CN110479844B - 一种双向可变压边力的拉深液压机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种双向可变压边力的拉深液压机，包括主缸、下缸和机架，主缸安装于机架的上方，下缸安装于机架的下方；主缸的油路安装有主缸比例溢流阀，主缸的油路安装有独立补偿油源，下缸的油路安装有下缸比例溢流阀；主缸比例溢流阀、独立补偿油源和下缸比例溢流阀的信号采集端均连接于控制器的信号输出端；主缸比例溢流阀和下缸比例溢流阀均通过控制器实现加载曲线下的调压效果，独立补偿油源用于实现主缸压力补偿的实时性、高响应性效果。本发明可以在同一台液压机上实现液压垫拉深工艺、下缸反顶拉深工艺模式及相应的连续二次拉深工艺动作，且对应的每种拉深工艺模式均可按预设加载曲线实时调节板料成形的压边力。

Description

一种双向可变压边力的拉深液压机及其使用方法

技术领域

本发明涉及液压拉深技术领域，特别是一种双向可变压边力的拉深液压机及其使用方法。

背景技术

液压拉深机在制造行业广泛应用，大量应用于制造各种金属桶形、锅形零件。通常配套拉深模具，通过拉深工艺成形。但传统正拉深工艺中，拉深系数较低的零件，需要的拉深次数较多，也就需要更多的液压拉深机。

一般液压拉深机为结构为主缸、机架、压边缸、退料缸、活动横梁、工作台、顶针、下托板、下缸及液压系统组成。其拉深工艺为：主缸快速下行——主缸转慢速靠模——主缸拉深、下缸被动提供压边力——拉深到位——主缸泄压回程、下缸回程。每多一道工序就需要多一台液压拉深机，每一台液压拉深机都需要一个动作循环，每台液压拉深机又需要一套拉深模具，每道工序之间又需要人手或自动抓放机构等设备，这样便会增加设备台套数，占用大量空间、成本，无法有效提升效益，对于产品成形效率低效、成本高企，都对企业的生存产生严峻的挑战。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种双向可变压边力的拉深液压机，该装置可以实现液压垫拉深工艺和下缸反顶拉深工艺，每种拉深工艺动作均可按预设加载曲线实时调压。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种双向可变压边力的拉深液压机，包括主缸、下缸和机架，所述主缸安装于所述机架的上方，所述下缸安装于所述机架的下方；

所述主缸的油路安装有主缸比例溢流阀，所述主缸的油路安装有独立补偿油源，所述下缸的油路安装有下缸比例溢流阀；

所述主缸比例溢流阀、独立补偿油源和下缸比例溢流阀的信号采集端均连接于控制器的信号输出端；

所述主缸比例溢流阀和下缸比例溢流阀均通过控制器实现调压效果，所述独立补偿油源用于实现主缸压力补偿的效果。

较佳地，所述主缸的活塞杆安装有主缸位移传感器，所述下缸的活塞杆安装有下缸位移传感器；

所述主缸位移传感器和下缸位移传感器的信号采集端均连接于所述控制器的信号输出端，所述主缸位移传感器和下缸位移传感器分别用于读取主缸活塞杆和下缸活塞杆在工作中的行程。

位移传感器用于检测主缸活塞杆和下缸活塞杆的伸出距离，并且能够实时检测到主缸活塞杆和下缸活塞杆启动。

较佳地，所述主缸的活塞杆安装有活动梁，所述活动梁可拆卸安装有上模。

较佳地，所述机架的底部为工作台，所述下缸对准所述工作台的位置开设有模具孔，所述下缸的活塞杆可拆卸安装有经过模具孔的模具。

进一步地，所述机架的底部为工作台，所述下缸对准所述工作台的位置为中心，呈环形阵列的方式开设有多个顶针孔，所述下缸的活塞杆安装有下托板，所述下托板设有多个与顶针孔对应的顶针，顶针穿过所述工作台，多个顶针的上端顶起所述压边圈。

进一步地，所述主缸的活塞杆安装有退料缸，所述退料缸的活塞杆朝向正下方。

一种使用双向可变压边力的拉深液压机的方法，包括如下步骤：

在控制器中预设工作模式，根据工作需要进行模式的选择，包括液压垫模式和下缸反顶拉深模式；

A、液压垫拉深，下缸的活塞杆先处于升起状态，随后主缸下行，位移传感器检测到主缸的活塞杆到达预设的凹模与压边圈上的板料接触的位置后，下缸的活塞杆、下托板和顶针被动下行，控制器按照预设的“下缸压力—主缸行程”加载曲线控制下缸比例溢流阀调压，从而实时调整板料受到的压边力，下缸的活塞杆和下托板相对于工作台被动下行，工作台上设置静止凸模，对板料进行拉深；

B、下缸反顶拉深，下缸的活塞杆先处于收缩状态，主缸的活塞杆推动活动梁下行，压到置于工作台上的静止压边圈上的板料后，主缸停止运动并处于保压状态，下缸上行对板料进行拉伸，下缸位移传感器检测到下缸的活塞杆到达预设的位置后，控制器按照预设的“主缸压力—下缸行程”加载曲线控制主缸比例溢流阀对主缸的压力进行调整，并且通过使用独立补偿油源对主缸的压力进行可控的升降压控制，从而实时调整板料受到的压边力，下缸的活塞杆相对于工作台逐渐上行，下托板连接凸模上顶拉深，工作台上设置静止压边圈，活动梁安装凹模，对板料进行拉深。

进一步地，还包括云服务器和移动终端；

所述控制器通过通讯模块与云服务器构成通信联接，所述移动终端与所述云服务器构成通信联接；

所述控制器中设有液压油计时提醒功能，到了液压油更换周期时，提前向服务器发出更换提醒，服务器将更换提醒发送至移动终端；

同时，服务器会向移动终端发送预存的供应平台的链接地址，给出液压油的实时的服务信息，之后由用户自移动终端选择供应商，并与供应商约定服务。

本发明的有益效果：1、本方案通过设计主缸、下缸以及退料缸，配合凹模和中空凸模，装置在上料之后，能够对板料进行液压垫拉深或下缸上顶拉深两种可变压边力拉深模式，且通过主缸内置的退料杠可实现不更换模下具的连续二次拉深。而传统的设备往往只能实现一种拉深模式，需要二次拉深的时候，需要更换另一台设备，或更换拉深模具后才能实现，本设备因为功能齐全，一台设备就能够完成多个工艺，相对地提高了设备的功能；2、设置比例溢流阀，使装置主缸的比例溢流阀可以通过单独的液压控制油进行主动升压达到变压功能，配合上下缸的位移传感器现不同拉深深度的压边力无级变化；另外主缸、下缸独立配置一套伺服马达油泵，可以无级数字化调整拉深时的速度，配合工艺实现最理想的走料成形；主缸、下缸大腔增设保压功能，通过程序控制，即可实现液压垫拉深工艺和下缸反顶拉深工艺，并在程序上设置一键切换工艺动作。每种拉深工艺动作均可实现无级调压功能；3、压边力按预设加载曲线调压，使压边力能根据板料的特性进行定制，板料在进行进行拉深成形时，能够防止板料的破裂，提高材料的极限拉深比；此外，主缸独立补偿油源对主缸压边力调压，使主缸处于保压状态时，降压之后还能通过独立补偿油源升压，使主缸自身具有高响应的独立实时调压的功能。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的整体结构示意图，处于液压垫拉伸模式的启始状态；

图2是本发明的一个实施例的整体结构示意图，处于液压垫拉伸模式的接触状态；

图3是本发明的一个实施例的整体结构示意图，，处于液压垫拉伸模式的成型状态；

图4是本发明的一个实施例的整体结构示意图，处于下缸反顶拉深模式的启始状态；

图5是本发明的一个实施例的整体结构示意图，处于下缸反顶拉深模式的接触状态；

图6是本发明的一个实施例的整体结构示意图，处于下缸反顶拉深模式的成型状态。

其中：主缸100、主缸比例溢流阀110、独立补偿油源120、主缸位移传感器130、活动梁140、下缸200、下缸比例溢流阀210、下托板220、下缸位移传感器230、机架300、工作台310、退料缸400。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-6所示，一种双向可变压边力的拉深液压机，包括主缸100、下缸200和机架300，所述主缸100安装于所述机架300的上方，所述下缸200安装于所述机架300的下方；

所述主缸100的油路安装有主缸比例溢流阀110，所述主缸100的油路安装有独立补偿油源120，所述下缸200的油路安装有下缸比例溢流阀210；

所述主缸比例溢流阀110、独立补偿油源120和下缸比例溢流阀210的信号采集端均连接于控制器的信号输出端；

所述主缸比例溢流阀110和下缸比例溢流阀210均通过控制器实现调压效果，所述独立补偿油源120用于实现主缸100压力补偿的效果。

本方案给出的双向可变压边力的拉深液压机，在使用主缸100工作时，控制器控制下缸比例溢流阀210调整下缸的被动压力，调整板料受到的压边力；而在下缸反顶拉深时，控制器控制主缸比例溢流阀110和独立补偿油源120调整主缸100的被动压力，调整板料受到的压边力，采用了上述结构之后，能够减少成型的缺陷，提高材料的极限拉深比。

其中，所述主缸的活塞杆安装有主缸位移传感器130，所述下缸200的活塞杆安装有下缸位移传感器230；

所述主缸位移传感器130和下缸位移传感器230的信号采集端均连接于所述控制器的信号输出端，所述主缸位移传感器130和下缸位移传感器230分别用于读取主缸100活塞杆和下缸200活塞杆在工作中的行程。

位移传感器用于检测主缸100活塞杆和下缸200活塞杆的伸出距离，并且能够实时检测到主缸100活塞杆和下缸200活塞杆启动。

其中，所述主缸100的活塞杆安装有活动梁140，所述活动梁140可拆卸安装有上模。

此外，所述机架300的底部为工作台310，所述下缸200对准所述工作台310的位置开设有模具孔，所述下缸200的下托板220可拆卸安装有经过模具孔的模具或模具连接座。

该结构为反顶式结构，油缸带着模具向上顶，对板料进行拉深作业。

此外，所述机架的底部为工作台，所述下缸200对准所述工作台310的位置为中心，呈环形阵列的方式开设有多个顶针孔，所述下缸200的活塞杆安装有下托板220，所述下托板220设有多个与顶针孔对应的顶针，顶针穿过所述工作台210，多个顶针的上端顶起所述压边圈。

本结构为工作台设置凸模的正拉深结构，由主缸100向下压，下缸逐渐向下运动，物料在凸模上向活动梁140安装的模具内腔中拉深的一种结构。

其中，所述主缸的活塞杆安装有退料缸400，所述退料缸400的活塞杆朝向正下方。

退料杠用于做二次拉深。

一种使用双向可变压边力的拉深液压机的方法，包括如下步骤：

在控制器中预设工作模式，根据工作需要进行模式的选择，包括液压垫拉深模式和下缸反顶拉深模式；

A、液压垫拉深，下缸的活塞杆先处于升起状态，随后主缸下行，位移传感器检测到主缸的活塞杆到达预设的凹模与压边圈上的板料接触的位置后，下缸的活塞杆、下托板和顶针被动下行，控制器按照预设的“下缸压力—主缸行程”加载曲线控制下缸比例溢流阀调压，从而实时调整板料受到的压边力，下缸的活塞杆和下托板相对于工作台被动下行，工作台上设置静止凸模，对板料进行拉深；

B、下缸反顶拉深，下缸的活塞杆先处于收缩状态，主缸的活塞杆推动活动梁下行，压到置于工作台上的静止压边圈上的板料后，主缸停止运动并处于保压状态，下缸上行对板料进行拉伸，下缸位移传感器检测到下缸的活塞杆到达预设的位置后，控制器按照预设的“主缸压力—下缸行程”加载曲线控制主缸比例溢流阀对主缸的压力进行调整，并且通过使用独立补偿油源对主缸的压力进行可控的升降压控制，从而实时调整板料受到的压边力，下缸的活塞杆相对于工作台逐渐上行，下托板连接凸模上顶拉深，工作台上设置静止压边圈，活动梁安装凹模，对板料进行拉深。

两种拉深模式都能够对主动压力进行调整，最终的目的是能够根据工艺灵活的调整板料在加工过程中所受到的压边力，从而能够减少成型的缺陷，提高材料的极限拉深比；在A模式中，主缸下压，下缸被动下降并通过下缸比例溢流阀产生压边力，倘若下缸不溢流，二者之间的压力则会越来越高，所以单独采用比例阀进行调压即可；在B模式中，下缸上行，主缸处于实时保压状态没有位移，板料所受压边力由主缸产生，要实现主缸压力按预设加载曲线的任意升降控制，并具有良好的实时响应性，则需要采用独立的补偿油源。

此外，还包括云服务器和移动终端；

所述控制器通过通讯模块与云服务器构成通信联接，所述移动终端与所述云服务器构成通信联接；

所述控制器中设有液压油计时提醒功能，到了液压油更换周期时，提前向服务器发出更换提醒，服务器将更换提醒发送至移动终端；

同时，服务器会向移动终端发送预存的供应平台的链接地址，给出液压油的实时的服务信息，之后由用户自移动终端选择供应商，并与供应商约定服务。

采用这种方式可以降低维护成本，只需要对液压油的使用期限进行监控即可，到期直接选择供应商进行维护，能够有效地减少工作人员的劳动量，配合智能上下料设备之后，远程监控配合远程维护，能够延长无人操作的时间。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双向可变压边力的拉深液压机的使用方法，包括主缸、下缸和机架，其特征在于，所述主缸安装于所述机架的上方，所述下缸安装于所述机架的下方；

所述主缸的油路安装有主缸比例溢流阀，所述主缸的油路安装有独立补偿油源，所述下缸的油路安装有下缸比例溢流阀；

所述主缸比例溢流阀、独立补偿油源和下缸比例溢流阀的信号采集端均连接于控制器的信号输出端；

所述主缸比例溢流阀和下缸比例溢流阀均通过控制器实现调压效果，所述独立补偿油源用于实现主缸压力补偿的效果；

所述主缸的活塞杆安装有主缸位移传感器，所述下缸的活塞杆安装有下缸位移传感器；

所述主缸位移传感器和下缸位移传感器的信号采集端均连接于所述控制器的信号输出端，所述主缸位移传感器和下缸位移传感器分别用于读取主缸活塞杆和下缸活塞杆在工作中的行程；

主缸位移传感器和下缸位移传感器分别用于检测主缸活塞杆和下缸活塞杆的伸出距离，并且能够实时检测到主缸活塞杆和下缸活塞杆启动；

所述主缸的活塞杆安装有退料缸，所述退料缸的活塞杆朝向正下方；

还包括如下步骤：

在控制器中预设工作模式，根据工作需要进行模式的选择，包括液压垫拉深模式和下缸反顶拉深模式；

A、液压垫拉深，下缸的活塞杆先处于升起状态，随后主缸下行，主缸位移传感器检测到主缸的活塞杆到达预设的凹模与压边圈上的板料接触的位置后，下缸的活塞杆、下托板和顶针被动下行，控制器按照预设的“下缸压力—主缸行程”加载曲线控制下缸比例溢流阀调压，从而实时调整板料受到的压边力，下缸的活塞杆和下托板相对于工作台被动下行，工作台上设置静止凸模，对板料进行拉深；

B、下缸反顶拉深，下缸的活塞杆先处于收缩状态，主缸的活塞杆推动活动梁下行，压到置于工作台上的静止压边圈上的板料后，主缸停止运动并处于保压状态，下缸上行对板料进行拉伸，下缸位移传感器检测到下缸的活塞杆到达预设的位置后，控制器按照预设的“主缸压力—下缸行程”加载曲线控制主缸比例溢流阀对主缸的压力进行调整，并且通过使用独立补偿油源对主缸的压力进行可控的升降压控制，从而实时调整板料受到的压边力，下缸的活塞杆相对于工作台逐渐上行，下托板连接凸模上顶拉深，工作台上设置静止压边圈，活动梁安装凹模，对板料进行拉深。

2.根据权利要求1所述的双向可变压边力的拉深液压机的使用方法，其特征在于，所述主缸的活塞杆安装有活动梁，所述活动梁可拆卸安装有凹模。

3.根据权利要求2所述的双向可变压边力的拉深液压机的使用方法，其特征在于，所述机架的底部为工作台，所述下缸对准所述工作台的位置为中心，呈环形阵列或矩形阵列的方式开设有多个顶针孔，所述下缸的活塞杆安装有下托板，所述下托板设有多个与顶针孔对应的顶针，顶针穿过所述工作台，多个顶针的上端顶起所述压边圈。

4.根据权利要求1所述的双向可变压边力的拉深液压机的使用方法，其特征在于，还包括云服务器和移动终端；

所述控制器通过通讯模块与云服务器构成通信联接，所述移动终端与所述云服务器构成通信联接；

所述控制器中设有液压油计时提醒功能，到了液压油更换周期时，提前向服务器发出更换提醒，服务器将更换提醒发送至移动终端；

同时，服务器会向移动终端发送预存的供应平台的链接地址，给出液压油的实时的服务信息，之后由用户自移动终端选择供应商，并与供应商约定服务。

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