CN106626471B - 一种整体式液压冲压机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整体式液压冲压机，属于冲压设备领域。本发明的整体式液压冲压机，包括主体框架，主体框架包括其前后两侧纵向放置的两个立板，两个立板的左右两侧分别通过对应的侧连接板连接；侧连接板的底端连接有若干块相互平行的底加强板。立板上设有立板通孔，该立板通孔为矩形通孔，且矩形通孔的四角为圆角；立板的底端、底加强板的底端均连接在机座上。本发明的主要用途是提供一种整体式液压冲压机，使得冲压机钢材的消耗量降低，生产成本大大降低。

Description

一种整体式液压冲压机

技术领域

本发明涉及冲压设备领域，更具体地说，涉及一种整体式液压冲压机。

背景技术

冲压是金属料板加工中一种常用的加工工艺，依靠冲床和模具对板状条料施加外力，使条料产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的冲压件。冲压包括变形工序和分离工序两种，分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从条料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使条料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的坯料件，坯料件经后续磨削、抛光等工序，制成最终成品的冲压件。数控冲床是一种在板材上进行冲孔加工、浅拉深成型的工业加工设备，利用软件编程进行加工程序，透过送料机构将板材送至加工工位，同时，借由系统在模具库中选择合适的加工模具，再经由冲压机构依照编程程序进行冲压以完成对板材的加工。数控冲床根据主传动方式的不同可以分为机械式、液压式和伺服主传动式。液压式是通过控制油缸活塞杆的行程来带动打击头冲压模具。机械式和伺服主传动式是采用曲柄连杆机构将伺服电机带动曲轴的旋转运动转变为连杆的往复直线运动。由于机械式和伺服主传动式数控冲床存在伺服电机功率高，行程大、冲压时间长、冲压效率低，卡车后处理起来操作繁琐等问题，液压式数控冲床受到越来越多的欢迎。

现有技术中关于液压式数控冲床的技术方案已有大量公开，如专利公开号：CN102990956A，公开日：2013年3月27日，发明创造名称为：冲压机，该申请案公开一种冲压机，包括机座，及设置在机座上的立柱，及设置在机座上的工作平台，机座内设置有液压动力装置，液压动力装置外部连接有铰链连接机构，立杆顶部设置有飞轮机构，且铰链连接机构一端连接到立杆上的飞轮机构，飞轮机构下端连接有一冲压装置；通过油管及液压缸将油液运输到飞轮机构上，产生动力；通过流量阀可以实现调节油液大小，在冲压加工时，照明装置对工作平台可以起到照明作用，保障冲压加工操作时的安全性。

又如专利公开号：CN 103433373A，公开日：2013年12月11日，发明创造名称为：一种冲压机，该申请案公开一种冲压机，该申请案的冲压机包括床身、主油缸、床身连接块、刀具库和工作台，刀具库包括模具连接板和多种刀具，所有刀具均安装在模具连接板上，模具连接板通过连接件设置在床身连接块上；刀具都集成在一个模具连接板上，从而形成一个一体的刀具库，刀具库能整体的从床身连接块上拆下，刀具在模具连接板上组装完毕后再往床身连接块上安装，其安装刀具方便，速度快，从而能快速更换刀具库；并且刀具库结构更为简单、维修更为方便，加工范围更广。

然而，上述专利公开的液压冲压机仅适用于冲压力较小的工况，对于冲压力要求较大的工况(例如冲压厚度较厚的零件)，现有技术中的冲压机结构笨重，耗费大量钢材，生产成本较高。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中对于冲压力要求较大的工况，冲压机结构笨重的不足，提供了一种整体式液压冲压机，使得冲压机钢材的消耗量降低，生产成本大大降低。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的整体式液压冲压机，包括主体框架，所述主体框架包括其前后两侧纵向放置的两个立板，两个立板的左右两侧分别通过对应的侧连接板连接；所述侧连接板的底端连接有若干块相互平行的底加强板。

作为本发明更进一步的改进，所述立板上设有立板通孔，该立板通孔为矩形通孔，且矩形通孔的四角为圆角；立板的底端、底加强板的底端均连接在机座上。

作为本发明更进一步的改进，两个立板下部的左右两侧分别对应连接有一根加强柱，所述加强柱贯穿并连接在对应侧的若干块相互平行的底加强板上。

作为本发明更进一步的改进，两个立板的上部之间连接有油缸安装板，油缸安装板上安装有油缸，该油缸的活塞杆底端连接有滑块，滑块的底端连接有用于安装上模的上模座；所述机座的顶端连接有用于安装下模的下模座。

作为本发明更进一步的改进，所述油缸包括缸体，缸体内设置有容纳活塞杆的第一腔室，所述活塞杆沿所述第一腔室的长度方向移动；所述活塞杆内设置有容纳通油杆的第二腔室，所述通油杆的一端与第一进油口连通，通油杆的另一端与第二腔室的底部连通；

所述第一腔室的顶部与第二进油口连通；所述第二进油口有3～5个，3～5个第二进油口在缸体的周向上均匀分布；所述活塞杆的外表面与所述第一腔室的内表面之间设置有第一导套，所述通油杆的外表面与所述第二腔室的内表面之间设置有第二导套，且所述第一导套和所述第二导套均固定在所述活塞杆上；所述第一腔室的内表面、所述通油杆的外表面均设置有陶瓷耐磨层；所述第一进油口与增压阀连接。

作为本发明更进一步的改进，每个侧连接板的内侧面上均连接有上下两个固定件，所述上下两个固定件之间安装有导柱；所述滑块的左右两侧分别连接有定位块，所述定位块上设有与对应侧导柱相配合的定位通孔；所述定位通孔的内侧面上均匀安装有滚珠。

作为本发明更进一步的改进，所述滚珠在定位通孔的内侧面上呈升角为15～35°的螺旋线状分布，且定位通孔内侧面上任意上下两排滚珠在垂直于定位通孔中轴线的方向上间隔分布。

作为本发明更进一步的改进，所述上模座或所述下模座上安装有冷却机构。

作为本发明更进一步的改进，所述冷却机构包括移动平台、容纳腔和顶出装置，所述移动平台嵌入所述容纳腔内并可在所述容纳腔内上下滑行，所述顶出装置用于将移动平台顶出容纳腔，所述移动平台的外侧面用于对应安装上模或下模；所述容纳腔的出口通过高压阀依次与冷凝器、节流装置、冷却管连通，所述冷却管再通过低压阀与所述容纳腔的进口连通；

冷凝器、节流装置均对应设置在上模座或下模座的外侧；所述冷却管对应设置在上模座或下模座的内部。

作为本发明更进一步的改进，冷凝器、节流装置均对应设置在上模座或下模座外侧的隔热层上；所述隔热层采用真空隔热板制作；

所述顶出装置为设置于所述容纳腔底部内侧的伸缩气缸，控制所述伸缩气缸可将移动平台顶出容纳腔；或者所述顶出装置为设置于所述容纳腔底部内侧的伸缩弹簧，该伸缩弹簧的固定端连接在所述容纳腔底部内侧的凹槽内，伸缩弹簧的自由端连接在移动平台上；

所述冷却管对应在上模座或下模座的内部沿螺旋线状延伸，且所述冷却管对应靠近上模座或下模座的外侧面。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明中采用主体框架，在保证机身自身良好强度、刚度及抗振性的前提下，能显著降低钢材的消耗量，尤其对于冲压力要求较大的工况，例如冲压厚度较厚的零件时，采用本主体框架的整体式液压冲压机比现有技术中相同冲压力的液压冲压机，其钢材的消耗量可以降低20％以上，生产成本大大降低。

(2)本发明中，滚珠在定位通孔的内侧面上呈升角为15～35°的螺旋线状分布，且定位通孔内侧面上任意上下两排滚珠在垂直于定位通孔中轴线的方向上间隔分布，当导柱与定位通孔之间相对运动时，上述螺旋线状分布的滚珠与导柱之间滚动摩擦的更均匀，大大减小了导柱在定位通孔内发生横向窜动的几率，其原理为：相比于滚珠沿横向或纵向多排对齐分布的情况，本发明中滚珠的分布状态更有利于避免因导柱表面某一点或某一线过度磨损而导致的导柱与定位通孔之间出现较大配合间隙的情形。

(3)本发明中，下模座上安装有冷却机构，整体式液压冲压机在合模时，移动平台向容纳腔内移动，容纳腔内填充有制冷剂，低温低压的制冷剂气体在容纳腔内被压缩成高温高压的制冷剂气体，当制冷剂气体达到一定压力时，高压阀自动打开，高温高压的制冷剂气体在冷凝器中放热变成中温高压的液体，再经过节流装置降压后变成低温低压的液体，低温低压的液体制冷剂在冷却管内充分吸热蒸发后变成低温低压的气体；当整体式液压冲压机分模时，此时移动平台在顶出装置的作用下被顶出容纳腔，低压阀自动打开，低温低压的制冷剂气体重新被吸入容纳腔内等待下一次被压缩，以此往复循环。本发明中的冷却机构能大大提高冲压模具的冷却强度，满足越来越大吨位工件的冲压需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的整体式液压冲压机中主体框架的主视结构示意图；

图2为本发明的整体式液压冲压机中主体框架的侧视结构示意图；

图3为本发明的整体式液压冲压机中主体框架的立体结构示意图；

图4为本发明的整体式液压冲压机的主视结构示意图；

图5为本发明的整体式液压冲压机中定位块的俯视结构示意图；

图6为图5中沿A-A的剖视结构示意图；

图7为本发明的整体式液压冲压机的主视结构示意图；

图8为本发明的整体式液压冲压机的主视结构示意图；

图9为本发明的整体式液压冲压机中油缸的剖视结构示意图；

图10为本发明的整体式液压冲压机的组装方法的流程示意图。

示意图中的标号说明：

1-1、立板；1-1-1、立板通孔；1-2、侧连接板；1-3、底加强板；

2、油缸；201、缸体；202、活塞杆；2021、第二进油口；203、通油杆；2031、第一进油口；

3、油缸安装板；4、机座；5、上模座；

6、下模座；6-1、移动平台；6-2、容纳腔；6-3、高压阀；6-4、冷凝器；6-5、节流装置；6-6、隔热层；6-7、冷却管；6-8、低压阀；6-9、顶出装置；

7、滑块；7-1、定位块；7-1-1、定位通孔；7-1-2、滚珠；8-1、固定件；8-2、导柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

参考图1-9，本实施例的一种整体式液压冲压机，包括主体框架，主体框架包括其前后两侧纵向放置的两个立板1-1，两个立板1-1的左右两侧分别通过对应的侧连接板1-2连接；侧连接板1-2的底端连接有若干块相互平行的底加强板1-3；立板1-1上设有立板通孔1-1-1，该立板通孔1-1-1为矩形通孔，且矩形通孔的四角为圆角；立板1-1的底端、底加强板1-3的底端均连接在机座4上。

本实施例中，采用上述结构的主体框架，在保证机身自身良好强度、刚度及抗振性的前提下，能显著降低钢材的消耗量，尤其对于冲压力要求较大的工况，例如冲压厚度较厚的零件时，采用本主体框架的整体式液压冲压机比现有技术中相同冲压力的液压冲压机，其钢材的消耗量可以降低20％以上，生产成本大大降低。为了进一步提高主体框架的结构强度，在两个立板1-1下部的左右两侧分别对应连接有一根加强柱，加强柱贯穿并连接在对应侧的若干块相互平行的底加强板1-3上。

两个立板1-1的上部之间连接有油缸安装板3，油缸安装板3上安装有油缸2，该油缸2的活塞杆202底端连接有滑块7，滑块7的底端连接有用于安装上模的上模座5；机座4的顶端连接有用于安装下模的下模座6。

油缸2包括缸体201，缸体201内设置有容纳活塞杆202的第一腔室，活塞杆202沿第一腔室的长度方向移动；活塞杆202内设置有容纳通油杆203的第二腔室，通油杆203的一端与第一进油口2031连通，通油杆203的另一端与第二腔室的底部连通；第一腔室的顶部与第二进油口2021连通。

现有技术中冲压机用油缸普遍存在的问题是启动时间长，因此，如何对现有技术中冲压机用油缸进行改进，提高冲压机在加工工件时的工作效率，是现有技术中亟需解决的技术问题。本实施例中的油缸2，在开启时，首先向第一进油口2031供油，能够立即启动油缸2，使得第二腔室内充满油，给活塞杆202一个较小的推力，使得活塞杆202立即被推动起来，大大缩短油缸2的启动时间；在活塞杆202逐渐下降过程中，第二进油口2021逐渐开始供油，此时第一进油口2031和第二进油口2021同时供油，使得活塞杆202能够快速下降；当活塞杆202在持续工作中时，第一进油口2031停止供油，此时主要依靠第二进油口2021供油提供动力。本实施例中，通过第一进油口2031供油和第二进油口2021供油的配合使用，能够使得油缸2启动时间大大缩短由于油缸2开启的瞬间，无法一时间提供大量液压油，本实施例中首先通过第一进油口2031优先供入少量液压油，缩短油缸2启动时间，从而提高了冲压机在加工工件时的工作效率。

第二进油口2021有3～5个，3～5个第二进油口2021在缸体201的周向上均匀分布。

本实施例中，3～5个第二进油口2021在缸体201的周向上均匀分布，液压油分成3～5路均匀地进入第一腔室的顶部，能够均匀地推动活塞杆202，使得活塞杆202移动的更加平稳。

活塞杆202的外表面与第一腔室的内表面之间设置有第一导套，通油杆203的外表面与第二腔室的内表面之间设置有第二导套，且第一导套和第二导套均固定在活塞杆202上.

本实施例中，活塞杆202的外表面与第一腔室的内表面之间设置有第一导套，通过第一导套能够对活塞杆202在第一腔室内的移动起到外侧导向作用，且由于第二导套设置在通油杆203的外表面与第二腔室的内表面之间，通过第二导套能够对活塞杆202在第一腔室内的移动起到内侧导向作用即第二导套在通油杆203的外表面上滑动，从而大大提高了活塞杆202移动的准确性和稳定性。

第一腔室的内表面、通油杆203的外表面均设置有陶瓷耐磨层，陶瓷耐磨层的设置能够有效缓解因第一导套、第二导套的滑动而造成的摩擦损伤，确保了活塞杆202移动的准确性和稳定性。

第一进油口2031与增压阀连接，增压阀的设置使得油缸2刚开启时，优先向第一进油口2031通入经过增压阀增压后的液压油，大大缩短了油缸2启动的时间。

每个侧连接板1-2的内侧面上均连接有上下两个固定件8-1，上下两个固定件8-1之间安装有导柱8-2；滑块7的左右两侧分别连接有定位块7-1，定位块7-1上设有与对应侧导柱8-2相配合的定位通孔7-1-1；定位通孔7-1-1的内侧面上均匀安装有滚珠7-1-2。

本实施例中，通过导柱8-2与定位通孔7-1-1之间的配合，限制滑块7沿水平向的运动，防止冲压时冲压下模发生横向窜动，提高冲压的精度。同时，为了防止导柱8-2与定位通孔7-1-1之间由于滑动摩擦磨损而产生较大配合间隙，在定位通孔7-1-1的内侧面上均匀安装滚珠7-1-2，以减少导柱8-2与定位通孔7-1-1之间的磨损量。

更进一步的，本实施例中，滚珠7-1-2在定位通孔7-1-1的内侧面上呈升角为15～35°的螺旋线状分布，且定位通孔7-1-1内侧面上任意上下两排滚珠7-1-2在垂直于定位通孔7-1-1中轴线的方向上间隔分布【此处指：定位通孔7-1-1内侧面上任意上下两排滚珠7-1-2，其在垂直于定位通孔7-1-1中轴线的平面上的投影，均不在同一点】，当导柱8-2与定位通孔7-1-1之间相对运动时，上述螺旋线状分布的滚珠7-1-2与导柱8-2之间滚动摩擦的更均匀，大大减小了导柱8-2在定位通孔7-1-1内发生横向窜动的几率，其原理为：相比于滚珠7-1-2沿横向或纵向多排对齐分布的情况，本实施例中滚珠7-1-2的分布状态更有利于避免因导柱8-2表面某一点或某一线过度磨损而导致的导柱8-2与定位通孔7-1-1之间出现较大配合间隙的情形。

上模座5或下模座6上安装有冷却机构，冷却机构包括移动平台6-1、容纳腔6-2和顶出装置6-9，移动平台6-1嵌入容纳腔6-2内并可在容纳腔6-2内上下滑行，顶出装置6-9用于将移动平台6-1顶出容纳腔6-2，移动平台6-1的外侧面用于对应安装上模或下模；容纳腔6-2的出口通过高压阀6-3依次与冷凝器6-4、节流装置6-5、冷却管6-7连通，冷却管6-7再通过低压阀6-8与容纳腔6-2的进口连通；冷凝器6-4、节流装置6-5均对应设置在上模座5或下模座6的外侧；冷却管6-7对应设置在上模座5或下模座6的内部。

具体本实施例中，下模座6上安装有冷却机构，整体式液压冲压机在合模上模下模闭合时，移动平台6-1向容纳腔6-2内移动，容纳腔6-2内填充有制冷剂，例如氟利昂，低温低压的制冷剂气体在容纳腔6-2内被压缩成高温高压的制冷剂气体，当制冷剂气体达到一定压力时，高压阀6-3自动打开，高温高压的制冷剂气体在冷凝器6-4中放热变成中温高压的液体，再经过节流装置6-5降压后变成低温低压的液体，低温低压的液体制冷剂在冷却管6-7内充分吸热蒸发后变成低温低压的气体；当整体式液压冲压机分模上模下模分离时，此时移动平台6-1在顶出装置6-9的作用下被顶出容纳腔6-2，低压阀6-8自动打开，低温低压的制冷剂气体重新被吸入容纳腔6-2内等待下一次被压缩，以此往复循环。本实施例中的冷却机构能大大提高冲压模具的冷却强度，满足越来越大吨位工件的冲压需求。

冷凝器6-4、节流装置6-5均对应设置在上模座5或下模座6外侧的隔热层6-6上，隔热层6-6采用真空隔热板制作，真空隔热板是最新的隔热材料，这种材料的导热系数极低，隔热效果突出；隔热层6-6能够避免冷凝器6-4、节流装置6-5向对应的上模座5或下模座6放热。

顶出装置6-9为设置于容纳腔6-2底部内侧的伸缩气缸，控制伸缩气缸可将移动平台6-1顶出容纳腔6-2。

或者顶出装置6-9为设置于容纳腔6-2底部内侧的伸缩弹簧，该伸缩弹簧的固定端连接在容纳腔6-2底部内侧的凹槽内，伸缩弹簧的自由端连接在移动平台6-1上，合模时伸缩弹簧被压缩在容纳腔6-2底部内侧的凹槽内储存势能，当分模时，伸缩弹簧能够快速的将移动平台6-1从容纳腔6-2顶出。

为了确保上模座5或下模座6的强度，冷却管6-7对应在上模座5或下模座6的内部沿螺旋线状延伸，且冷却管6-7对应靠近上模座5或下模座6的外侧面，从而使得冷却管6-7布置的位置并不是上模座5或下模座6上主要的受力部位，从而提高上模座5或下模座6强度。【现有技术中在上模座5或下模座6内部中心位置设置冷却水管，容易导致上模座5或下模座6内部在巨大压力下而坍塌破坏。】

实施例2

参考图10，一种如实施例1所述的整体式液压冲压机的组装方法，包括以下步骤：

步骤一、在立板1-1的四角上分别开设吊装孔，以便于立板1-1的吊装；

步骤二、首先将两个立板1-1均横向放倒放置，然后调整两个立板1-1之间的距离至规定值，由于立板1-1纵向放置时较高且不好定位，本实施例中将两个立板1-1均横向放倒放置，减小了加工难度；

步骤三、通过四根定位连接柱将两个立板1-1的四角对应连接，本实施例中，通过四根定位连接柱首先将两个立板1-1之间的距离确定好，再进行后续的加工，避免了直接在两个立板1-1之间焊接侧连接板1-2而导致的组装偏差；

步骤四、将侧连接板1-2对应焊接在两个立板1-1的左右两侧；

步骤五、在侧连接板1-2的底端焊接若干块相互平行的底加强板1-3；

步骤六、将四根定位连接柱从立板1-1上切除。

采用本实施例的组装方法，能够方便且准确组装出如实施例1所述的整体式液压冲压机。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种整体式液压冲压机，其特征在于：包括主体框架，所述主体框架包括其前后两侧纵向放置的两个立板(1-1)，两个立板(1-1)的左右两侧分别通过对应的侧连接板(1-2)连接；所述侧连接板(1-2)的底端连接有若干块相互平行的底加强板(1-3)；

所述立板(1-1)上设有立板通孔(1-1-1)，该立板通孔(1-1-1)为矩形通孔，且矩形通孔的四角为圆角；立板(1-1)的底端、底加强板(1-3)的底端均连接在机座(4)上；

两个立板(1-1)下部的左右两侧分别对应连接有一根加强柱，所述加强柱贯穿并连接在对应侧的若干块相互平行的底加强板(1-3)上；

两个立板(1-1)的上部之间连接有油缸安装板(3)，油缸安装板(3)上安装有油缸(2)，该油缸(2)的活塞杆(202)底端连接有滑块(7)，滑块(7)的底端连接有用于安装上模的上模座(5)；所述机座(4)的顶端连接有用于安装下模的下模座(6)；

所述油缸(2)包括缸体(201)，缸体(201)内设置有容纳活塞杆(202)的第一腔室，所述活塞杆(202)沿所述第一腔室的长度方向移动；所述活塞杆(202)内设置有容纳通油杆(203)的第二腔室，所述通油杆(203)的一端与第一进油口(2031)连通，通油杆(203)的另一端与第二腔室的底部连通；

所述第一腔室的顶部与第二进油口(2021)连通；所述第二进油口(2021)有3～5个，3～5个第二进油口(2021)在缸体(201)的周向上均匀分布；所述活塞杆(202)的外表面与所述第一腔室的内表面之间设置有第一导套，所述通油杆(203)的外表面与所述第二腔室的内表面之间设置有第二导套，且所述第一导套和所述第二导套均固定在所述活塞杆(202)上；所述第一腔室的内表面、所述通油杆(203)的外表面均设置有陶瓷耐磨层；所述第一进油口(2031)与增压阀连接。