CN107214284B - 一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置 - Google Patents
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Abstract
一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，包括安装在机身上的滑块，滑块两侧分别设有支架与竖直上拉杆连接，上拉杆通过调节螺母与下拉杆连接，下拉杆下端与拉杆接头固定连接，拉杆接头与横向设置的杠杆外端转、滑动连接，杠杆中部与设置在机身上的支点座转动连接，杠杆另一端与顶料座下底面滚动连接，顶料座上端竖直活动设置在机身内，顶料座中心设有通孔，顶料座底部设有气缸，气缸的活塞杆安装在通孔内，顶料座上端与上顶杆下端配合连接，上顶杆的上端与工作台配合连接，它具有同步性好、对称均衡、顶出力大、结构简单、紧凑、机械效率高、制造成本低、维修简单、绿色节能等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及机械压力机技术领域，具体涉及一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置。
背景技术：
下顶料装置是机械压力机主要部件之一。现有机械压力机使用的下顶料装置按驱动方式主要分为两类，一类是大多数采用的凸轮式下顶料装置，另一类是少数机械压力机，特别是小型机械压力机采用的气动式下顶料装置，上述两种下顶料装置主要用于机械压力机锻造及锻造后顶出零件。
但如今，制造业迅猛发展，市场竞争激烈，制造企业对所采购设备提出了更高要求----降低能耗、提高机械效率、绿色生产。现有的这两种下顶料装置都存在一定缺陷，不能很好的满足制造企业的需求。如图1-2所示，凸轮式下顶料装置的基本工作原理是：将曲轴的旋转力，通过凸轮机构将扭矩转化为摆杆的摆动来带动拉杆上下运动的力，再通过连杆将拉杆上下运动的力转化为转动的扭矩，最后通过下顶料轴转动将扭矩再转化为顶料杆向上的顶料力，与滑块同步动作实现零件的锻造；机械顶料动作完成后，滑块向上回程时，辅助气缸开始启动，气缸活塞杆连接在连杆上，通过连杆、下顶料轴，采用与机械顶料相同的动作，继续将顶料杆向上顶出，将锻件从下模腔里顶出并在最高位置保持一段时间(便于夹持锻件)，至此，完成整个顶料过程。上述机构对力的转化次数过多(达3次)，能量损耗大，结构较复杂、制造成本高；并且凸轮式机械下顶料装置还有顶料完成后，复位时冲击大，凸轮、复位弹簧磨损快，上摆杆容易磨损、折断、与凸轮卡死、维修成本高等问题，增加了生产成本、降低了生产效率，不符合当前制造企业对绿色节能生产的要求。最主要的是超过公称力30％以上的下顶料锻挤或拉伸力要求，凸轮式机械下顶料装置就无法实现。
如图3所示，气动式下顶料装置是将气缸悬挂在底座下面，活塞杆与顶料杆直接相连，通过气缸的运动，直接顶料，该机构结构简单、工作可靠，但顶出力较小，仅用于零件冲压后从模具内将零件顶出，不能满足锻挤工作要求。目前只在对顶料力要求不高的少量小型机械压力机上使用。
发明内容：
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，它具有同步性好、对称均衡、顶出力大、结构简单、紧凑、机械效率高、制造成本低、维修简单、绿色节能等优点，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，包括安装在机身上的滑块，滑块两侧分别设有支架与竖直上拉杆连接，上拉杆通过调节螺母与下拉杆连接，下拉杆下端与拉杆接头固定连接，拉杆接头与横向设置的杠杆外端转和滑动连接，杠杆中部与设置在机身上的支点座转动连接，杠杆另一端与顶料座下底面滚动连接，顶料座上端竖直活动设置在机身内，顶料座中心设有通孔，顶料座底部设有气缸，气缸的活塞杆安装在通孔内，顶料座上端与上顶杆下端配合连接，上顶杆的上端与工作台配合连接。
所述滑块两侧分别设有支架，支架与滑块之间设有键，上拉杆通过球面垫圈和螺母安装在支架上。
所述调节螺母一端与上拉杆螺纹连接，另一端与下拉杆螺纹连接，调节螺母通过锁紧螺母与上拉杆和下拉杆固定。
所述下拉杆下端穿过机身与拉杆接头连接，拉杆接头上设有紧固螺母。
所述机身对应安装下拉杆的位置设有第一导向铜套，第一导向铜套外部设有与其配合的第一套。
所述拉杆接头末端设有第一销轴，杠杆靠近拉杆接头的一端横向设有第一导向槽，第一导向槽内设有第一自润滑铜套，第一销轴安装在第一导向槽内实现滚滑连接。
两个所述杠杆分别通过滚轮前后错位安装在顶料座底部。
所述杠杆与顶料座连接的一端设有第二销轴，顶料座底部前后分别横向设有第二导向槽，第二导向槽内安装有滚轮，滚轮中心处转动连接有第二销轴，第二销轴与滚轮之间设有第二自润滑铜套。
所述杠杆通过第三销轴与支点座转动连接，第三销轴末端设有轴用挡圈，第三销轴中部安装有第三自润滑铜套。
所述顶料座呈凸型结构，顶料座上部竖直活动安装在机身内，顶料座沿竖直方向移动。
所述顶料座的通孔底部设有第四自润滑铜套。
所述机身对应安装顶料座的位置上下分别设有第二铜套和第三铜套，第二铜套和第三铜套外部分别设有第二套和第三套。
所述工作台上对应安装上顶杆的位置设有第四铜套，第四铜套外部设有第四套，第四套下端设置在第二套内。
所述顶料座中部外壁上设有接油盘。
所述上顶杆下端与顶料座或活塞杆接触连接。
所述上顶杆直径大于活塞杆直径。
所述活塞杆相当于下顶杆。
所述气缸在收缩状态下，气缸的活塞杆上端与顶料座上端平齐。
所述顶料座上端通孔内设有与活塞杆配合的铜套。
所述气缸与设计在机身外侧的电磁阀连接。
本发明采用上述方案，针对现有机械压力机下顶料装置存在的技术问题，设计了一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，通过设计上拉杆、下拉杆、杠杆传动、顶料座、上顶杆和气缸，实现滑块向下运动时，滑块带动上拉杆和下拉杆向下运动，下拉杆带动杠杆沿支点座转动，杠杆两端分别做滚滑运动，进而实现带动顶料座向上移动，顶料座向上移动带动上顶杆向上移动，从而实现锻挤或拉伸顶料的过程。在顶料完成后，滑块向上返程时，下拉杆带动杠杆反向转动，顶料座向下运动，此时启动气缸，气缸的活塞杆(下顶杆)伸出克服上顶杆在自身重力下向下运动，并通过活塞杆(下顶杆)推动上顶杆继续向上顶出，并保持，方便锻件的抓取。通过杠杆机构，实现了滑块下落时上顶杆顶出的相对运动，实现同步锻挤及顶出零件，减少工序，节约成本；并可通过调节支点座的位置，调节杠杆力臂尺寸比例，进而增大下顶料力，从而实现下顶料重载下锻挤或拉伸的特殊要求。气缸直接安装在顶料座底部，实现活塞杆(取件时的下顶杆)带动上顶杆直接顶料，提高了能量的利用率实现滑块下落时活塞杆(取件时的下顶杆)推动上顶杆顶出的相向运动。完成上下模具同时锻挤、拉伸及顶出零件，缩短了传动链，提高机械效率，节约了制造成本。
附图说明：
图1为现有机械压力凸轮式下顶料装置的主视图；
图2为现有机械压力凸轮式下顶料装置的侧视图；
图3是现有机械压力机气动式下顶料装置的结构示意图；
图4是本发明结构示意图；
图5是本发明图4中的A-A向剖视图；
图6是本发明图4中的E向杠杆连接结构示意图；
图7是本发明图4中的B-B向剖视图；
图8是本发明图6中的C-C向剖视图；
图9是本发明图6中的D-D向剖视图；
图中，1、螺母，2、球面垫圈，3、上拉杆，4、支架，5、锁紧螺母，6、调节螺母，7、下拉杆，8、第一导向铜套，9、第一套，10、支点座，11、紧固螺母，12、拉杆接头，13、滚轮，14、杠杆，15、气缸，16、滑块，17、键，18、机身，19、电磁阀，20、第四铜套，21、第四套，22、第二套，23、第二铜套，24、铜套，25、接油盘，26、第三套，27、第三铜套，28、第四自润滑铜套，29、上顶杆，30、顶料座，31、活塞杆，32、轴用挡圈，33、第三销轴，34、第三自润滑铜套，35、第一自润滑铜套，36、第二自润滑铜套，37、第二销轴，38、第一导向槽，39、第二导向槽，40、第一销轴，41、工作台，42、曲轴，43、拉杆，44、通孔。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图4-9所示，一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，包括安装在机身18上的滑块16，滑块16两侧分别设有支架4与竖直上拉杆3连接，上拉杆3通过调节螺母6与下拉杆7连接，下拉杆7下端与拉杆接头12固定连接，拉杆接头12与横向设置的杠杆14外端转和滑动连接，杠杆14中部与设置在机身18上的支点座10转动连接，杠杆14另一端与顶料座30下底面滚动连接。顶料座30上端竖直活动设置在机身18内，顶料座30中心设有通孔44，顶料座30底部设有气缸15，气缸15的活塞杆31安装在通孔44内，顶料座30上端与上顶杆29下端配合连接，上顶杆29的上端与工作台41配合连接，通过设计上拉杆3、下拉杆7、杠杆14、顶料座30、上顶杆29和气缸15，实现滑块16向下运动时，滑块16带动拉杆接头12、上拉杆3和下拉杆7向下运动，下拉杆7带动杠杆14沿支点座10转动，从而带动顶料座30向上移动，顶料座30向上移动带动上顶杆29向上移动，从而实现锻挤或拉伸顶料的过程。在顶料完成后，滑块16向上返程时，下拉杆7带动杠杆14反向转动，顶料座30向下运动，此时启动气缸15，气缸15的活塞杆31伸出克服上顶杆29在自身重力下向下运动，并通过活塞杆31推动上顶杆29继续向上顶出，并保持，方便锻件的抓取。通过杠杆机构，实现了滑块16下落时上顶杆29顶出的相对运动，实现同步锻挤及顶出零件，减少工序，节约成本；并可通过调节支点座10的位置，调节杠杆14力臂尺寸比例，进而达到需要的顶料行程和下顶料顶紧力，从而实现下顶料重载下锻挤或拉伸的特殊要求。气缸15直接安装在顶料座30底部，实现活塞杆31带动上顶杆29直接顶料，提高了能量的利用率，实现滑块16下落时活塞杆31推动上顶杆29顶出的相向运动。完成上下模具同时锻挤、拉伸及取出零件，缩短了传动链，提高机械效率，节约了制造成本。
滑块16两侧分别设有支架4，支架4与滑块16之间设有键17，上拉杆3通过球面垫圈2和螺母1安装在支架4上，使上拉杆3能够牢固的安装在滑块16上。
调节螺母6一端与上拉杆3螺纹连接，另一端与下拉杆7螺纹连接，调节螺母6通过锁紧螺母5与上拉杆3和下拉杆7固定，便于根据装模高度，调整上拉杆3和下拉杆7的连接长度。
下拉杆7下端穿过机身18与拉杆接头12连接，拉杆接头12上设有紧固螺母11，安装更加牢靠。
机身18对应安装下拉杆7的位置设有第一导向铜套8，第一导向铜套8外部设有与其配合的第一套9，实现对下拉杆7起到导向限位作用。
拉杆接头12末端设有第一销轴40，杠杆14靠近拉杆接头12的一端横向设有第一导向槽38，第一导向槽38内设有第一自润滑铜套35，第一销轴40安装在第一导向槽38内实现滚滑连接，进而实现驱动杠杆14绕支点座10转动。
两个所述杠杆14分别通过滚轮13前后错位安装在顶料座30底部的第二导向槽39内，使顶料座30前后受力均匀，运动更加平稳。
杠杆14与顶料座30连接的一端设有第二销轴37，顶料座30底部前后分别横向设有第二导向槽39，第二导向槽39内安装有滚轮13，滚轮13中心处转动连接有第二销轴37，第二销轴37与滚轮13之间设有第二自润滑铜套36，实现滚轮13沿第二导向槽39做滚滑运动，进而实现杠杆14转动推动顶料座30上下移动。
杠杆14通过第三销轴33与支点座10转动连接，第三销轴33末端设有轴用挡圈32，第三销轴33中部安装有第三自润滑铜套34，实现转动连接，通过改变支点座10的位置，实现调节杠杆14的顶料行程和下顶料顶紧力。
顶料座30呈凸型结构，顶料座30上部竖直活动安装在机身18内，顶料座30可沿竖直方向移动，实现顶料座30将上顶杆29顶起。
顶料座30的通孔44底部设有第四自润滑铜套28，起到对活塞杆31润滑导向限位作用，此处的活塞杆31相当于气动取件时使用的下顶杆。
机身18对应安装顶料座30的位置上下分别设有第二铜套23和第三铜套27，第二铜套23和第三铜套27外部分别设有第二套22和第三套26，起到对顶料座30导向限位作用。
工作台41上对应安装上顶杆29的位置设有第四铜套20，第四铜套20外部设有第四套21，第四套21下端设置在第二套22内，对上顶杆29起到导向限位作用。
顶料座30中部外壁上设有接油盘25，对润滑油进行回收再利用。
上顶杆29下端与顶料座30或活塞杆31接触连接。
上顶杆29直径大于活塞杆31直径，便于活塞杆31将上顶杆29顶出。
气缸15在收缩状态下，气缸15的活塞杆31上端与顶料座30上端平齐，尽量减少活塞杆31的运动行程，且确保运动额精确度。
顶料座30通孔44上端内设有与活塞杆31配合的铜套24。
气缸15与设计在机身18外侧的电磁阀19连接，便于精确控制气缸的启停。
本发明的工作过程：
首先根据装模高度，通过调节螺母6调节上拉杆3和下拉杆7的连接长度，当滑块16向下运动时，滑块16带动支架4、上拉杆3和下拉杆7向下运动，下拉杆7带动拉杆接头12向下运动，拉杆接头12上的第一销轴40沿第一导向槽38做滚滑运动，从而使杠杆14沿支点座10转动，杠杆14通过第二销轴37和滚轮13在第二导向槽39内做滚滑运动，实现带动顶料座30向上移动，顶料座30向上移动带动上顶杆29向上移动，从而实现锻挤或拉伸顶料的过程。在顶料完成后，滑块向上返程时，下拉杆7带动杠杆14沿支点座10反向转动，顶料座30向下运动，此时启动气缸15，气缸15的活塞杆31伸出克服上顶杆29在自身重力下向下运动，并通过活塞杆31推动上顶杆29继续向上顶出，并保持，方便锻件的抓取。通过杠杆机构，实现了滑块16下落时上顶杆29顶出的相对运动，实现同步锻挤及顶出零件，减少工序，节约成本；并可通过调节支点座10的位置，调节杠杆14力臂尺寸比例，进而增加顶出力，从而实现下顶料重载下锻挤或拉伸的特殊要求。气缸15直接安装在顶料座30底部，实现活塞杆31带动上顶杆29直接顶料，提高了能量的利用率实现滑块16下落时活塞杆31推动上顶杆29顶出的相向运动。完成上下模具同时锻挤、拉伸及顶出零件，缩短了传动链，提高机械效率，节约了制造成本。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，其特征在于：包括安装在机身上的滑块，滑块两侧分别设有支架与竖直上拉杆连接，上拉杆通过调节螺母与下拉杆连接，下拉杆下端与拉杆接头固定连接，拉杆接头与横向设置的杠杆外端转和滑动连接，杠杆中部与设置在机身上的支点座转动连接，杠杆另一端与顶料座下底面滚动连接，顶料座上端竖直活动设置在机身内，顶料座中心设有通孔，顶料座底部设有气缸，气缸的活塞杆安装在通孔内，顶料座上端与上顶杆下端配合连接，上顶杆的上端与工作台配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，其特征在于：所述滑块两侧分别设有支架，支架与滑块之间设有键，上拉杆通过球面垫圈和螺母安装在支架上，调节螺母一端与上拉杆螺纹连接，另一端与下拉杆螺纹连接，调节螺母通过锁紧螺母与上拉杆和下拉杆固定，下拉杆下端穿过机身与拉杆接头连接，拉杆接头上设有紧固螺母，机身对应安装下拉杆的位置设有第一导向铜套，第一导向铜套外部设有与其配合的第一套。
3.根据权利要求1所述的一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，其特征在于：所述拉杆接头末端设有第一销轴，杠杆靠近拉杆接头的一端横向设有第一导向槽，第一导向槽内设有第一自润滑铜套，第一销轴安装在第一导向槽内实现滚滑连接。
4.根据权利要求1所述的一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，其特征在于：两个所述杠杆分别通过滚轮前后错位安装在顶料座底部，杠杆与顶料座连接的一端设有第二销轴，顶料座底部前后分别横向设有第二导向槽，第二导向槽内安装有滚轮，滚轮中心处转动连接有第二销轴，第二销轴与滚轮之间设有第二自润滑铜套。
5.根据权利要求1所述的一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，其特征在于：所述杠杆通过第三销轴与支点座转动连接，第三销轴末端设有轴用挡圈，第三销轴中部安装有第三自润滑铜套。
6.根据权利要求1所述的一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，其特征在于：所述顶料座呈凸型结构，顶料座上部竖直活动安装在机身内，顶料座沿竖直方向移动，顶料座的通孔底部设有第四自润滑铜套，机身对应安装顶料座的位置上下分别设有第二铜套和第三铜套，第二铜套和第三铜套外部分别设有第二套和第三套。
7.根据权利要求1所述的一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，其特征在于：所述工作台上对应安装上顶杆的位置设有第四铜套，第四铜套外部设有第四套，第四套下端设置在第二套内。
8.根据权利要求1所述的一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，其特征在于：所述顶料座中部外壁上设有接油盘，顶料座上端通孔内设有与活塞杆配合的铜套。
9.根据权利要求1所述的一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，其特征在于：所述上顶杆下端与顶料座或活塞杆接触连接，上顶杆直径大于活塞杆直径，所述气缸在收缩状态下，气缸的活塞杆上端与顶料座上端平齐。
10.根据权利要求1所述的一种机械压力机杠杆式机械下顶料装置，其特征在于：所述气缸与设计在机身外侧的电磁阀连接。
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