CN107020345A - 一种基于多工位换模机构的液压机及所述多工位换模机构 - Google Patents

一种基于多工位换模机构的液压机及所述多工位换模机构 Download PDF

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黄照森
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周志江
李贵闪
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    • B21K7/04—Making railway appurtenances; Making vehicle parts parts for permanent way switch tongues

Abstract

本发明公开了一种基于多工位换模机构的液压机及所述多工位换模机构。液压机包括基座、包括上模和下模的多工位模具、两根立柱、滑块、多工位换模机构。滑块上开设相互平行的若干T形滑槽一，基座上开设与滑槽一的滑动方向相互平行的多条滑槽二。多工位换模机构其包括上滑板、下滑板、推缸、位移传感器、比例伺服阀、夹紧缸。上滑板与下滑板的其中一者上设置若干对准销，另一者上设置与若干对准销相对的若干对准套，上模与下模合模时，对准销伸入在相对应的对准套内，且能在夹紧缸运行时夹紧上滑板时对多工位模具内的坯料加工，还能在夹紧缸复位时通过推缸驱动下滑板，使下滑板带动整个多工位模具移动，实现多工位模具在整个液压机中的工位变换。

Description

一种基于多工位换模机构的液压机及所述多工位换模机构
技术领域
本发明涉及一种换模机构以及具有所述换模机构的液压机，尤其涉及一种基于多工位换模机构的液压机即所述多工位换模机构。
背景技术
随着铁路运输化、重载化的加速发展，相应的钢轨道岔也需采用特种断面钢轨来制造。由于AT钢轨跟端的成形截面形状变形较大，锻造工艺比较复杂，传统生产试验的研究方法会大大增加开发周期，同时浪费大量的试验材料。一火多工位锻造成形方式可以成功解决传统加工方式带来的坯料填充不足以及加热火次过多等问题，与此同时，由于模具多个工位的直线分布问题，液压机的抗偏载能力亟待提升。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于多工位换模机构的液压机即所述多工位换模机构，其能解决坯料如钢轨在多工位锻造时因根据需要自动切换模具，而引起的锻压工位偏心的技术问题，本发明能保证工作时锻压工位处于压机中心，避免了由于偏载力的存在造成的锻造精度较低和滑块钢板断裂等问题。
本发明的解决方案是：一种基于多工位换模机构的液压机，其包括：基座；多工位模具，其包括上模以及和上模相合模的下模，下模安装在基座上；两根立柱，其安装在基座上且分别位于所述多工位模具的相对两侧上；滑块，其两端分别滑动安装在两根立柱上，上模安装在滑块上由滑块驱动上模向下与下模进行合模；
其中，滑块上开设相互平行的若干T形滑槽一，基座上开设与滑槽一的滑动方向相互平行的多条滑槽二；
多工位换模机构，其包括：
上滑板，其设置与若干T形滑槽一相对应的若干T形滑条一，上滑板通过滑条一从滑槽一的一侧滑入而滑动安装在滑块上；上模通过固定在上滑板上而间接固定在滑块上；
下滑板，其包括与若干滑槽二相对应的若干滑条二，下滑板通过滑条二滑入在相应的滑槽二中而滑动安装在基座上；下模通过固定在下滑板上而间接固定在基座上；
推缸，其驱动活塞固定在下滑板的侧壁上用于驱动下滑板沿滑槽二滑动；
位移传感器，其固定在推缸的缸壁上用于检测下滑板的移动距离；
比例伺服阀，其根据位移传感器的检测信号控制运行推缸；
夹紧缸，其用于夹紧上滑板以限制上滑板沿滑槽一移动；
其中，上滑板与下滑板的其中一者上设置若干对准销，而另一者上设置与若干对准销相对的若干对准套，上模与下模合模时，对准销伸入在相对应的对准套内，且能在夹紧缸运行时夹紧上滑板时对多工位模具内的坯料加工，还能在夹紧缸复位时通过推缸驱动下滑板，使下滑板带动整个多工位模具移动，实现多工位模具在整个液压机中的工位变换。
作为上述方案的进一步改进，推缸的驱动活塞通过法兰固定在下滑板的侧壁上。
作为上述方案的进一步改进，换模机构还包括对推缸的缸壁进行定位的支架。
作为上述方案的进一步改进，滑槽二呈T形，滑条二与滑槽二相对应也呈T形。
作为上述方案的进一步改进，换模机构还包括固定在基座上的冷却板，滑槽二开设在冷却板上；下滑板滑动安装在冷却板上，下模通过冷却板间接固定在基座上。
本发明还提供一种液压机的多工位换模机构，所述液压机包括：基座；多工位模具，其包括上模以及和上模相合模的下模，下模安装在基座上；两根立柱，其安装在基座上且分别位于所述多工位模具的相对两侧上；滑块，其两端分别滑动安装在两根立柱上，上模安装在滑块上由滑块驱动上模向下与下模进行合模；滑块上开设相互平行的若干T形滑槽一，基座上开设与滑槽一的滑动方向相互平行的多条滑槽二；
多工位换模机构包括：
上滑板，其设置与若干T形滑槽一相对应的若干T形滑条一，上滑板通过滑条一从滑槽一的一侧滑入而滑动安装在滑块上；上模通过固定在上滑板上而间接固定在滑块上；
下滑板，其包括与若干滑槽二相对应的若干滑条二，下滑板通过滑条二滑入在相应的滑槽二中而滑动安装在基座上；下模通过固定在下滑板上而间接固定在基座上；
推缸，其驱动活塞固定在下滑板的侧壁上用于驱动下滑板沿滑槽二滑动；
位移传感器，其固定在推缸的缸壁上用于检测下滑板的移动距离；
比例伺服阀，其根据位移传感器的检测信号控制运行推缸；
夹紧缸，其用于夹紧上滑板以限制上滑板沿滑槽一移动；
其中，上滑板与下滑板的其中一者上设置若干对准销，而另一者上设置与若干对准销相对的若干对准套，上模与下模合模时，对准销伸入在相对应的对准套内，且能在夹紧缸运行时夹紧上滑板时对多工位模具内的坯料加工，还能在夹紧缸复位时通过推缸驱动下滑板，使下滑板带动整个多工位模具移动，实现多工位模具在整个液压机中的工位变换。
作为上述方案的进一步改进，推缸的驱动活塞通过法兰固定在下滑板的侧壁上。
作为上述方案的进一步改进，换模机构还包括对推缸的缸壁进行定位的支架。
作为上述方案的进一步改进，滑槽二呈T形，滑条二与滑槽二相对应也呈T形。
作为上述方案的进一步改进，换模机构还包括固定在基座上的冷却板，滑槽二开设在冷却板上；下滑板滑动安装在冷却板上，下模通过冷却板间接固定在基座上。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1.在多工位锻造时，下滑板带动整个多工位模具移动，因此即便锻压力较大，也能保证多工位模具在液压机的中心进行加工；
2.为避免切换工位的过程中造成的上模与下模位移偏差，需要将上滑板与下滑板同时进行移动，滑块下移使得上下模具进行合模，通过对准销与对准套的配合保证上下滑板的精确对位，从而保证上下滑板同步移动；
3.为避免多工位模具在坯料加工过程中产生左右滑移，工位切换完成后夹紧缸工作对上滑板进行夹紧，夹紧缸固定在冷却板的中心位置，从而限制两个滑板左右滑动；
4.本发明还可采用比例伺服阀和位移传感器控制下滑板的位置，实现模具切换，大大提高了换模速度，同时节省劳动力以提高生产效益。
附图说明
图1为本发明基于多工位换模机构的液压机的部分立体图。
图2为图1中液压机的局部放大示意图。
图3为图1中多工位换模机构在初锻工位且多工位模具未合模时的状态示意图。
图4为图3中多工位模具合模时的状态示意图。
图5为图4中多工位换模机构初锻结束后的状态示意图。
图6为图5中多工位换模机构初锻结束后且多工位模具整体移动时的状态示意图。
图7为图6中多工位换模机构在中锻工位且多工位模具合模时的状态示意图。
图8为图7中多工位换模机构在中锻结束后的状态示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1及图2，本发明的基于多工位换模机构的液压机包括基座15、多工位模具、两根立柱14、滑块12、多工位换模机构16、若干拉杆17。
基座15可以采用横梁的形式，多工位模具包括上模7以及和上模7相合模的下模6，下模6安装在基座5上。在本实施例中，多工位模具有三个工位：初锻、中锻、精锻，整个液压机有四个工位：初锻、中锻、精锻和切边。坯料经过一次加热后分别在以上四个工位按顺序进行加工，前三个工位均为锻造工位，锻压力较大，因此必须保证其在液压机中心进行加工。
两根立柱14安装在基座15上且分别位于所述多工位模具的相对两侧上。滑块12两端分别滑动安装在两根立柱14上，上模7安装在滑块12上由滑块12驱动上模7向下与下模6进行合模。拉杆17固定在立柱14上，可以起到拉的作用。滑块12上开设相互平行的若干T形滑槽一18，基座15上开设与滑槽一18的滑动方向相互平行的多条滑槽二17。
多工位换模机构16包括上滑板13、下滑板5、推缸2、位移传感器1、比例伺服阀、夹紧缸8、支架3、冷却板11。
上滑板13设置与若干T形滑槽一18相对应的若干T形滑条一，上滑板13通过滑条一从滑槽一18的一侧滑入而滑动安装在滑块12上；上模7通过固定在上滑板13上而间接固定在滑块12上。
冷却板11可以不设置，当冷却板11不设置时，下滑板5包括与若干滑槽二17相对应的若干滑条二19，下滑板5通过滑条二19滑入在相应的滑槽二17中而滑动安装在基座15上；下模6通过固定在下滑板5上而间接固定在基座15上。在本实施例中，设置了冷却板11，因此，滑槽二17开设在冷却板11上；下滑板5滑动安装在冷却板11上，下模6通过冷却板11间接固定在基座15上。
推缸2的驱动活塞固定在下滑板5的侧壁上用于驱动下滑板5沿滑槽二17滑动。推缸2的驱动活塞可通过法兰4固定在下滑板5的侧壁上，支架3可对推缸2的缸壁进行定位。因此，在本实施例中，下滑板5的左右移动由推缸2提供动力，推缸2通过法兰4与下滑板5进行连接，推进的位移大小由比例伺服阀和位移传感器1进行精确控制。
夹紧缸8用于夹紧上滑板13以限制上滑板13沿滑槽一18移动。为保证多工位模具可以在图1或图2中左右移动，且要求切换模具的过程中，不能对模具造成损害。按照上述要求设计可以左右移动的两个滑板，将上模7固定在上滑板13上，将下模6具固定在下滑板5上，从而使模具随着下滑板15的左右移动进行切换工位。
上滑板13与下滑板5的其中一者上设置若干对准销10，而另一者上设置与若干对准销10相对的若干对准套9，上模7与下模6合模时，对准销10伸入在相对应的对准套9内，且能在夹紧缸8运行时夹紧上滑板13时对多工位模具内的坯料加工，还能在夹紧缸8复位时通过推缸2驱动下滑板5，使下滑板5带动整个多工位模具移动，实现多工位模具在整个液压机中的工位变换。
滑槽二17也呈T形，滑条二19与滑槽二17相对应也呈T形，这样需要滑条二19从滑槽二17的一侧滑入，当然因为是设置在下滑板5上，因此无需考虑高空自由落体的问题，滑槽二17和滑条二19的形状限制也不严格，也可以是条状的，只要能让下滑板5相对冷却板11滑动即可。
位移传感器1固定在推缸2的缸壁上用于检测下滑板5的移动距离；比例伺服阀，其根据位移传感器1的检测信号控制运行推缸2。比例伺服阀和位移传感器1控制下滑板5的位置，实现模具切换，大大提高了换模速度，同时节省劳动力以提高生产效益。
本发明的液压机在运行时，其多工位换模机构的主要状态(即模具切换顺序)如图3至图8所示。由于此锻造方式为热模锻，坯料温度高达1000℃，为避免高温对压压机滑块与横梁(即基座15)造成影响，在下滑板5和基座15之间设置冷却板11，冷却板11除了具有阻隔温度向液压机的机身进行传导的功能外，还可以为下滑板5的左右移动提供精确的导向(通过滑槽二17实现)，使下滑板5可以平稳准确的移动。
坯料加热完成后，夹紧缸8动作对上滑板13进行夹紧，滑块12上行，通过液压机的自动上料机构将坯料置于初锻工位中，如图3所示。滑块12下行实现上模7和下模6的合模，对坯料进行初锻，如图4所示。初锻后，滑块12上行至上限位，液压机的机械手将坯料从初锻工位中移出，如图5所示。
滑块12再次下行，通过对准销10与对准套9之间的对准，使上下滑板间接实现精准对位，如图6所示。随后，夹紧缸8卸载，推缸2带动下滑板5向左移动，通过比例伺服阀和位移传感器1精确控制位移大小，实现整个母鸡的整体迁移，使中锻工位位于液压机中心，如图7所示。
本发明为避免切换工位的过程中造成的上模7与下模6位移偏差，需要将上滑板13与下滑板5同时进行移动，滑块2下移使得上模7与下模6进行合模，通过对准销10与对准套9的配合保证上滑板13与下滑板5的精确对位，从而保证上滑板13与下滑板5同步移动。
夹紧缸8再次工作，夹紧上滑板13以限制其左右滑动，滑块2上行，从而进行中锻工位的坯料加工，如图8所示。为避免模具在坯料加工过程中产生左右滑移，工位切换完成后夹紧缸8工作对上滑板13进行夹紧，夹紧缸8固定在相对冷却板11的中心位置，从而限制上滑板13左右滑动。
中锻和精锻工位的加工过程与初锻工位相同，其模具的切换顺序同样采用以上方式。当上一工位工作完成时，滑块2回到上限位，工件退出，滑块2下行后上模7与下模6合模，上滑板13与下滑板5自动松开，此时推缸2推动下滑板5滑动换位，然后上滑板13与下滑板5再自动锁紧，滑块2重新打开，工件进入模腔进行下一工艺成形。
通过以上方式，顺利实现了模具工位的自动切换，使坯料可以在液压机中心进行压制。解决了偏载力过大引起的滑块2损坏和锻造精度过低等问题，提高了产品的合格率，同时提高了换模机构以及滑块的寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多工位换模机构的液压机，其包括：
基座(15)；
多工位模具，其包括上模(7)以及和上模(7)相合模的下模(6)，下模(6)安装在基座(5)上；
两根立柱(14)，其安装在基座(15)上且分别位于所述多工位模具的相对两侧上；
滑块(12)，其两端分别滑动安装在两根立柱(14)上，上模(7)安装在滑块(12)上由滑块(12)驱动上模(7)向下与下模(6)进行合模；
其特征在于：滑块(12)上开设相互平行的若干T形滑槽一(18)，基座(15)上开设与滑槽一(18)的滑动方向相互平行的多条滑槽二(17)；
所述液压机还包括多工位换模机构(16)，多工位换模机构(16)包括：
上滑板(13)，其设置与若干T形滑槽一(18)相对应的若干T形滑条一，上滑板(13)通过滑条一从滑槽一(18)的一侧滑入而滑动安装在滑块(12)上；上模(7)通过固定在上滑板(13)上而间接固定在滑块(12)上；
下滑板(5)，其包括与若干滑槽二(17)相对应的若干滑条二(19)，下滑板(5)通过滑条二(19)滑入在相应的滑槽二(17)中而滑动安装在基座(15)上；下模(6)通过固定在下滑板(5)上而间接固定在基座(15)上；
推缸(2)，其驱动活塞固定在下滑板(5)的侧壁上用于驱动下滑板(5)沿滑槽二(17)滑动；
位移传感器(1)，其固定在推缸(2)的缸壁上用于检测下滑板(5)的移动距离；
比例伺服阀，其根据位移传感器(1)的检测信号控制运行推缸(2)；
夹紧缸(8)，其用于夹紧上滑板(13)以限制上滑板(13)沿滑槽一(18)移动；
其中，上滑板(13)与下滑板(5)的其中一者上设置若干对准销(10)，而另一者上设置与若干对准销(10)相对的若干对准套(9)，上模(7)与下模(6)合模时，对准销(10)伸入在相对应的对准套(9)内，且能在夹紧缸(8)运行时夹紧上滑板(13)时对多工位模具内的坯料加工，还能在夹紧缸(8)复位时通过推缸(2)驱动下滑板(5)，使下滑板(5)带动整个多工位模具移动，实现多工位模具在整个液压机中的工位变换。
2.如权利要求1所述的基于多工位换模机构的液压机，其特征在于：推缸(2)的驱动活塞通过法兰(4)固定在下滑板(5)的侧壁上。
3.如权利要求1所述的基于多工位换模机构的液压机，其特征在于：换模机构(16)还包括对推缸(2)的缸壁进行定位的支架(3)。
4.如权利要求1所述的基于多工位换模机构的液压机，其特征在于：滑槽二(17)呈T形，滑条二(19)与滑槽二(17)相对应也呈T形。
5.如权利要求1所述的基于多工位换模机构的液压机，其特征在于：换模机构(16)还包括固定在基座(15)上的冷却板(11)，滑槽二(17)开设在冷却板(11)上；下滑板(5)滑动安装在冷却板(11)上，下模(6)通过冷却板(11)间接固定在基座(15)上。
6.一种液压机的多工位换模机构，所述液压机包括：
基座(15)；
多工位模具，其包括上模(7)以及和上模(7)相合模的下模(6)，下模(6)安装在基座(5)上；
两根立柱(14)，其安装在基座(15)上且分别位于所述多工位模具的相对两侧上；
滑块(12)，其两端分别滑动安装在两根立柱(14)上，上模(7)安装在滑块(12)上由滑块(12)驱动上模(7)向下与下模(6)进行合模；
滑块(12)上开设相互平行的若干T形滑槽一(18)，基座(15)上开设与滑槽一(18)的滑动方向相互平行的多条滑槽二(17)；
其特征在于：多工位换模机构(16)包括：
上滑板(13)，其设置与若干T形滑槽一(18)相对应的若干T形滑条一，上滑板(13)通过滑条一从滑槽一(18)的一侧滑入而滑动安装在滑块(12)上；上模(7)通过固定在上滑板(13)上而间接固定在滑块(12)上；
下滑板(5)，其包括与若干滑槽二(17)相对应的若干滑条二(19)，下滑板(5)通过滑条二(19)滑入在相应的滑槽二(17)中而滑动安装在基座(15)上；下模(6)通过固定在下滑板(5)上而间接固定在基座(15)上；
推缸(2)，其驱动活塞固定在下滑板(5)的侧壁上用于驱动下滑板(5)沿滑槽二(17)滑动；
位移传感器(1)，其固定在推缸(2)的缸壁上用于检测下滑板(5)的移动距离；
比例伺服阀，其根据位移传感器(1)的检测信号控制运行推缸(2)；
夹紧缸(8)，其用于夹紧上滑板(13)以限制上滑板(13)沿滑槽一(18)移动；
其中，上滑板(13)与下滑板(5)的其中一者上设置若干对准销(10)，而另一者上设置与若干对准销(10)相对的若干对准套(9)，上模(7)与下模(6)合模时，对准销(10)伸入在相对应的对准套(9)内，且能在夹紧缸(8)运行时夹紧上滑板(13)时对多工位模具内的坯料加工，还能在夹紧缸(8)复位时通过推缸(2)驱动下滑板(5)，使下滑板(5)带动整个多工位模具移动，实现多工位模具在整个液压机中的工位变换。
7.如权利要求6所述的液压机的多工位换模机构，其特征在于：推缸(2)的驱动活塞通过法兰(4)固定在下滑板(5)的侧壁上。
8.如权利要求6所述的液压机的多工位换模机构，其特征在于：换模机构(16)还包括对推缸(2)的缸壁进行定位的支架(3)。
9.如权利要求6所述的液压机的多工位换模机构，其特征在于：滑槽二(17)呈T形，滑条二(19)与滑槽二(17)相对应也呈T形。
10.如权利要求6所述的液压机的多工位换模机构，其特征在于：换模机构(16)还包括固定在基座(15)上的冷却板(11)，滑槽二(17)开设在冷却板(11)上；下滑板(5)滑动安装在冷却板(11)上，下模(6)通过冷却板(11)间接固定在基座(15)上。
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