CN110560619A - 协同工作的三工位挤锻成形设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及协同工作的三工位挤锻成形设备，包括挤锻工位单元和对称布置于两侧的开模取件工位单元，挤锻工位单元的哥林柱底部固定于头板上，穿过中板，锁模缸组件安装于中板上的四角位置，锻压缸组件安装于中板上的中心位置；头板上的中部导轨上设有沉降台，举升油缸与沉降台驱动连接；头板下方布置挤压系统；开模取件工位单元的工作平台上安装开模机构，铺设有侧部导轨，侧部导轨上设有沉降台，举升油缸与沉降台驱动连接，用于放置模具的模具小车置于侧部导轨上，直线驱动单元与模具小车驱动连接，驱动模具小车在侧部导轨与中部导轨上往复运动。左右直线驱动单元使模具往返于挤锻工位与开模取件工位间，一挤锻工位与两开模取件工位协同工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种协同工作的三工位挤锻成形设备，可实现一个挤锻工位和两个开模取件工位协同工作。
背景技术
目前，挤压铸造装备已成为我国汽车、军工等基础工业发展急需、必需的重大装备，随着我国工业水平的不断提高，对挤压铸造成套装备提出了越来越高的要求。传统的单工位挤压铸造机，将所有成形工序集中于一台设备，压射系统位于模具下方，进行模具清理喷涂时，上方的碎屑和污水会进入压射系统，造成机械和电气故障。合模系统开模时行程较大，开模油缸需带动中板、锁模缸等部件一起升降，具有设备高度高、结构复杂、稳定性差、效率低等缺点。对于大型挤压成形设备，单工位设计的弊端尤为突出，不仅导致机构设计困难，也为设备稳定性埋下隐患。
为了使得大型挤压锻造成形设备摒弃传统单工位的不足之处，亟需研发出一种新型的挤锻成形设备。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种协同工作的三工位挤锻成形设备，实现一个挤锻工位和两个开模取件工位协同工作，挤锻工位兼具挤压和锻造功能，开模、取件、模具清理、喷涂等可在开模取件工位上完成。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
协同工作的三工位挤锻成形设备，特点是：包括挤锻工位单元以及对称布置于两侧的开模取件工位单元，所述挤锻工位单元包含哥林柱、锁模缸组件、锻压缸组件，哥林柱底部固定于头板上，穿过中板，锁模缸组件安装于中板上的四角位置，锻压缸组件安装于中板上的中心位置，哥林柱顶部安装有尾板上；头板上铺设有中部导轨，中部导轨上设有沉降台，沉降台下方安装有举升油缸，举升油缸与沉降台驱动连接，可驱动沉降台上下升降运动；头板下方布置挤压系统；
所述开模取件工位单元包含工作平台以及竖立安装于其上的开模机构，工作平台上铺设有侧部导轨，侧部导轨与中部导轨相对接，其方向一致，侧部导轨上设有沉降台，沉降台下方安装有举升油缸，举升油缸与沉降台驱动连接，可驱动沉降台上下升降运动，用于放置模具的模具小车置于侧部导轨上，直线驱动单元与模具小车驱动连接，可驱动模具小车在侧部导轨与中部导轨上往复运动。
进一步地，上述的协同工作的三工位挤锻成形设备，其中，头板上铺设有两条中部导轨，共设有四只沉降台，四只沉降台的分布位置与模具小车底部四只滚轮的分布位置一致。
进一步地，上述的协同工作的三工位挤锻成形设备，其中，工作平台上铺设有两条侧部导轨，共设有四只沉降台，四只沉降台的分布位置与模具小车底部四只滚轮的分布位置一致。
进一步地，上述的协同工作的三工位挤锻成形设备，其中，哥林柱有四只，以四边形四个顶点形式竖立排列。
进一步地，上述的协同工作的三工位挤锻成形设备，其中，一油缸的活塞通过螺母旋接在哥林柱上，相对固定，油缸的缸座连接于中板上，可驱动中板上下运动。
进一步地，上述的协同工作的三工位挤锻成形设备，其中，直线驱动单元为可直线运动的压电陶瓷驱动器、丝杆驱动直线运动单元、齿轮齿条驱动直线运动单元、平移油缸驱动直线运动单元或无杆气缸驱动直线运动单元。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
①本发明设计独特，两个开模取件工位单元对称分布于挤锻工位单元两侧，且各设有一直线驱动单元，推拉模具小车运送模具往返于挤锻工位与开模取件工位间，左右两开模取件工位单元交替工作，完成成形工件的取模和模具清理喷涂等工作，实现一个挤锻工位与两个开模取件工位协同工作，挤锻工位兼具挤压和锻造功能，开模、取件、模具清理、喷涂等可在开模取件工位上完成；
②突破传统的单工位挤压铸造，将挤锻和开模取件在两个工位上独立完成，实现一挤锻工位和两开模取件工位的三工位协同作业，降低设备高度和加工难度，开模系统的独立作业使得设备整体高度降低，避免开模取件、清理喷涂时对挤压系统造成的破坏，防止模具清理喷涂时产生的碎屑和污水进入挤压系统，避免造成机械和电气故障，大幅度提高设备可靠性；
③两个开模取件工位单元交替作业，缩短挤压系统的等待时间，工作效率显著提高。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1：本发明三工位挤锻成形设备的结构示意图；
图2：挤锻工位单元的结构示意图；
图3：开模取件工位单元的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，协同工作的三工位挤锻成形设备，包括挤锻工位单元2以及对称布置于两侧的左开模取件工位单元1、右开模取件工位单元3，左开模取件工位单元1和右开模取件工位单元3结构相同，呈左右对称布置。
如图2所示，挤锻工位单元2包含哥林柱8、锁模缸组件5、锻压缸组件6，哥林柱8有四只，以四边形四个顶点形式竖立排列，哥林柱8底部固定于头板11上，穿过中板7，一油缸的活塞通过螺母旋接在哥林柱上，相对固定，油缸的缸座连接于中板上，可驱动中板7上下运动；锁模缸组件5安装于中板7上的四角位置，锻压缸组件6安装于中板7上的中心位置，哥林柱8顶部安装有尾板4上；头板11上铺设有中部导轨，中部导轨上设有沉降台9，沉降台9下方安装有举升油缸10，举升油缸10与沉降台9驱动连接，可驱动沉降台上下升降运动；头板11下方布置挤压系统12；
如图3所示，左开模取件工位单元1包含工作平台16以及竖立安装于其上的开模机构13，工作平台16上铺设有侧部导轨，侧部导轨与中部导轨相对接，其方向一致，侧部导轨上开设有沉降台，沉降台下方安装有举升油缸，举升油缸与沉降台驱动连接，可驱动沉降台上下升降运动，用于放置模具14的模具小车15置于侧部导轨上，直线驱动单元17与模具小车15驱动连接，可驱动模具小车15在侧部导轨与中部导轨上往复运动。直线驱动单元17为可直线运动的压电陶瓷驱动器、丝杆驱动直线运动单元、齿轮齿条驱动直线运动单元、平移油缸驱动直线运动单元或无杆气缸驱动直线运动单元。
其中，头板11上铺设有两条中部导轨，共设有四只沉降台9，四只沉降台9的分布位置与模具小车底部四只滚轮的分布位置一致。相应的，工作平台16上铺设有两条侧部导轨，共设有四只沉降台，四只沉降台的分布位置与模具小车底部四只滚轮的分布位置一致。举升油缸驱动沉降台上下升降运动，进而带动模具小车15上下升降。
左开模取件工位单元1和右开模取件工位单元3对称分布在挤锻工位单元2两侧，各设有一个直线驱动单元，可分别推拉模具小车运送模具往返于挤锻工位单元与开模取件工位单元之间。在挤锻工位单元完成工件的挤压和锻造成形，在开模取件工位单元完成开模取件、模具清理和喷涂等，左开模取件工位单元1与右开模取件工位单元3交替工作。
挤锻工位单元2具有锁模缸组件5、锻压缸组件6以及挤压系统12，锁模缸组件5用于锁紧模具，挤压系统12用于将物料熔液压入模具中，锻压缸组件6给模具实施锻压，完成工件的挤锻成形。锁模缸组件和锻压缸组件独立作业，分别完成工件的一次挤压和二次锻压。
左开模取件工位单元1和右开模取件工位单元3对称分布在挤锻工位单元两侧，设有开模机构，用于成形工件的取模、模具喷涂清理和合模工序，直线驱动单元17推动模具往返，两个工位交替工作，生产效率高，结构简洁可靠。
每个工位单元位置的导轨上设有四个沉降台，沉降台下方分别设有举升油缸。模具小车到达作业位置时，四角的滚轮分别位于沉降台上方，随沉降台在举升油缸驱动下升降。
一侧直线驱动单元将开模取件工位单元上的模具小车沿导轨推送至挤锻工位单元，到达作业位置时，模具小车四角的滚轮分别位于沉降台上，随沉降台在举升油缸驱动下下降；模具小车下降后，锁模缸组件5锁紧模具，挤压系统12将物料熔液压入模具，锻压缸组件实施锻压，实现工件的挤锻。工件成形后，举升油缸驱动沉降台上升，与导轨等高，直线驱动单元将模具小车拉回至原工位，开模取件并喷涂脱模剂备用。同时，另一侧直线驱动单元将开模取件工位单元上的模具小车沿导轨推送至挤锻工位单元，完成工件挤锻后返回并开模取件，实现一个交替循环。
具体应用时，以左开模取件工位A先启动为例，在左开模取件工位单元的工作平台16上安放模具14，模具14置于模具小车15上；开模机构13驱动模具14的上下模打开，喷涂机器人清理模具14并喷涂脱模剂，完成准备工作后，开模机构13驱动模具14合模；工作平台16上的沉降台在举升油缸的驱动下上升，与工作平台16等高；左侧的直线驱动单元17推动模具小车15和模具14运行到挤锻工位单元2，到达作业位置时，模具小车15的底部四角滚轮分别位于头板11上的四个沉降台9上方，举升油缸10驱动沉降台9下降，模具小车15随着沉降台9下降，锁模缸组件5锁紧模具14，由挤压系统12将料液压入模具14，保压一定时间后，锻压缸组件6施加锻压力，实现工件的挤锻；工件成形后，举升油缸10驱动沉降台9上升，直线驱动单元17将该模具14拉回到左开模取件工位A，开模取件并清理模具、喷涂脱模剂备用。同时，右开模取件工位B上的模具由右侧的直线驱动单元推送至挤锻工位单元，完成工件挤锻后返回原工位，开模取件，完成一个工作循环。
综上所述，本发明设计独特，两个开模取件工位单元对称分布于挤锻工位单元两侧，且各设有一直线驱动单元，推拉模具小车运送模具往返于挤锻工位与开模取件工位间，左右两开模取件工位单元交替工作，完成成形工件的取模和模具清理喷涂等工作，实现一个挤锻工位与两个开模取件工位协同工作，挤锻工位兼具挤压和锻造功能，开模、取件、模具清理、喷涂等可在开模取件工位上完成。
突破传统的单工位挤压铸造，将挤锻和开模取件在两个工位上独立完成，实现一挤锻工位和两开模取件工位的三工位协同作业，降低设备高度和加工难度，开模系统的独立作业使得设备整体高度降低，避免开模取件、清理喷涂时对挤压系统造成的破坏，防止模具清理喷涂时产生的碎屑和污水进入挤压系统，避免造成机械和电气故障，大幅度提高设备可靠性。
两个开模取件工位单元交替作业，缩短挤压系统的等待时间，工作效率显著提高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (6)
1.协同工作的三工位挤锻成形设备，其特征在于：包括挤锻工位单元以及对称布置于两侧的开模取件工位单元，所述挤锻工位单元包含哥林柱、锁模缸组件、锻压缸组件，哥林柱底部固定于头板上，穿过中板，锁模缸组件安装于中板上的四角位置，锻压缸组件安装于中板上的中心位置，哥林柱顶部安装有尾板上；头板上铺设有中部导轨，中部导轨上设有沉降台，沉降台下方安装有举升油缸，举升油缸与沉降台驱动连接，可驱动沉降台上下升降运动；头板下方布置挤压系统；
所述开模取件工位单元包含工作平台以及竖立安装于其上的开模机构，工作平台上铺设有侧部导轨，侧部导轨与中部导轨相对接，其方向一致，侧部导轨上设有沉降台，沉降台下方安装有举升油缸，举升油缸与沉降台驱动连接，可驱动沉降台上下升降运动，用于放置模具的模具小车置于侧部导轨上，直线驱动单元与模具小车驱动连接，可驱动模具小车在侧部导轨与中部导轨上往复运动。
2.根据权利要求1所述的协同工作的三工位挤锻成形设备，其特征在于：头板上铺设有两条中部导轨，共设有四只沉降台，四只沉降台的分布位置与模具小车底部四只滚轮的分布位置一致。
3.根据权利要求1所述的协同工作的三工位挤锻成形设备，其特征在于：工作平台上铺设有两条侧部导轨，共设有四只沉降台，四只沉降台的分布位置与模具小车底部四只滚轮的分布位置一致。
4.根据权利要求1所述的协同工作的三工位挤锻成形设备，其特征在于：哥林柱有四只，以四边形四个顶点形式竖立排列。
5.根据权利要求1所述的协同工作的三工位挤锻成形设备，其特征在于：一油缸的活塞通过螺母旋接在哥林柱上，相对固定，油缸的缸座连接于中板上，可驱动中板上下运动。
6.根据权利要求1所述的协同工作的三工位挤锻成形设备，其特征在于：直线驱动单元为可直线运动的压电陶瓷驱动器、丝杆驱动直线运动单元、齿轮齿条驱动直线运动单元、平移油缸驱动直线运动单元或无杆气缸驱动直线运动单元。
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