CN105598333A - 一种多方位锻造压机结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多方位锻造压机结构。该压机结构包括上梁、下梁、左侧梁、右侧梁、后梁，以及分别设置于各个对应梁内的主缸、顶出缸、左油缸、右油缸和后油缸；其中主缸和顶出缸分别位于上梁和下梁内，且两缸轴线与压机竖直中线重合；左、右油缸分别位于左、右侧梁内，且水平状对称分布于压机竖直中线两侧；后油缸位于后梁内，且轴线和左、右油缸轴线及压机竖直中线垂直交叉。本发明压机的各部分组件不仅具有定位准确、连接紧固的特点，在压机竖直平面、水平面内都能实现主动控制五方向个液压缸的动作，使得压机在锻造过程中能在不同方位实现挤压、分流、被压等动作，可实现形状复杂锻件的一次或少次成形，特别适用于多枝杈类锻件锻件的成形。

Description

一种多方位锻造压机结构

技术领域

本发明属于锻造压机技术领域，特别涉及一种多方位锻造压机结构。

背景技术

多向模锻压机通过在不同方位安装工作缸来实现对锻件的多方位挤压成形，可以成形形状复杂的锻件。

国外多向液压机研究起步较早，20世纪50年代美国Cameron公司设计制造了公称压力为100MN的多向模锻水压机，60年代该公司又相继设计制造了1800MN、300MN的大型整体机架式多向模锻水压机。除美国外，前苏联、德国也制造了大型的多向模锻水压机，英国制造了公称压力为7.5MN的多向模锻水压机，该压机有四个水平缸可成形典型的阀体、管接头等多孔穴锻件。我国多向模锻压机的开发始于20世纪70年代，西安重型机械研究所设计了首台公称压力为8MN的多向模锻压机，压机为三梁四柱结构。1979年东北重型机械学院成功研发了一台拥有完整垂直、水平穿孔液压缸的多向模锻压机，结构为C形板预紧组合框架式。1991年第一重型机械集团研发制造了一台20MN多向模锻水压机，结构为整体方形板框架式。2009年清华大学与中国二十二冶共同研制了一台40MN多向模锻压机，该设备采用钢带缠绕正交预紧式机构。中北大学张治民等设计了一台拥有主缸、两水平缸、顶出缸、主缸内复合冲孔缸的整体框架式多向模锻数控液压机，并获取了发明专利“金属塑性成形多向数控液压机”（专利号：201010513506.4），该压机能在竖直平面内主动控制各个液压缸运动，可成形较为复杂的枝芽状或空腔类锻件。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种多方位锻造压机结构，在压机的不同方位安装液压缸，通过这些液压缸来实现对锻件不同方位的挤压、分流、被压等动作，以成形形状复杂的多枝杈类锻件。同时本发明的多方位压机采用了组合框架式焊接结构，并通过定位方键和两端带螺母拉杆的方式实现各部分定位与紧固连接。

本发明的具体技术方案如下：

本发明的多方位锻造压机结构包括上梁、下梁、左侧梁、右侧梁、后梁，以及分别设置于所述各个对应梁内的主缸、顶出缸、左油缸、右油缸和后油缸；其中主缸和顶出缸分别位于上梁和下梁内，且两缸轴线与压机竖直中线重合；左、右油缸分别位于左、右侧梁内，且水平状对称分布于压机竖直中线两侧；后油缸位于后梁内，且轴线和左、右油缸轴线及压机竖直中线垂直交叉。

本发明中所述上梁、下梁、左侧梁、右侧梁、后梁均是由钢板焊接而成的箱型结构。

本发明中所述左侧梁、右侧梁与下梁之间分别通过下梁定位键定位，并通过穿装其中的两组粗、细下拉杆（共四根）、以及分别设置于粗、细下拉杆两端的粗、细下拉杆螺母施加预应力锁紧，实现下梁与左、右侧梁的定位连接；所述左侧梁、右侧梁与上梁之间通过上梁定位键定位，并通过穿插其中的四根上拉杆、以及分别设置于上拉杆两端的上拉杆螺母施加预应力锁紧，实现上梁与左、右侧梁的定位连接；在后梁与下梁结合面处安装有平行于后油缸中心轴线的竖键和垂直于后油缸中心轴线的横键，实现后梁与下梁的定位，后梁两侧与左侧梁、右侧梁通过两个后梁定位销连接定位。

本发明中所述主缸为柱塞缸，以缸头向下的方式竖直穿装在上梁的中心部位，设置在主缸缸头外壁上环台的顶面与上梁底面接触，主缸缸尾通过主缸螺母与上梁顶面锁紧；环绕主缸周边以间隔、竖直方式设置有两个活塞缸式结构的主缸回程缸和两套导柱、导套（其位置联线成长方形）；在主缸的柱塞端、主缸回程缸的柱塞端和导柱下端通过连接螺栓固接有上滑块。

本发明中所述顶出缸为活塞缸，以倒置方式设置，顶出缸的缸体部分穿装在下梁内部，活塞杆端固定在位于下梁下方的顶出缸固定梁上，所述顶出缸固定梁通过两根底拉杆、以及设置在底拉杆两端的螺母和下梁紧固连接。

本发明中所述左油缸为柱塞缸，水平穿过左侧梁，所述左油缸缸头外壁上的环台与左侧梁右侧面接触，通过设置在左油缸缸尾的左油缸螺母与左侧梁的左侧锁紧；在左油缸柱塞尾部固定设置有一根左油缸拉杆，左油缸拉杆的外延端穿过左油缸缸底与左活动梁连接；在左油缸两侧以对称分布的方式分别设置有一个柱塞缸结构的左油缸回程缸，所述左油缸回程缸的缸体固定在左侧梁内、柱塞杆固定在左活动梁上。

本发明中所述右油缸为柱塞缸，水平穿过右侧梁，所述右油缸缸头外壁上的环台与右侧梁左侧面接触，通过设置在右油缸缸尾的右油缸螺母与右侧梁的右侧锁紧；在右油缸柱塞尾部固定设置有一根右油缸拉杆，右油缸拉杆的外延端穿过右油缸缸底与右活动梁连接；在右油缸两侧以对称分布的方式分别设置有一个柱塞缸结构的右油缸回程缸，所述右油缸回程缸的缸体固定在右侧梁内、柱塞杆固定在右活动梁上。

本发明中所述后油缸为活塞缸，水平穿过后梁，后油缸缸头外壁上的环台与后梁前面接触，通过设置于后油缸缸尾的后油缸螺母与后梁锁紧。

由于本发明在压机五个方位设置了不同的液压缸，增加了锻造过程中各方位模具冲头的可操作性，使得在锻造过程中能在不同方位实现挤压、分流、被压等动作，可以实现形状复杂锻件的一次或少次成形，特别适用于多枝杈类锻件的成形。

另外，由于左侧梁和右侧梁与上梁和下梁之间的定位采用键定位，链接方式为拉杆穿过梁体螺母锁紧的方式，使得其各梁之间定位更加准确，由于拉杆、螺母紧固方法可产生一定的预紧力，在压机使用过程中可以抵消侧梁的部分受力，有利于提高压机床身的稳定性。

再者，由于后梁和下梁通过成垂直状分布的两方键连接定位，后梁与左、右侧梁通过销钉连接定位，使得后梁定位更为准确，压机工作过程中后梁受力可以同时分散于下梁和左、右侧梁上，避免了受力集中，提高了后梁受力能力。

在本发明的技术方案，顶出缸采用倒置方式安装的目的，是为了解决在使用过程中顶出缸缸头密封件因为异物落入而导致密封件过早失效的问题。

本发明的有益效果如下：

由于本发明的压机为组合框架式焊接结构，机身组成梁是由钢板焊接而成的箱型结构，有利于提高压机的强度、刚度，压机各部分定位准确、连接紧固，压机主缸与顶出缸分布于压机竖直中线上，与压机竖直中线垂直的水平面内设置有左油缸、右油缸、后油缸，左油与右油缸在水平面内对称分布于后油缸中心轴线两侧，该压机可成形形状更为复杂的多枝杈类锻件。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1的左视图。

图3为本发明中左油缸回程缸的局部剖视图。

图4为为图1的俯视图。

图5为本发明中下梁的三维示意图。

图中序号：1、顶出缸，2、下梁，3、细下拉杆螺母，4、细下拉杆，5、粗下拉杆螺母，6、粗下拉杆，7、左油缸回程缸，8、左油缸拉杆，9、左活动梁，10、左油缸螺母，11、左油缸，12、左侧梁，13、上拉杆，14、上拉杆螺母，15、上梁，16、主缸回程缸，17、主缸螺母，18、主缸，19、导柱，19-1、导套，20、右侧梁，21、上滑块，22、后油缸，23、后梁，24、右油缸，25、右活动梁，26、右油缸拉杆，27、右油缸螺母，28、下梁定位键，29、顶出缸固定梁，30、底拉杆，31、竖键，32、横键，33、后梁定位销，34、上梁定位键，35、右油缸回程缸，36、后油缸螺母。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

如图1～图4所示，本发明的多方位锻造压机结构包括上梁15、下梁2、左侧梁12、右侧梁20、后梁23，以及分别设置于所述各个对应梁内的主缸18、顶出缸1、左油缸11、右油缸24和后油缸22；其中主缸18和顶出缸1分别位于上梁15和下梁12内，且两缸轴线与压机竖直中线重合；左、右油缸11、24分别位于左、右侧梁12、20内，且水平状对称分布于压机竖直中线两侧；后油缸22位于后梁23内，且轴线和左、右油缸11、24轴线及压机竖直中线垂直交叉；所述的上梁15、下梁2、左侧梁12、右侧梁20、后梁23均是由钢板焊接而成的箱型结构（参将图5）。

本发明中所述左侧梁12、右侧梁20与下梁2之间通过下梁定位键28定位，通过穿插其中的两根粗下拉杆6、两根细下拉杆4共四根下拉杆，以及设置于粗、细下拉杆6、4两端的粗、细下拉杆螺母5、3施加预应力锁紧，实现下梁2与左、右侧梁12、20的定位连接；左侧梁12、右侧梁20与上梁15之间通过上梁定位键34定位，通过穿插其中的四根上拉杆13、以及设置于上拉杆两端的上拉杆螺母14施加预应力锁紧，实现上梁15与左、右侧梁12、20的定位连接；在后梁23与下梁2结合面处安装有平行于后油缸中心轴线的竖键31和垂直于后油缸中心轴线的横键32，实现后梁23与下梁2的定位，后梁23两侧与左侧梁12、右侧梁20通过两个后梁定位销33连接定位（参见1、2所示）。

所述主缸18为柱塞缸，以缸头向下的方式竖直穿装在上梁15的中心部位，设置在主缸缸头外壁上环台的顶面与上梁15底面接触，主缸缸尾通过主缸螺母17与上梁15顶面锁紧；环绕主缸18周边以间隔、竖直方式设置有两个活塞缸式结构的主缸回程缸16和两套导柱19、导套19-1，其位置联线成长方形；在主缸18的柱塞端、主缸回程缸16的柱塞端和导柱19下端通过连接螺栓固接有上滑块21。工作原理如下：主缸18充油后主缸柱塞带动上滑块21以及安装于上滑块21的主缸回程缸活塞杆向下运动，当主缸18需要回程时主缸回程缸16下腔充油，主缸回程缸活塞杆带动上滑块21以及连接于上滑块21的主缸柱塞回程，主缸带动上滑块21上下活动时，导柱19起到导向并稳定上滑块21的作用。

本发明中所述顶出缸1为活塞缸，以倒置方式设置，顶出缸1的缸体部分穿装在下梁2内部，活塞杆端固定在位于下梁2下方的顶出缸固定梁29上，所述顶出缸固定梁29通过两根底拉杆30、以及设置在底拉杆两端的螺母和下梁2紧固连接（参见图1、2）。工作原理如下：当压机需要顶出时，顶出缸1上腔充油，使顶出缸缸体向上运动、并作用于模具实现压机顶出动作，当压机需要回程时顶出缸1下腔充油，实现压机回程动作。

本发明中所述左油缸11为柱塞缸，水平穿过左侧梁12，所述左油缸缸头外壁上的环台与左侧梁12右侧面接触，通过设置在左油缸缸尾的左油缸螺母10与左侧梁的左侧锁紧；在左油缸柱塞尾部固定设置有一根左油缸拉杆8，左油缸拉杆8的外延端穿过左油缸缸底与左活动梁9连接；在左油缸两侧以对称分布的方式分别设置有一个柱塞缸结构的左油缸回程缸7，所述左油缸回程缸的缸体固定在左侧梁12内、柱塞杆固定在左活动梁9上（参见图3）。工作原理如下：当左油缸11油腔充油时，左油缸柱塞向右运动的同时，带动固定于左油缸11上的左油缸拉杆8拉动左活动梁9向右运动，左活动梁9带动固定于左活动梁9上的左油缸回程缸7柱塞向右运动；当左油缸柱塞需要回程时，左油缸回程缸7油腔充油，左油缸回程缸柱塞带动左活动梁9向左运动，左活动梁9通过左油缸拉杆8带动左油缸柱塞向左运动。

本发明中所述右油缸24为柱塞缸，水平穿过右侧梁20，所述右油缸缸头外壁上的环台与右侧梁左侧面接触，通过设置在右油缸缸尾的右油缸螺母27与右侧梁20的右侧锁紧；在右油缸柱塞尾部固定设置有一根右油缸拉杆26，右油缸拉杆26的外延端穿过右油缸缸底与右活动梁25连接；在右油缸24两侧以对称分布的方式分别设置有一个柱塞缸结构的右油缸回程缸35，所述右油缸回程缸35的缸体固定在右侧梁20内、柱塞杆固定在右活动梁25上。工作原理如下：当右油缸24油腔充油时，右油缸柱塞向左运动的同时，带动固定于右油缸24上的右油缸拉杆26拉动右活动梁25向左运动，右活动梁25带动固定于右活动梁25上的右油缸回程缸35柱塞向左运动；当右油缸柱塞需要回程时，右油缸回程缸35油腔充油，右油缸回程缸柱塞带动右活动梁25向右运动，右活动梁25通过右油缸拉杆26带动右油缸柱塞向右运动。

本发明中所述后油缸22为活塞缸，水平穿过后梁23，后油缸缸头外壁上的环台与后梁前面接触，通过设置于后油缸缸尾的后油缸螺母36与后梁锁紧（参见图2、4）。工作原理如下：后油缸22后油腔充油则后油缸活塞杆向前运动，后油缸22前油腔充油则后油缸活塞杆后前运动。

综上所述，本发明压机的各部分组件不仅具有定位准确、连接紧固的特点，在压机竖直平面、水平面内都能实现主动控制五方向个液压缸的动作，使得压机在锻造过程中能在不同方位实现挤压、分流、被压等动作，可以实现形状复杂锻件的一次或少次成形，特别适用于多枝杈类锻件锻件的成形。

Claims (8)

1.一种多方位锻造压机结构，其特征在于：所述压机结构包括上梁、下梁、左侧梁、右侧梁、后梁，以及分别设置于所述各个对应梁内的主缸、顶出缸、左油缸、右油缸和后油缸；其中主缸和顶出缸分别位于上梁和下梁内，且两缸轴线与压机竖直中线重合；左、右油缸分别位于左、右侧梁内，且水平状对称分布于压机竖直中线两侧；后油缸位于后梁内，且轴线和左、右油缸轴线及压机竖直中线垂直交叉。

2.根据权利要求1所述的多方位锻造压机结构，其特征在于：所述左侧梁、右侧梁与下梁之间分别通过下梁定位键定位，并通过穿装其中的两组粗、细下拉杆、以及分别设置于粗、细下拉杆两端的粗、细下拉杆螺母施加预应力锁紧，实现下梁与左、右侧梁的定位连接；所述左侧梁、右侧梁与上梁之间通过上梁定位键定位，并通过穿插其中的四根上拉杆、以及分别设置于上拉杆两端的上拉杆螺母施加预应力锁紧，实现上梁与左、右侧梁的定位连接；在后梁与下梁结合面处安装有平行于后油缸中心轴线的竖键和垂直于后油缸中心轴线的横键，实现后梁与下梁的定位，后梁两侧与左侧梁、右侧梁通过两个后梁定位销连接定位。

3.根据权利要求1所述的多方位锻造压机结构，其特征在于：所述主缸为柱塞缸，以缸头向下的方式竖直穿装在上梁的中心部位，设置在主缸缸头外壁上环台的顶面与上梁底面接触，主缸缸尾通过主缸螺母与上梁顶面锁紧；环绕主缸周边以间隔、竖直方式设置有两个活塞缸式结构的主缸回程缸和两套导柱、导套；在主缸的柱塞端、主缸回程缸的柱塞端和导柱下端通过连接螺栓固接有上滑块。

4.根据权利要求1所述的多方位锻造压机结构，其特征在于：所述顶出缸为活塞缸，以倒置方式设置，顶出缸的缸体部分穿装在下梁内部，活塞杆端固定在位于下梁下方的顶出缸固定梁上，所述顶出缸固定梁通过两根底拉杆、以及设置在底拉杆两端的螺母和下梁紧固连接。

5.根据权利要求1所述的多方位锻造压机结构，其特征在于：所述左油缸为柱塞缸，水平穿过左侧梁，所述左油缸缸头外壁上的环台与左侧梁右侧面接触，通过设置在左油缸缸尾的左油缸螺母与左侧梁的左侧锁紧；在左油缸柱塞尾部固定设置有一根左油缸拉杆，左油缸拉杆的外延端穿过左油缸缸底与左活动梁连接；在左油缸两侧以对称分布的方式分别设置有一个柱塞缸结构的左油缸回程缸，所述左油缸回程缸的缸体固定在左侧梁内、柱塞杆固定在左活动梁上。

6.根据权利要求1所述的多方位锻造压机结构，其特征在于：所述右油缸为柱塞缸，水平穿过右侧梁，所述右油缸缸头外壁上的环台与右侧梁左侧面接触，通过设置在右油缸缸尾的右油缸螺母与右侧梁的右侧锁紧；在右油缸柱塞尾部固定设置有一根右油缸拉杆，右油缸拉杆的外延端穿过右油缸缸底与右活动梁连接；在右油缸两侧以对称分布的方式分别设置有一个柱塞缸结构的右油缸回程缸，所述右油缸回程缸的缸体固定在右侧梁内、柱塞杆固定在右活动梁上。

7.根据权利要求1所述的多方位锻造压机结构，其特征在于：所述后油缸为活塞缸，水平穿过后梁，后油缸缸头外壁上的环台与后梁前面接触，通过设置于后油缸缸尾的后油缸螺母与后梁锁紧。

8.根据权利要求1所述的多方位锻造压机结构，其特征在于：所述上梁、下梁、左侧梁、右侧梁、后梁均是由钢板焊接而成的箱型结构。