CN107931389A - 一种低成本集装箱顶板液压成型系统 - Google Patents

一种低成本集装箱顶板液压成型系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低成本集装箱顶板液压成型系统，属于液压成型领域。本发明包括上箱体、上滑块、上模、上主油缸、下箱体、下主油缸、下滑块和下模，所述的上主油缸设置于上箱体上部，上滑块设置于上箱体下部，上模固定于上滑块底部，上主油缸与上滑块之间设置有一驱动单元，上主油缸通过该驱动单元带动上滑块沿竖直方向移动；所述的下滑块设置于下箱体内部，该下滑块下部连接下主油缸，上部连接下模，下主油缸带动下滑块沿竖直方向移动。本发明是一款针对集装箱顶板结构所设计的专用机，大大减少了设备采购成本，减小了中小型集装箱顶板生产企业的经济负担。

Description

一种低成本集装箱顶板液压成型系统
技术领域
本发明涉及液压机技术领域，更具体地说，涉及一种低成本集装箱顶板液压成型系统。
背景技术
集装箱作为通用的运输工具在现有物流行业中发挥了极大的作用。目前常用的集装箱顶板一般采用盲波顶板，具体结构参见图9，集装箱顶板3上设置多个盲波31，盲波31的构造为向上突出于集装箱顶板3，且四周封闭。集装箱顶板3的盲波31是一体成型的。液压机是一种重要的成形装备，由电动机驱动液压泵产生高压液体，通过液压缸产生直线运动进行工作。由于液压机加工适应性广，广泛应用于金属和非金属的成形加工。目前，针对集装箱顶板3的加工，多数采用折弯机配合一整套模具压制成型，但一台折弯机配合一整套模具的售价通常需要40w左右，对于集装箱顶板生产企业来说，加工设备的采购成本非常高。
如中国专利号ZL201620055597.4，授权公告日为2016年8月17日，发明创造名称为：一种集装箱顶板的自动化生产系统；该申请案包括顶板压型上料机构、顶板压型出料机、侧收料机构、旋转机构、侧上料机构、自动修边线机构、拱度效正机构和顶板收料小车，通过将预处理好的板材吊装到顶板压型上料机后，由PLC自动控制吸盘将单张钢板，放置在压型送料夹具前，由夹具输送至液压机的模具内进行压型，压型完成的顶板经旋转机构旋转90°后进入自动修边线机构，先对顶板进行纵向双边修剪，再进行横向双边修剪，修剪后的顶板再通过拱度校正机构进行反向校正，最后加工好的顶板经辊道输送进入顶板收料小车堆垛。该申请案虽然实现了集装箱顶板压型修边的自动化，但该申请案即存在上文所述的设备采购成本高的问题，对于中小型集装箱顶板生产企业来说，根本无力承担。
中国专利申请号201510763098.0，申请日为2015年11月10日，发明创造名称为：一种集装箱顶板辊压成型工艺及其设备，该申请案利用辊压成型工艺制造集装箱顶板，具体为钢板被放卷后先在钢板上辊，压出所需的盲波，然后再对钢板进行拱度成型，最后再对钢板进行定尺寸切割。该申请案有别于传统集装箱顶板加工工艺，但其同样存在设备采购成本高的问题，性价比不高。
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集装箱顶板盲波成型设备采购成本高的问题，提供了一种低成本集装箱顶板液压成型系统，本发明是一款针对集装箱顶板结构所设计的专用机，该款机型整体售价仅为几万元，相对传统折弯机配合一整套模具压制成型的工艺，大大减少了设备采购成本，减小了中小型集装箱顶板生产企业的经济负担。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，包括上箱体、上滑块、上模、上主油缸、下箱体、下主油缸、下滑块和下模，所述的上主油缸设置于上箱体上部，上滑块设置于上箱体下部，上模固定于上滑块底部，上主油缸与上滑块之间设置有一驱动单元，上主油缸通过该驱动单元带动上滑块沿竖直方向移动；所述的下滑块设置于下箱体内部，该下滑块下部连接下主油缸，上部连接下模，下主油缸带动下滑块沿竖直方向移动。
作为本发明更进一步的改进，所述的驱动单元包括主摆杆、横梁、副摆杆和垂直连杆，所述的横梁一端与主摆杆轴连，另一端与副摆杆轴连，主摆杆和副摆杆均通过支点与上箱体相连，且主摆杆和副摆杆均与一垂直连杆轴连，其中，主摆杆远离垂直连杆的一端与上主油缸的活塞轴连；所述的垂直连杆下部设置有连杆支点，垂直连杆通过该连杆支点与上滑块相连。
作为本发明更进一步的改进，所述的下箱体上部设置工作台，该工作台沿长度方向开设通孔，下滑块带动下模上移穿过该通孔，凸出于工作台；所述的通孔两侧设置支板，两支板之间定位压边圈。
作为本发明更进一步的改进，所述的上模为凹模，该凹模型腔四周设置螺纹孔，凹模通过螺栓插入所述螺纹孔中与上滑块下部上模座相连；所述的下模为凸模，沿下模长度方向设置螺纹孔，下模通过螺栓插入所述螺纹孔中与下滑块相连。
作为本发明更进一步的改进，所述上模、压边圈和下模沿长度方向均为大弧面结构设计。
作为本发明更进一步的改进，所述压边圈长度方向大弧面最高点处厚度为L1，最低点处厚度为L2，L1与L2的差值为14.2-15mm。
作为本发明更进一步的改进，所述压边圈沿宽度方向为小弧面结构设计，该小弧面最高点处厚度与最低点处厚度差值为L3，L3为3.5-4.5mm。
作为本发明更进一步的改进，所述的下主油缸沿下箱体的长度方向等间隔设置有4个；所述的上滑块两侧设置有上导轨，上滑块沿上导轨在竖直方向移动；所述的下滑块两侧设置有下导轨，下滑块沿下导轨在竖直方向移动。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，是一款结合集装箱顶板结构特点所设计的专用机，其利用上下凹、凸模结构，使集装箱顶板盲波一次成型，该款机型整体售价仅为几万元，相对传统折弯机配合一整套模具压制使集装箱顶板盲波的工艺，大大减少了设备采购成本，减小了中小型集装箱顶板生产企业的经济负担，同时也提高了加工效率；
(2)本发明的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，其在上主油缸与上滑块之间设置驱动单元，该驱动单元只需一个主油缸带动主摆杆和副摆杆同步摆动，就能使两垂直连杆在竖直方向同步移动；结构设计简单，垂直连杆沿竖直方向移动平稳，同步性好，为高质量压制顶板盲波提供了保证；
(3)本发明的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，其上模、压边圈和下模沿长度方向均为大弧面结构设计，尤其压边圈，设计其长度方向大弧面最高点处厚度与最低点处厚度差值为14.2-15mm，宽度方向小弧面最高点处厚度与最低点处厚度差值为3.5-4.5mm，此处为模拟压制盲波时板材流动状态设计而成，能够使实际压制时板材流动小且均匀，防止板材成型后翘曲，影响板材的外观质量；
(5)本发明的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，其下主油缸沿下箱体的长度方向等间隔设置4个，能够保证下模在长度方向均匀受力，进一步保证板材成型后不翘曲，以及压制所得盲波形状尺寸满足要求；上滑块和下滑块均在两侧导轨的限定下移动，保证了压制过程的稳定性；
(6)本发明的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，结构设计合理，制造成本低，运行稳定，制作出来的集装箱顶板完全满足用户使用要求，性价比高。
附图说明
图1为本发明的一种低成本集装箱顶板液压成型系统的结构示意图；
图2为本发明的上滑板驱动单元的结构示意图；
图3为本发明的一种低成本集装箱顶板液压成型系统的透视结构示意图；
图4中的(a)为本发明中下箱体工作台的俯视图；图4中的(b)为本发明中下箱体的侧视图；
图5为本发明中上模、压边圈和下模的配合示意图；
图6中的(a)为本发明中上模的侧视图；图6中的(b)为本发明中上模的仰视图；
图7中的(a)为本发明中压边圈的主视图；图7中的(b)为本发明中压边圈的侧视图；图7中的(c)为本发明中另一视角下压边圈的侧视图；
图8中的(a)为本发明中下模的侧视图；图8中的(b)为本发明中下模的仰视图；
图9为集装箱顶板的结构示意图。
示意图中的标号说明：
11、上箱体；12、上滑块；13、上导轨；14、上模座；15、上模；16、上主油缸；161、活塞；171、主摆杆；172、横梁；173、副摆杆；174、垂直连杆；175、连杆支点；176、支点；21、下箱体；22、工作台；221、通孔；23、下主油缸；24、下滑块；241、下导轨；25、支板；26、压边圈；27、下模；3、集装箱顶板；31、盲波。
具体实施方式
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
结合图1和图3，本实施例的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，包括上箱体11、上滑块12、上模15、上主油缸16、下箱体21、下主油缸23、下滑块24和下模27。所述的上主油缸16设置于上箱体11上部，上滑块12设置于上箱体11下部，上滑块12底部设置上模座14，上模15固定于上模座14上。
上主油缸16与上滑块12之间设置有一驱动单元，结合图2，所述的驱动单元包括主摆杆171、横梁172、副摆杆173和垂直连杆174，所述的横梁172一端与主摆杆171轴连，另一端与副摆杆173轴连，主摆杆171和副摆杆173均通过支点176与上箱体11相连，且主摆杆171和副摆杆173均与一垂直连杆174轴连，其中，主摆杆171远离垂直连杆174的一端与上主油缸16的活塞161轴连；所述的垂直连杆174下部设置有连杆支点175，垂直连杆174通过该连杆支点175与上滑块12相连。上主油缸16的活塞161沿水平方向移动，带动主摆杆171以支点176为轴转动，同时带动横梁172沿水平方向与活塞161同方向移动，横梁172进而带动副摆杆173也以支点176为轴转动，两垂直连杆174则在主摆杆171和副摆杆173的带动下沿竖直方向移动，上滑块12与垂直连杆174相连，也沿竖直方向移动，上滑块12两侧设置有上导轨13，上滑块12沿上导轨13在竖直方向移动，能够保证上滑块12移动的稳定性。本实施例只需一个上主油缸16带动主摆杆171和副摆杆173同步摆动，就能使两垂直连杆174在竖直方向同步移动，结构设计简单，垂直连杆174沿竖直方向移动平稳，同步性好，为高质量压制顶板盲波提供了保证。
结合图4中的(b)，所述的下滑块24设置于下箱体21内部，该下滑块24下部连接下主油缸23，上部连接下模27，下主油缸23沿下箱体21的长度方向等间隔设置有4个，能够保证下模27在长度方向均匀受力，保证板材成型后不翘曲。下滑块24两侧设置有下导轨241，下主油缸23带动下滑块24沿下导轨241在竖直方向移动，保证压制过程的稳定性。
结合图4中的(a)，所述的下箱体21上部设置工作台22，该工作台22沿长度方向开设通孔221，下滑块24带动下模27上移穿过该通孔221，凸出于工作台22；所述的通孔221两侧设置支板25，两支板25之间定位压边圈26。
结合图5，本实施例的集装箱顶板专用液压机，在实际使用中，将板材放置在压边圈26上，上主油缸16带动上模15往下压紧板材，下主油缸23再带动下模27往上顶，把集装箱顶板3的盲波31压制成型，盲波31两侧封边直接成型。本实施例是一款结合集装箱顶板结构特点所设计的专用机，其利用上模15和下模27，使集装箱顶板盲波31一次成型，该款机型整体售价仅为几万元，相对传统折弯机配合一整套模具压制使集装箱顶板盲波的工艺，大大减少了设备采购成本，减小了中小型集装箱顶板生产企业的经济负担，同时也提高了加工效率。
实施例2
结合图5、图6、图7和图8，本实施例的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例进一步优化上模15、下模27和压边圈26的设计，具体为：设置上模15为凹模，该凹模型腔四周设置螺纹孔，凹模通过螺栓插入所述螺纹孔中与上滑块12下部上模座14相连。所述的下模27为凸模，沿下模27长度方向设置螺纹孔，下模27通过螺栓插入所述螺纹孔中与下滑块24相连。所述上模15、压边圈26和下模27沿长度方向均为大弧面结构设计。
值得说明的是，在所述液压机初始设计时，发明人并未将上模15、压边圈26和下模27设计为大弧面，而是简单的平面结构。但在实际顶板压制过程中，发现由于整个集装箱顶板3长度较长，经常会因为挤压状态板材流动不均，而导致最终所得产品发生翘曲，且压出板材成型效果不佳。为此，发明人开始尝试上模15、压边圈26和下模27沿长度方向大弧面设计，以此来补偿板材流动。另外，发明人富有多年的机床设计经验，经过多次尝试，以及模拟压制盲波31时板材流动状态，发明人发现针对不同机型，压边圈26长度方向大弧面最高点处厚度为L1，最低点处厚度为L2，L1与L2的差值为14.2-15mm。压边圈26沿宽度方向为小弧面结构设计，该小弧面最高点处厚度与最低点处厚度差值为L3，L3为3.5-4.5mm。此结构设计能够使实际压制时板材流动小且均匀，防止板材成型后翘曲，影响板材的外观质量。具体到本实施例设计L1与L2的差值为14.6mm，L3为4mm，此尺寸也是最佳的结构设计。
实施例3
本实施例的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，基本同实施例2，其不同之处在于：本实施例中压边圈26长度方向大弧面最高点处厚度L1，与最低点处厚度L2的差值为14.2mm。压边圈26沿宽度方向小弧面最高点处厚度与最低点处厚度差值L3为3.5mm。
实施例4
本实施例的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，基本同实施例2，其不同之处在于：本实施例中压边圈26长度方向大弧面最高点处厚度L1，与最低点处厚度L2的差值为15mm。压边圈26沿宽度方向小弧面最高点处厚度与最低点处厚度差值L3为4.5mm。
实施例1-5所述的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，结构设计合理，制造成本低，运行稳定，制作出来的集装箱顶板完全满足用户使用要求，性价比高。
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 (9)

1.一种低成本集装箱顶板液压成型系统，其特征在于：包括上箱体(11)、上滑块(12)、上模(15)、上主油缸(16)、下箱体(21)、下主油缸(23)、下滑块(24)和下模(27)，所述的上主油缸(16)设置于上箱体(11)上部，上滑块(12)设置于上箱体(11)下部，上模(15)固定于上滑块(12)底部，上主油缸(16)与上滑块(12)之间设置有一驱动单元，上主油缸(16)通过该驱动单元带动上滑块(12)沿竖直方向移动；所述的下滑块(24)设置于下箱体(21)内部，该下滑块(24)下部连接下主油缸(23)，上部连接下模(27)，下主油缸(23)带动下滑块(24)沿竖直方向移动。
2.根据权利要求1所述的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，其特征在于：所述的驱动单元包括主摆杆(171)、横梁(172)、副摆杆(173)和垂直连杆(174)，所述的横梁(172)一端与主摆杆(171)轴连，另一端与副摆杆(173)轴连，主摆杆(171)和副摆杆(173)均通过支点(176)与上箱体(11)相连，且主摆杆(171)和副摆杆(173)均与一垂直连杆(174)轴连，其中，主摆杆(171)远离垂直连杆(174)的一端与上主油缸(16)的活塞(161)轴连；所述的垂直连杆(174)下部设置有连杆支点(175)，垂直连杆(174)通过该连杆支点(175)与上滑块(12)相连。
3.根据权利要求2所述的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，其特征在于：所述的下箱体(21)上部设置工作台(22)，该工作台(22)沿长度方向开设通孔(221)，下滑块(24)带动下模(27)上移穿过该通孔(221)，凸出于工作台(22)；所述的通孔(221)两侧设置支板(25)，两支板(25)之间定位压边圈(26)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，其特征在于：所述的上模(15)为凹模，该凹模型腔四周设置螺纹孔，凹模通过螺栓插入所述螺纹孔中与上滑块(12)下部上模座(14)相连；所述的下模(27)为凸模，沿下模(27)长度方向设置螺纹孔，下模(27)通过螺栓插入所述螺纹孔中与下滑块(24)相连。
5.根据权利要求4所述的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，其特征在于：所述上模(15)、压边圈(26)和下模(27)沿长度方向均为大弧面结构设计。
6.根据权利要求5所述的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，其特征在于：所述压边圈(26)长度方向大弧面最高点处厚度为L1，最低点处厚度为L2，L1与L2的差值为14.2-15mm。
7.根据权利要求6所述的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，其特征在于：所述压边圈(26)沿宽度方向为小弧面结构设计，该小弧面最高点处厚度与最低点处厚度差值为L3，L3为3.5-4.5mm。
8.根据权利要求7所述的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，其特征在于：所述的下主油缸(23)沿下箱体(21)的长度方向等间隔设置有4个。
9.根据权利要求8所述的一种低成本集装箱顶板液压成型系统，其特征在于：所述的上滑块(12)两侧设置有上导轨(13)，上滑块(12)沿上导轨(13)在竖直方向移动；所述的下滑块(24)两侧设置有下导轨(241)，下滑块(24)沿下导轨(241)在竖直方向移动。
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