631沿系统油站4指向拉深油路63的方向上依次设有系统输油比例节流阀362、第二单向阀632及拉深控制阀633。
进一步具体，所述增压支管连接在拉深油路63与拉深控制阀633之间的拉深输油管道631上。
作为优选，所述主加压输油管道361与拉深输油管道631连接同一系统输油比例节流阀362，主加压输油管道361与拉深输油管道631的连接汇合点设于系统输油比例节流阀362与系统分流控制阀363之间的主加压输油管道361上。
上述主回程电磁阀352、系统分流控制阀363、系统增压控制阀364及拉深控制阀633均为电磁换向阀，需要指出的是，在本发明这种大流量液压系统中，也可采用四个插装阀(逻辑阀)连接来实现一般电磁换向阀同样的油路切换功能，如图5所示。而所述主回程电磁阀352、主回程溢流阀354、系统分流控制阀363及拉深控制阀633均连接管路与系统油站4的油箱连接，用于回流或补充低压系统油。上述各个阀端口的具体接法为本领域技术人员公知常识，在此不再赘说。
以下通过具体应用原理来对本发明作进一步说明：
本发明通过PLC控制系统实现各个阀、系统油站的配合工作。本发明各个电磁阀不得电时，活动横梁保持静止不动。停机情况下，四个标准通径充液阀打开，主加压腔连通外置补油油箱，而拉深行程缸筒通过拉深控制阀连通系统油站。主回程电磁阀处于中位，主回程腔封闭，主油缸活塞在平衡的油压下静止不动。主回程溢流阀的作用是消除活动横梁因下降过程中突然停止而产生主回程腔的油压冲击。
当按下工作启动按钮后，主回程电磁阀左边电磁铁得电时，系统油站的油箱接通主回程腔，主油缸活塞在自重下开始下降，下降速度可由主回程比例节流阀来设定快慢。拉深控制阀电磁铁得电时，拉深行程缸筒接通系统压力油，主油缸活塞加速下降，带动活动横梁和模具一起对金属板材作拉深冲压。系统输油比例节流阀可以调节此时快速冲压时速度大小。而主加压腔则通过四个标准通径充液阀从两个外置补油油箱快速补油。
当拉深行程到达加压位置时(一般由装模调模人员根据工件冲压成型充满度情况设定)，其内置的位移传感器给PLC控制系统发出反馈信号。PLC发出指令，使四个标准通径充液阀关闭，主加压腔准备加压。系统增压控制阀则控制主加压腔接系统油站的压力油还是接增压油缸的有杆腔出来的的高压油。当系统增压控制阀电磁铁左边得电，打开主加压腔接系统油站的压力油；当系统增压控制阀电磁铁右边得电，主加压腔接增压缸的有杆腔，此时系统分流控制阀得电，系统油站的压力油推动增压油缸左行，从增压油缸有杆腔出来的高压油进入主加压腔，同时高压油推开第一单向阀进入拉深行程缸筒。所以高压油作用在主油缸活塞整个投影面积上，达到了主机最大压制力。第二单向阀隔开高压油与系统压力油。系统输油比例节流阀也同时调节压制阶段主油缸加压速度。
加压完毕，拉深控制阀首先失电，拉深行程缸筒连同主加压腔泄压，而后四个标准通径充液阀72打开，主加压腔接通外置补油油箱。而后主回程电磁阀右边得电，系统油站压力油进入主回程腔，主油缸活塞上升带动活动横梁回到机床上止点，完成一个工件冲压压制周期。
本发明采用以上技术方案具有以下优点：
1)两个外置补油油箱代替了原先内置于上横梁的铸造成型内置补油油箱。由于补油油箱外置，不仅上横梁和油路板的应力状态得到了极大的改善，而且大大减少了上横梁铸造缺陷产生的机会。
2)四个标准通径充液阀取代现有的大通径非标充液阀。四个标准通径充液阀分别连接两个外置补油油箱。标准通径充液阀的制造成本更低，加工精度更容易保证，响应速度更快。
3)主油缸活塞上部中心的拉深行程缸筒与柱塞配套代替外置四个柱塞油缸，作为金属拉深冲压行程的主出力机构。拉深行程缸筒与柱塞结构不仅消除了数个柱塞油缸连接在一起同步性要求较高的难题，而且增加了主油缸活塞的运动导向性。主油缸因此不再受偏载影响，主密封件使用寿命也大大延长了。相比之前四个柱塞油缸的安装，拉深行程缸筒与柱塞的单缸组装所需的零部件数也大大减少，安装也更简单可靠。由于拉深行程缸筒与柱塞也参与主油缸活塞加压过程，即原先只用于冲压行程的压力油也参与主缸加压，因而节约了系统能源。

Claims (8)

1.金属复合成型自动液压机，包括上横梁、油路板、主油缸和系统油站，所述主油缸包括主油缸缸筒、主油缸活塞、主加压腔、主回程腔及主回程油路，其特征在于：所述主油缸活塞上部中心处设有拉深行程缸筒，该拉深行程缸筒安装有一拉深行程柱塞，该拉深行程柱塞设有与拉深行程缸筒相通的拉深油孔道；所述油路板设有补油油路和主加压油路,补油油路和主加压油路与主加压腔连接，且该油路板还设有拉深油路与拉深油孔道相接；所述补油油路的外端口与外置补油油箱连接。
2.根据权利要求1所述的金属复合成型自动液压机，其特征在于：所述油路板设有四组补油油路，其两两分别通过标准通径充液阀与设于上横梁外部两侧的外置补油油箱连接。
3.根据权利要求1所述的金属复合成型自动液压机，其特征在于：
所述主回程油路与系统油站连接；
所述主加压油路与系统油站及增压油缸连接；
所述拉深油路与系统油站及增压油缸连接。
4.根据权利要求3所述的金属复合成型自动液压机，其特征在于：
所述主回程油路通过主回程输油管道与系统油站连接，且主回程输油管道沿系统油站指向主回程油路的方向上依次设有主回程电磁阀、主回程比例节流阀及主回程溢流阀。
5.根据权利要求3所述的金属复合成型自动液压机，其特征在于：
所述主加压油路通过主加压输油管道与系统油站连接，且主加压输油管道沿系统油站指向主加压油路的方向上依次设有系统输油比例节流阀、系统分流控制阀及系统增压控制阀；所述系统分流控制阀通过增压油缸输入管道与增压油缸的无杆腔连接，且增压油缸的有杆腔通过增压油缸输出管道与系统增压控制阀连接；所述主加压油路与系统增压控制阀之间的主加压输油管道设一带第一单向阀的增压支管，该增压支管连接拉深油路；所述第一单向阀通液方向由主加压输油管道指向拉深油路。
6.根据权利要求5所述的金属复合成型自动液压机，其特征在于：
所述拉深油路通过拉深输油管道与系统油站连接，且拉深输油管道沿系统油站指向拉深油路的方向上依次设有系统输油比例节流阀、第二单向阀及拉深控制阀。
7.根据权利要求6所述的金属复合成型自动液压机，其特征在于：所述主加压输油管道与拉深输油管道连接同一系统输油比例节流阀，主加压输油管道与拉深输油管道的连接汇合点设于系统输油比例节流阀与系统分流控制阀之间的主加压输油管道上。
8.根据权利要求6所述的金属复合成型自动液压机，其特征在于：所述增压支管连接在拉深油路与拉深控制阀之间的拉深输油管道上。
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