CN107553952A - 一种塑形加工压力机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑形加工压力机，涉及压力机技术领域。本发明在液压油路设计时采用蓄能器降低压力脉动，同时也在控制时采用比例电磁阀梯级关闭法降低油路压力脉动，减小了压力机工作时的噪音。

Description

一种塑形加工压力机

技术领域

本发明涉及压力机技术领域，尤其涉及一种塑形加工压力机。

背景技术

压力机广泛应用于汽车、船舶、航空等机械零件的冲压、锻压、成型等技术工艺，对金属等坯件施加强大的压力使其发生塑性变形和断裂来加工成型。

液压压力机生产时依靠惯性轮在液压动力驱动旋转的巨大动能使工件成形，液压系统具有流量大、压力高、运行稳定、日常维护和保养简单等优点。但是由于系统压力、流量变化大，传统液压压力机普遍存在振动明显、噪声大等缺陷。

专利耐火材料用数控摩擦压力机(授权公告号为CN 202292979U)，包括两个竖向的摩擦盘、两个摩擦盘之间通过水平轴连接，水平轴的一端与电动机连接，两个摩擦盘的下方设有水平轮、螺旋升降机构、冲头、工作台，其特征在于还设有PLC控制柜，水平轴的另一端与操纵缸的活塞连接，所述PLC控制柜与电动机、操纵缸连接，其采用电动机作为动力驱动两个竖向的摩擦盘、两个摩擦盘通过摩擦作用，带动水平轮下方设有水平轮顺时针旋转、带动螺旋升降机构与冲头连接，且采用光电开关作为打击行程开关，光电开关容易受到外界光线的影响，不稳定。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种塑形加工压力机。

本发明采用如下技术方案：

一种塑形加工压力机，包括

压力机，所述压力机包括机架，所述机架的上方设有压力机主油缸，所述压力机主油缸连接有惯性轮和螺杆，所述惯性轮的一侧设有刹车油缸，所述刹车油缸上设有摩擦块，所述螺杆连接有打击块，所述打击块的底部设有上模具，所述打击块上设有上顶料液压缸，所述机架的底座上设有支承座和下模具，所述支承座上设有下顶料液压缸，所述机架的一侧还设有光栅尺和限位开关组件；

液压系统，包括液压泵和主油路，所述液压泵与所述主油路之间设有单向阀，所述单向阀连接所述压力机主油缸，所述主油路上还设有蓄能器，所述压力机主油缸采用三位五通电磁阀和比例电磁阀并联，并由电气系统中的PLC顺序控制。

优选的，所述光栅尺设置在所述机架的内侧，光栅尺的读数头设置在所述打击块上。

优选的，所述限位开关组件包括自上至下依次设置在所述机架上的上限位开关、回程限位开关和下限位开关。

优选的，所述上限位开关、所述回程限位开关和所述下限位开关均采用接近开关。

优选的，所述蓄能器设置有两个。

优选的，所述PLC与触摸屏进行逻辑控制，限位开关信号、光栅尺信号、液压系统油位信号以及操作按钮接入PLC输入端，所述PLC输出端分别控制液压电机、上顶料电磁阀、下顶料电磁阀、刹车电磁阀、主油缸电磁阀以及比例电磁阀。

本发明具有以下有益效果:

1、液压压力机液压系统流量大，压力高，运行稳定、日常维护和保养简单等优点。但是由于系统压力、流量变化大，传统液压压力机普遍存在振动明显、噪声大等缺陷。本发明在液压油路设计时采用蓄能器降低压力脉动，同时也在控制时采用比例电磁阀梯级关闭法降低油路压力脉动。明显降低系统震动，增加了液压油路中各种阀的使用寿命。

2、本发明液压压力机由机架、惯性轮、液压系统、压力机主油缸、上模下模以及控制系统组成。主油缸上油腔即无杆腔进油时，驱动活塞杆下行，同时带动惯性轮旋转，实现打击块下行打击时将能量转换为工件的塑性变形，采用液压缸直接驱动螺杆转动，螺杆驱动滑块进行打击，螺杆带动惯性轮转动，增加打击时塑形变形量。

4、机架立柱上安装有光栅尺与限位开关，光栅尺读数头安装于压力机打击块上，光栅标尺安装于压力机立柱内测，用于测量压力机打击块位移，同时在立柱上方安装打击块回程限位开关和上极限位置开关，下方安装打击返程安全限位开关，采用接近开关，接近开关比光电开关稳定，不易受到外界光线影响，通过计算PLC得到打击块的实时位移和实时速度。

5、压力机主油缸采用三位五通普通电磁阀和比例电磁阀并联，通过PLC控制器的顺序控制两者工作方式，打击时可以获得与主油缸活塞杆连接的上模具的不同打击力，回程时依次关闭普通电磁阀，缩减比例电磁阀的开度，达到降低系统压力冲击、并且能够精确的停止在回程限位开关处。

附图说明

下面结合附图对本发明作优选的说明：

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明压力机液压管路图；

图3为本发明电气控制系统结构图；

图中标记为:1、机架；2、压力机主油缸；3、惯性轮；4、螺杆；5、刹车油缸；6、摩擦块；7、打击块；8、上模具；9、上顶料液压缸；10、支承座；11、下模具；12、下顶料液压缸；13、光栅尺；14、液压泵；15、单向阀；16、蓄能器；17、电磁阀；18、比例电磁阀；19、上限位开关；20、回程限位开关；21、下限位开关；22、溢流阀。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的一种塑形加工压力机，包括压力机，压力机包括机架1，机架1的上方设有压力机主油缸2，压力机主油缸2连接有惯性轮3和螺杆4，惯性轮3的一侧设有刹车油缸5，刹车油缸5上设有摩擦块6，螺杆4连接有打击块7，打击块7的底部设有上模具8，打击块7上设有上顶料液压缸9，机架1的底座上设有支承座10和下模具11，支承座10上设有下顶料液压缸12，机架1的一侧还设有光栅尺13和限位开关组件；

液压系统，包括液压泵14和主油路，液压泵14与主油路之间设有单向阀15，单向阀15连接压力机主油缸2，主油路上还设有两个蓄能器16，压力机主油缸2采用三位五通电磁阀17和比例电磁阀18并联，并由电气系统中的PLC顺序控制；

电气系统，PLC与触摸屏进行逻辑控制，限位开关信号、光栅尺信号、液压系统油位信号以及操作按钮接入PLC输入端，PLC输出端分别控制液压电机、上顶料电磁阀、下顶料电磁阀、刹车电磁阀、主油缸电磁阀以及比例电磁阀。

光栅尺13设置在机架1的内侧，光栅尺13的读数头设置在打击块7上。

限位开关组件包括自上至下依次设置在机架1上的上限位开关19、回程限位开关20和下限位开关21。优选的，上限位开关19、回程限位开关20和下限位开关21均采用接近开关，接近开关比光电开关稳定，不易受到外界光线影响。

本发明的工作原理:

刹车油缸5推杆控制摩擦块6的进给，当刹车油缸5推杆推出时，摩擦块6与惯性轮3形成一定压力，形成刹车抱闸作用。推杆退回时，摩擦块6退回，惯性轮3释放。压力机主油缸2活塞在液压力作用下驱动惯性轮3和螺杆4作螺旋运动，打击块7和上模具8做打击运动，打击块7通过立柱机架1进行导向，压力机主油缸2上油腔即无杆腔进油时，驱动活塞杆下行，即实现打击块7下行实现打击，反之打击块7上行，实现下行、打击、回程动作。机架1立柱上安装有光栅尺13与限位开关，光栅尺13读数头安装于压力机打击块7上，光栅尺13安装于压力机机架1立柱内侧，用于测量压力机打击块7位移，同时在机架1立柱上方安装打击块回程限位开关即上限位开关19和回程限位开关20，下方安装打击块返程安全限位开关即下限位开关21。

光栅尺13传感器当光源照射栅尺时形成脉冲电信号，接至PLC的高速计数输入端，当打击块移动时，PLC可以读取打击块位移量。压力机打击块处于回程限位开关20处，开始打击下行时，PLC置位移数据为0，并启动计数器，当计数位移量等于或大于打击行程时，发出回程命令。依靠惯性打击块7滑行，并对工件进行打击，已积蓄的动能转化为工件毛坯的塑性变形，直至上下模具合拢为止。此后，打击块7上行返回，根据计数位移量，缩减回程主油缸活塞腔的进油量，当回程限位开关20有信号，关闭电磁阀17，同时刹车动作，打击块7停止于回程限位开关20处。

液压压力机液压管路如图2所示，液压系统的主要由液压泵14、蓄能器16、电磁阀17、单向阀15组成。液压泵14采用大流量的恒功率变量泵，工作压力通过溢流阀22的远程调压阀进行调压。液压泵14与主油路之间安装有单向阀15，防止主油路压力通过液压泵14进油路泄露，起保压左右。液压泵14的出口流量脉动引起管路的机械振动，是系统振动的关键因素，因此在主油路设置两个高压蓄能器16进行保压，蓄能器16可以储能和向系统供能，吸收系统的压力脉动，稳定系统压力。此外压力机主油缸采用三位五通电磁阀17和比例电磁阀18并联，通过PLC控制器的顺序控制两者工作方式，打击时可以获得与主油缸活塞杆连接的上模具的不同打击力，回程时依次关闭普通电磁阀17，缩减比例电磁阀18的开度，达到降低系统压力冲击、并且能够精确的停止在回程限位开关20处。

主油缸的工作过程为：快速下行→滑行打击→快速返回→慢速返回→复位制动。复位状态时，打击块停止于回程限位开关处。启动打击后，刹车油路进油，制动机构解除刹车，允许打击块运动。主油缸无杆腔进油，有杆腔排油，打击块下行，进油流量由普通电磁阀和比例电磁阀协同控制，流量大小同时决定打击块的打击能量和打击速度。PLC对打击块移动进行计数，当计数位移量等于或大于打击行程时，发出回程命令。依靠惯性打击块滑行，并对工件进行打击，已积蓄的动能转化为工件毛坯的塑性变形，直至上下模具合拢为止。此后，打击块上行返回，根据计数位移量，缩减回程主油缸活塞腔的进油量，当回程限位开关有信号，关闭主油缸的电磁阀。同时刹车电磁阀复位，进行制动，打击块停止于回程限位开关处。压力机停止，完成打击状态一周循环。停止后，可以手动操作顶料阀动作，将工件顶出，方便取出加工件。

液压压力机的电气控制系统采用可编程逻辑控制器(PLC)与触摸屏进行逻辑控制，控制系统连接框图如图3所示。限位开关、操作按钮为开关量输入信号，光栅尺信号接入PLC高速计数端口，压力系统油位、温度传感器接在PLC模拟量输入模块中。PLC输出端口分别控制液压系统执行器，例如液压电机、主油缸电磁阀与比例电磁阀、刹车电磁阀、顶料电磁阀。PLC与触摸工业显示屏连接，进行人机界面显示，显示压力机的各种工作状态，同时也有部分操作按键设置于触摸屏上，例如上行微动、下行微动等功能。

操作分为手动与自动，实现压力机运行控制。手动工作用于压力机打击块的微动，自动工作用于压力机的正常打击操作，打击力通过触摸屏调节，PLC根据触摸屏打击力设置控制比例电磁阀开度来控制打击力度。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种塑形加工压力机，其特征在于：包括

压力机，所述压力机包括机架，所述机架的上方设有压力机主油缸，所述压力机主油缸连接有惯性轮和螺杆，所述惯性轮的一侧设有刹车油缸，所述刹车油缸上设有摩擦块，所述螺杆连接有打击块，所述打击块的底部设有上模具，所述打击块上设有上顶料液压缸，所述机架的底座上设有支承座和下模具，所述支承座上设有下顶料液压缸，所述机架的一侧还设有光栅尺和限位开关组件；

液压系统，包括液压泵和主油路，所述液压泵与所述主油路之间设有单向阀，所述单向阀连接所述压力机主油缸，所述主油路上还设有蓄能器，所述压力机主油缸采用三位五通电磁阀和比例电磁阀并联，并由电气系统中的PLC顺序控制。

2.根据权利要求1所述的一种塑形加工压力机，其特征在于：所述光栅尺设置在所述机架的内侧，光栅尺的读数头设置在所述打击块上。

3.根据权利要求1所述的一种塑形加工压力机，其特征在于：所述限位开关组件包括自上至下依次设置在所述机架上的上限位开关、回程限位开关和下限位开关。

4.根据权利要求3所述的一种塑形加工压力机，其特征在于：所述上限位开关、所述回程限位开关和所述下限位开关均采用接近开关。

5.根据权利要求1所述的一种塑形加工压力机，其特征在于：所述蓄能器设置有两个。

6.根据权利要求1所述的一种塑形加工压力机，其特征在于：所述PLC与触摸屏进行逻辑控制，限位开关信号、光栅尺信号、液压系统油位信号以及操作按钮接入PLC输入端，所述PLC输出端分别控制液压电机、上顶料电磁阀、下顶料电磁阀、刹车电磁阀、主油缸电磁阀以及比例电磁阀。