CN109382433A - 一种增力压机及压型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增力压机，结构小，压力大，其技术方案要点是包括机架、活动横梁、多级加压机构、由多个上模具段组成的上模具、下模具，第一加压机构设置在上横梁与活动横梁之间，第一加压机构驱动第一上模具段，所述第二至第N加压机构设置在活动横梁下方，驱动第二上模具段至第N上模具上下移动。本发明减少了每次压形的面积，在不增加机架强度的情况下，第一次压形可达到满额压力，第二次压形二级油缸的压力可以达到满额压力的99％，单位面积的压力将近提高了1倍。本发明还提供了一种增力压机的压力成型方法。

Description

一种增力压机及压型方法

技术领域

本发明涉及波形钢板成型领域，尤其涉及一种增力压机及成型方法。

背景技术

压力机是常用的机械加工设备，用于金属工件压力成型，目前波形钢板的成型主要采用重型压机压力成型的方法。如图1，压力机包括机架900，机架900通常包括底座，上横梁，以及固定在底座和上横梁之间的4根立柱。在压型时，油缸一端加压在工件上，另一端作用在外部机架上，因而机架起到了反力架的作用。在压型时，整个机架的受力状态如图2，上横梁和底座受弯，立柱处于受拉状态，因而要提高压机的压力，需要提高整个反力架的承载能力。

现有技术存在以下问题：

1、在波形钢板的成型过程中，现有压机不管是采用整体模压，即一次压一个波形，还是将一个波形分步模压，均采用同一组油缸对钢板进行加压，例如将3000吨力进行施压，由于力施加在整个波形的面积上，平均到单位面积的压力并不大，在压制厚钢板时，压力往往不能满足要求，通常需要更换压力更大的压机，压机的压力限制了波形钢腹板的加工效率；

2、目前提高压机压力需要提高反力架强度，一般通过加大反力架各构件的截面尺寸，这就需要提高机架用钢量，由于用钢量和压力的平方成正比，提高压力机压力会大大增加压机制造成本，压机结构增大，相应安装成本等也大大增加；当现有压机压力不能满足要求时，旧压机的搬迁、置换成本也增大；因而，在压机升级改造时，如何在同样的外形尺寸限制条件下提高压机的压力，也是亟待解决的问题；

3、现有的压机模具往往为整体式的阴阳模，在工件结构比较复杂时，模具也会比较复杂，当模具损坏时，维修或更换模具的成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决至少一个上述问题，提供一种结构小，压力大的增力压机，降低了压机制造或改造成本。

为了实现上述发明目的，本发明第一方面提供了一种增力压机，包括：

机架，所述机架包括底座、多根立柱、上横梁，所述立柱一端固定在底座上，立柱另一端与上横梁固定；

活动横梁，活动横梁可升降移动地安装在上横梁和底座之间；

上模具和固定在底座上的下模具，所述上模具与所述下模具相互匹配；

加压机构，所述加压机构包含多级加压机构，所述多级加压机构数量为N，N为大于等于2的自然数，加压机构包括固定端和活动端；

所述上模具由多个上模具段组成，所述上模具段的数量与加压机构的数量一致；

多级加压机构和多个上模具段的布置方式为：

第一加压机构设置在上横梁与活动横梁之间，第一上模具段固定于活动横梁下侧中部，第一加压机构具有第一固定端和第一活动端，第一固定端固定于上横梁上，第一活动端驱动活动横梁上下移动，第一上模具段与活动横梁同步运动；

所述第二至第N加压机构设置在活动横梁下方，第二至第N固定端固定在活动横梁下侧，且按照第二到第N的顺序从活动横梁中部像外侧方向排列，第二至第N固定端跟随活动横梁同步运动，第二活动端至第N活动端驱动第二上模具段至第N上模具上下移动；

所述第N加压机构的压力之和为第N-1加压机构的50％～99％。

优选地，N等于2，即所述加压机构包括第一加压机构和第二加压机构，所述第一加压机构具有第一固定端和第一活动端，第一固定端固定于上横梁上，第一活动端驱动活动横梁上下移动，所述第二加压机构包括第二固定端和第二活动端，第二固定端固定在活动横梁下侧，所述模具组包括上模具和下模具，上模具和下模具相互匹配，所述下模具固定在底座上，所述上模具包括固定于活动横梁下侧的第一上模具段和固定于第二活动端上、并可随着第二活动端上下移动的第二上模具段，所述第二上模具段位于所述第一上模具段外侧。针对厚钢板的压制，采用二级加压机构更为实际，即可以提高压制时单位面积钢板的压力，又不至于由于加压机构级数太多，导致外侧的加压机构的压力不足。

优选地，所述增力压机用于单波波形钢板的压制。

优选地，所述N为4，即加压机构包括四级加压机构。对于较薄的钢板，可以采用多级加压机构，一次定位就可以连续压制多个波形，提高生产效率。

优选地，所述增力压机用于连续波形钢板的压制。

优选地，所述加压机构为油缸。液压油缸具有运动平稳，压力大等优点。

优选地，所述上模具或下模具上设置用于测试压力值的压力感应装置。

本发明的第二方面提供了一种增力压机的压力成型方法，包括以下步骤：

S1：将工件放置于下模具和上模具之间；

S2：启动第一加压机构，第一加压机构驱动活动横梁以及第一上模具段下移，

S3：第一上模具段对工件中部进行压形；

S4：压力机加载到第一加压机构的额定压力时，停止加载，保压；

S5：释放第一加压机构的部分压力，剩余压力固定工件；

S6：启动第二加压机构，第二加压机构驱动第二上模具段下移对工件两侧进行压形；

S7：压力机加载到第二加压机构的额定压力时，停止加载，保压；

S8：释放第二加压机构的一部分压力，剩余压力固定工件；

S9：依次加载下一级的加压机构，对工件外侧进行压型；

S10：压力机加载到该级加压机构的额定压力时，停止加载，保压；

S11：释放下一级加压机构的一部分压力，剩余压力固定工件；

S12：重复步骤S7、S8，直至完成第N加压机构的压型；

S13：释放第一至第N加压机构的压力，完成工件压型。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的xx，具有如下有益效果：

一、本发明的增力压机采用了增力加压机构，保证了单位面积钢板受力增加而反力架的总体受力不变，因而达到不需要增大压机结构而增加压力的目的，具体的：一级加压机构压制钢板的中部，后续增力加压机构压钢板两侧，减少了每次压形的面积，同时上级压力机构压完后只需留下少量压力用于固定工件，根据板厚不同，下级压力机构压力之和可达到前一级50％至99％，在不增加机架强度的情况下，第一次压形可达到满额压力，第二次压形二级油缸的压力最高可以达到满额压力的99％，单位面积的压力将近提高了1倍。

二、本发明增力压机模具采用多个上模具段，相对于整体的上下模具灵活度更大，可以根据多个上模具段组合成不同的压形的形状，当部分上模具段损坏时，只需维修或更换部分上模具段，减少了维修成本。

三、本发明的增力压机不仅可以压制单波波形钢板，通过增加加压机构和上模具段的级数，也可以进行连续波的压制，而且工件进行压形时，先压工件中部再逐级向两侧压制，克服传统模压法上模同时下压、两侧钢板不能自由伸缩、转角处金属相位发生滑移的缺陷，对钢板的物理损伤小。

附图说明

图1为本发明现有技术压力机机架示意图；

图2为本发明现有技术压力机机架受力状态图；

图3为本发明增力压机实施例1的结构示意图；

图4为本发明增力压机实施例1初始状态的示意图；

图5为本发明增力压机实施例1第一次加压时的结构示意图；

图6为本发明增力压机实施例1第二次加压时的结构示意图；

图7为本发明增力压机实施例2的结构示意图。

附图标记：11、底座；12、上横梁；13、立柱；2、活动横梁；31、一级油缸、32、二级油缸；33、三级油缸；34、四级油缸；41、下模具；421、第一上模具段；422、第二上模具段；423、第三上模具段；424、第四上模具段；5、工件；900、机架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1

如图3至图6所示的一种增力压机，包括机架、活动横梁2、加压机构、模具。

机架包括固定在地面上的底座11、立柱13、上横梁12，立柱13一端固定在底座11上，立柱13另一端与上横梁12固定，通常立柱13、底座11、上横梁12形成一个长方体的框架结构，当压机加压时，机架提供反作用力，形成反力架。

活动横梁2安装在上横梁12和底座11之间，可以沿立柱13上下移动。

加压机构采用液压油缸，具有压力大、运动平稳等优点，液压油缸包括缸体、活塞、连杆。加压机构包括一级油缸31和二级油缸32，一级油缸31的缸体固定在上横梁12的下侧，一级油缸31的连杆下端与活动横梁2上侧固定连接。二级油缸32布置在活动横梁2下方，二级油缸32的缸体固定于活动横梁2上，二级油缸32加压时，二级油缸连杆可相对活动横梁2向下移动。

模具包括下模具41和上模具42，上模具和下模具41相互匹配，下模具41固定在底座上，上模具42包括第一上模具段421和第二上模具段422。第一上模具段421固定于活动横梁2下侧中部，二级油缸32布置在第一上模具段421外侧，第二上模具段422连接于二级油缸32连杆的活动端，当二级油缸32加压时，第二上模具段422随二级油缸32的连杆下移，对工件5的两侧进行压形，先压工件中部再压两侧，对钢板的物理损伤小，克服传统模压法上模同时下压、两侧钢板不能自由伸缩、转角处金属相位发生滑移的缺陷。

本实施例的增力压机通常用于单个波形的波形钢板的压制，具体压力成型的工序如下：

S1：先将工件5置于上模具42和下模具41之间；

S2：启动压力机，一级油缸31加载，一级油缸31的活塞带动连杆下移，驱动活动横梁2以及第一上模具段421同步下压，第一上模具段421对工件中部进行压形；此时二级油缸32未加压，二级油缸32随着活动横梁2同步运动，当活动横梁2达到最大行程时，第二上模具段422与下模具421之间的距离大于钢板两侧在钢板中部模压时钢板两侧上翘的距离，以保证钢板中部压型时两侧钢板上翘不会损坏第二上模具段422；

S3：当压力机加载到额定压力时，压力机加载停止，对钢板中部进行保压；

S4：对一级油缸31的进行部分压力卸载，剩余压力能够将钢板固定、以保证当第二上模具段422下压时钢板在下模具上部发生移动为宜，通常剩余压力为一级油缸加载时满额压力的1％～50％；各级上模具段还安装有压敏电阻，用于测量各级油缸在压形时的压力；

S5：启动二级油缸32，进行加载，二级油缸32的活塞连杆下移，驱动第二上模具段422下压，对工件5的两侧进行压形；多个二级油缸32的压力之和不大于：压力机满额压力-一级油缸剩余压力。假设1000吨力的压力机，第一上模具段421下压时，一级油缸31加载到1000吨力，卸载后用于固定工件的剩余压力为100吨力，则二级油缸32的力可达到1000-100＝900吨力。

现有压机在波形钢板的成型过程中，只采用同一组油缸对钢板进行加压，即只有一级油缸，压型时施力面积大。现有技术如要提高压机压力，需要加大一级油缸的压力，施加到反力架上的作用力增大，因而需要提高反力架的强度，即增加反力架的成本。本发明采用了增力油缸，第一次压钢板的中部，第二次压钢板两侧，减少了每次压形的面积，同时每次压形的压力并没有下降很多，a第一次压形可达到满额压力，第二次压形二级油缸的压力可以达到满额压力的99％，单位面积的压力将近提高了1倍。

S6：当压力机加载到二级油缸32的额定压力时，停止加载，保压。

S7：释放第一和第二加压机构的压力，完成工件压型。

实施例2

增力油缸可以包含多级，实施例2涉及的一种增力压机与实施例1区别在于，实施例2的加压机构包括四级增力油缸。如图7，增力压机包括三级油缸33和四级油缸34，每级增力油缸依次位于前一级增力油缸的外侧，相应的，每一级二级油缸的连杆下端固定连接相应的上模具段，即三级油缸33连接第三上模具423，四级油缸34连接第四上模具424。压型时，各级油缸从中部向外侧对工件依次加压，可实现连续波形的压型。

如图7所示的增力油缸可实现3个波形的压制，具体的压型工艺如下：

S1：将工件5放置于下模具41和上模具之间；

S2：启动一级油缸31，一级油缸31驱动活动横梁以及第一上模具段421下移，；

S3：第一上模具段对工件中部进行压形；

S4：压力机加载到一级油缸31额定压力时，压力机停止加载，保压；

S4：释放一级油缸31的一部分压力，剩余压力固定工件；

S5：启动二级油缸32，二级油缸32驱动第二上模具段422下移对工件5两侧进行压形；

S4：压力机加载到二级油缸32额定压力时，压力机停止加载，保压；

S6：释放二级油缸32的一部分压力，剩余压力固定工件；

S5：启动三级油缸33，三级油缸33驱动第三上模具段423下移对工件5两侧进行压形；

S4：压力机加载到三级油缸33额定压力时，压力机停止加载，保压；

S6：释放三级油缸33的一部分压力，剩余压力固定工件；

S5：启动四级油缸34，四级油缸34驱动第四上模具段424下移对工件5两侧进行压形；

S4：压力机加载到四级油缸34额定压力时，压力机停止加载，保压；

S10：释放第一至第N加压机构的压力，完成工件压型。

对于多级油缸，后一级油缸的压力之和为前一级油缸的50％-99％，在压型时，每一级油缸压完后，卸压，留一小部分压力固定工件，防止工件在下一级压型过程中移动，下一级的油缸额定压力不大于：压机总额定压力-前面各级油缸剩余压力之和，以保证每一级油缸在压型时，压力机反力架所承受的压力不超过其额定的压力。

实施例3

实施例3为用于本发明增力压机的一种增力压机模具，模具包括下模具和上模具，上模具和下模具相互匹配，上模具包括N个上模具段，第一上模具段固定连接在所述活动横梁下侧中部，第二上模具段至第N上模具段依次分别固定在对应的油缸的下端，可分别随这各级增力油缸的连杆上下移动，并且从中部向外侧布置，工作时，第一上模具段到第N上模具段依次压制。

采用多个上模具段，具有以下优势：

相对于整体的上下模具灵活度更大，可以根据多个上模具段组合成不同的压形的形状，当部分上模具段损坏时，只需维修或更换部分上模具段，减少了维修成本。

对工件进行压形时，先压工件中部再逐级向两侧压制，克服传统模压法上模同时下压、两侧钢板不能自由伸缩、转角处金属相位发生滑移的缺陷，对钢板的物理损伤小。

以上所述是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种增力压机，包括：

机架，所述机架包括底座、多根平行的立柱、上横梁，所述立柱一端固定在底座上，立柱另一端与上横梁固定；

活动横梁，活动横梁可升降移动地安装在上横梁和底座之间；

上模具和固定在底座上的下模具，所述上模具与所述下模具相互匹配；

其特征在于：

加压机构，所述加压机构包含多级加压机构，所述多级加压机构数量为N，N为大于等于2的自然数，各级加压机构均包括固定端和活动端；

所述上模具由多个上模具段组成，所述上模具段的数量与加压机构的数量一致；

多级加压机构和多个上模具段的布置方式为：

第一加压机构设置在上横梁与活动横梁之间，第一上模具段固定于活动横梁下侧中部，第一加压机构具有第一固定端和第一活动端，第一固定端固定于上横梁上，第一活动端驱动活动横梁上下移动，第一上模具段与活动横梁同步运动；

所述第二至第N加压机构设置在活动横梁下方，第二至第N固定端固定在活动横梁下侧，且按照第二到第N的顺序从活动横梁中部像外侧方向排列，第二至第N固定端跟随活动横梁同步运动，第二活动端至第N活动端分别驱动第二上模具段至第N上模具上下移动；

所述第N加压机构的压力之和为第N-1加压机构的50％～99％。

2.根据权利要求1所述的增力压机，其特征在于：N等于2，即所述加压机构包括第一加压机构和第二加压机构，所述第一加压机构具有第一固定端和第一活动端，第一固定端固定于上横梁上，第一活动端驱动活动横梁上下移动，所述第二加压机构包括第二固定端和第二活动端，第二固定端固定在活动横梁下侧，所述模具组包括上模具和下模具，上模具和下模具相互匹配，所述下模具固定在底座上，所述上模具包括固定于活动横梁下侧的第一上模具段和固定于第二活动端上、并可随着第二活动端上下移动的第二上模具段，所述第二上模具段位于所述第一上模具段外侧。

3.根据权利要求2所述的增力压机，其特征在于：所述增力压机用于单波波形钢板的压制。

4.根据权利要求1所述的增力压机，其特征在于：所述N为4，即加压机构包括四级加压机构。

5.根据权利要求4所述的增力压机，其特征在于：所述增力压机用于连续波形钢板的压制。

6.根据权利要求1所述的增力压机，其特征在于：所述加压机构为油缸。

7.根据权利要求1所述的增力压机，其特征在于：所述上模具或下模具上设置用于测试压力值的压力感应装置。

8.一种使用权利要求1～7所述的增力压机的压力成型方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：将工件放置于下模具和上模具之间；

S2：启动第一加压机构，第一加压机构驱动活动横梁以及第一上模具段下移，

S3：第一上模具段对工件中部进行压形；

S4：压力机加载到第一加压机构的额定压力时，停止加载，保压；

S5：释放第一加压机构的部分压力，剩余压力固定工件；

S6：启动第二加压机构，第二加压机构驱动第二上模具段下移对工件两侧进行压形；

S7：压力机加载到第二加压机构的额定压力时，停止加载，保压；

S8：释放第二加压机构的一部分压力，剩余压力固定工件；

S9：依次加载下一级的加压机构，对工件外侧进行压型；

S10：压力机加载到该级加压机构的额定压力时，停止加载，保压；

S11：释放下一级加压机构的一部分压力，剩余压力固定工件；

S12：重复步骤S7、S8，直至完成第N加压机构的压型；

S13：释放第一至第N加压机构的压力，完成工件压型。