CN111515296A - 一种油气混合驱动柔性斜楔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油气混合驱动柔性斜楔装置，包括：工作缸、驱动缸和储能缸三大部分组成。其特征在于：压力机滑块带动模具的上模向下运动时，压力机滑块带动驱动缸活塞(4)随压力机一同向下运动。通过调节驱动缸活塞(4)的位置来调节储能缸缸体(14)、驱动缸缸体(6)、工作缸缸体(8)内的压力大小，从而使液压油驱动工作缸进行一次冲压。随后依靠储能缸缸体(14)以及工作缸缸体内(8)的氮气压力推动各储能缸活塞(13)、驱动缸活塞(4)以及工作缸活塞(11)返回初始位置，完成一次冲压过程。因此避免了工作装置借助机械式驱动装置的驱动面驱动的过程。

Description

一种油气混合驱动柔性斜楔装置

技术领域

本发明为一种油气混合驱动柔性斜楔装置，采取油气混合驱动方式驱动，使整个冲压过程更为灵活便利。

本发明为一种油气混合驱动柔性斜楔装置，与由被加工零件内部向被加工零件外部运动的传统斜楔装置相比而言，优点更为显著。

本发明采用了两个储能缸，相对驱动缸左右对称布置，利于重量均衡，携带方便。相比一个储能缸，增大了蓄能能力，增大了驱动缸活塞(4)的许用行程，使整个冲压过程更为柔和。

本发明为一种油气混合驱动柔性斜楔装置，涉及金属冲压模具领域，可以用来替代传统机械驱动式斜楔。

背景技术

传统金属冲压模具的斜楔机构是由驱动装置、工作装置、回程装置三大部分构成。

传统金属冲压模具的斜楔机构其工作原理是通过压力机上滑块的上下运动，借助驱动装置上与水平面成0°至85°角的驱动面，来带动驱动装置整体进行上下运动，从而驱动斜楔的工作装置完成冲压的工艺内容(如修边、冲孔、整形、翻边等)。

传统金属冲压模具的斜楔机构在回程时，一般由氮气弹簧或金属弹簧构成的回程装置的弹力推动工作装置沿驱动面返回初始位置，完成一次冲压过程。

对于由被加工零件内部向被加工零件外部来驱动的斜楔而言，传统金属冲压模具的斜楔机构中斜楔的驱动面个数要增加，运动的稳定性差，机加成本高，精度要求高，装配难度高，须设计平衡装置避免压机偏载，可实现的工艺角度必需在0°至85°之间，而且由于驱动装置与驱动面是干摩擦状态，因此生产过程中的磨损较大。

中国专利：一种具有节省空间布置的冲压模具，申请公布号：CN104289597A，公开了一种节省空间布置的冲压模具机构，主要用于冲压板件的生产。该模具机构主体为传统的机械驱动式斜楔机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种替代传统斜楔的解决方案，以减少加工过程中对驱动面的磨损。

本发明设计了一种油气混合驱动柔性斜楔装置。其解决的技术问题是：(1)油气混合，利用液压、气压共同作用来实现驱动、工作、回程三个流程，以实现冲压的工艺内容。

(2)避免借助驱动装置上的驱动面运动来驱动斜楔的工作装置完成冲压工艺内容，因此减少了驱动面的磨损。

一种油气混合驱动柔性斜楔装置的整体结构包括：工作缸、驱动缸和储能缸三大部分。主要零件包括：储能缸充气堵塞(1)、储能缸缸盖(2)、驱动缸充油堵塞(3)、驱动缸活塞(4)、驱动缸缸盖(5)、驱动缸缸体(6)、油管(7)、工作缸缸体(8)、工作缸缸盖(9)、工作缸充气口堵塞(10)、工作缸活塞(11)、底座(12)、储能缸活塞(13)以及储能缸缸体(14)。

本发明在使用前，预先在储能缸充气口(1)充入压力为P₁的氮气，在工作缸充气口(10)充入压力为P₂的氮气，在驱动缸充油口(3)充入压力为P₃的液压油，保证初始状态的压力关系为P₁>P₂>P₃。

充入压力的具体数值，应根据工艺计算成形力来确定，可在模具调试期间，逐步试验确定充入的压力数值，并做好记录，在今后的批量生产时定期检测充入的氮气和液压油的压力，在压力不够时，及时充入氮气和液压油以保证机构的正常运行。

一般情况下，本发明安装在冲压模具的下模基座上。

本发明可以避免借助驱动装置上的驱动面来驱动斜楔的工作装置完成冲压工艺内容，从而减轻工作中的磨损现象。

本发明采用油气混合方式，利用液、气的压力差来共同实现工作缸活塞的回程运动，从而驱动工作装置完成冲压工艺内容。

本发明的两个储能缸相对驱动缸左右对称布置并列安放，利于重量均衡，携带方便。与一个储能缸相比，增大了蓄能能力，增大了驱动缸活塞(4)的许用行程，因此使整个冲压过程更为柔和。

该油气混合驱动柔性斜楔装置与由被加工零件内部向被加工零件外部来运动的传统斜楔相比而言，有如下优点：

(1)本发明可以实现负角冲孔，保证冲孔角度最优。

(2)本发明可根据需要布置在模具的任何位置，不需要模具导向。占用空间小，简化结构。

(3)本发明可在多个位置实现反凸成型，使模具设计更加灵活，并可根据冲压件质量状态调整所需的成形力。

(4)本发明可实现上翻冲压功能。

(5)本发明噪音低，比传统斜楔降低噪音约10db。

(6)本发明生产维护比较方便。

(7)本发明比传统斜楔机构节省约3至4周的制造周期。

附图说明

图1：一种油气混合驱动柔性斜楔装置的结构示意图。

图2：一种油气混合驱动柔性斜楔装置的工作示意图。

附图标记说明：图1：1—储能缸充气堵塞；2—储能缸缸盖；3—驱动缸充油堵塞；4—驱动缸活塞；5—驱动缸缸盖；6—驱动缸缸体；7—油管；8—工作缸缸体；9—工作缸缸盖；10—工作缸充气口堵塞；11—工作缸活塞；12—底座；13—储能缸活塞；14—储能缸缸体。

图2：①—储能缸；②—工作缸；③—驱动缸；④—油管；⑤—冲压装置；⑥—工件。

具体实施方式

下面结合图1和图2，对本发明做进一步说明：

如图1所示，本发明一种油气混合驱动柔性斜楔装置由储能缸，驱动缸，工作缸构成。

储能缸的结构组成为：储能缸充气堵塞(1)，储能缸缸盖(2)，储能缸活塞(13)以及储能缸缸体(14)。其中储能缸活塞(13)在储能缸缸体(14)内部，储能缸缸盖(2)内有导气孔，储能缸充气堵塞(1)安装在导气孔的位置。

驱动缸的结构组成为：驱动缸充油堵塞(3),驱动缸活塞(4),驱动缸缸盖(5)以及驱动缸缸体(6)。其中驱动缸活塞(4)安装在驱动缸缸体(6)内部，并从驱动缸缸盖(5)的的通孔中伸出。驱动缸充油堵塞(3)安装在驱动缸缸盖(5)的通孔处。

工作缸的结构组成为：工作缸缸体(8)，工作缸充气口堵塞(10)以及工作缸活塞(11)。其中工作缸活塞(11)安装在工作缸缸体(8)内部，并从工作缸缸盖(9)的通孔伸出。工作缸充气口堵塞(10)安装在工作缸缸盖(9)上。

本发明中的储能缸充气堵塞(1)、驱动缸充油堵塞(3)、工作缸充气口堵塞(10)均在装置工作时起到密封作用，避免驱动缸、储能缸以及工作缸漏油、漏气、

当驱动缸、工作缸以及储能缸的内部压力过大时，本发明中的驱动缸充油堵塞(3)、储能缸充气堵塞(1)以及工作缸充气口堵塞(10)分别会被顶开，起到安全保护的作用。

储能缸缸体(14)和驱动缸缸体(6)均被安置在底座(11)上。

底座内有通孔，通孔与储能缸缸体(14)和驱动缸缸体(6)连通，另一端通过油管(7)与工作缸缸体(8)连通。

如图2所示，本发明一般安装在冲压模具的下模基座上，并保证驱动缸活塞(4)与压力机滑块的位置相对应，使压力机滑块可以推动驱动缸活塞(4)运动。

压力机的滑块在向下运动时，将推动驱动缸活塞(4)向下运动，使驱动缸缸体(6)内的液压油被压缩，驱动缸缸体(6)内部油压P₃增大。

由于此时驱动缸缸体(6)内的液压油压力P₃仍小于储能缸缸体(14)内的氮气压力P₁，但大于工作缸缸体(8)内的氮气压力P₂，因此储能缸活塞(13)的位置不发生变化，但驱动缸缸体(6)中被驱动缸活塞(4)挤压出的的液压油将推动工作缸活塞(11)运动，实现冲压过程。

此时如果压力机滑块到达下死点，压力机滑块将向上运行。液压油推动工作缸活塞(11)运动过程中，工作缸缸体(6)内氮气压力P₂将增大，而由于工作缸活塞(11)被推动，使液压油所占据的体积增大，液压油压力P₃将减小。当液压油压力P₃小于工作缸缸体(6)内氮气压力P₂时，工作缸中的氮气将推动工作缸活塞(11)回到初始位置，同时推动液压油，使驱动缸活塞(4)返回初始位置，冲压工艺过程结束。

当工作缸活塞(11)到达工艺确定的位置，而压力机的上滑块没有到达下死点时，压力机上滑块将继续下行，推动驱动缸活塞(4)继续向下运动，使驱动缸缸体(6)内液压油压力P₃继续升高，直至大于储能缸缸体(14)内氮气压力P₁。此时液压油将会推动储能缸活塞(13)向上运动。

液压油会推动储能缸活塞(13)向上运动时，储能缸缸体(14)中的氮气被压缩，使储能缸缸体(14)中的氮气压力P₁增大。但此时工作缸内氮气压力P2的压力是恒定的保压状态，因此工作缸活塞(11)的位置保持不动。

当压力机滑块继续向下到达下死点后，继续运行，压力机滑块将上行，此时由于储能缸缸体(14)内氮气压力P₁以及工作缸缸体(8)内的氮气压力P₂均大于驱动缸缸体(6)液压油压力P₃，因此压缩氮气使储能缸活塞(13)和工作缸活塞(11)都返回初始位置，并推动驱动缸活塞(4)返回初始位置，完成一次冲压过程。

该发明在整个冲压过程中，通过油气混合驱动，利用油气间的压力差来驱动冲压装置工作。

该发明在整个冲压过程与传统机械式斜楔机构相比，减少了驱动面的磨损情况。

Claims (6)

1.一种油气混合驱动柔性斜楔装置，其特征在于：

包括：储能缸充气堵塞(1)；储能缸缸盖(2)；驱动缸充油堵塞(3)；驱动缸活塞(4)；驱动缸缸盖(5)；驱动缸缸体(6)；油管(7)；工作缸缸体(8)；工作缸缸盖(9)；工作缸充气口堵塞(10)；工作缸活塞(11)；底座(12)；储能缸活塞(13)；储能缸缸体(14)；整体结构分为三部分：驱动缸部分；工作缸部分以及储能缸部分；其中，储能缸部分的结构组成为：储能缸充气堵塞(1)，储能缸缸盖(2)，储能缸活塞(13)以及储能缸缸体(14)；其中储能缸活塞(13)在储能缸缸体(14)内部，储能缸缸盖(2)内有导气孔，储能缸充气堵塞(1)安装在导气孔的位置；工作缸部分的结构组成为：工作缸缸体(8)，工作缸充气口堵塞(10)以及工作缸活塞(11)；其中工作缸活塞(11)安装在工作缸缸体(8)内部，并从工作缸缸盖(9)的通孔伸出；工作缸充气口堵塞(10)安装在工作缸缸盖(9)上；驱动缸部分的结构组成为：驱动缸充油堵塞(3),驱动缸活塞(4),驱动缸缸盖(5)以及驱动缸缸体(6)；其中驱动缸活塞(4)安装在驱动缸缸体(6)内部，并从驱动缸缸盖(5)的的通孔中伸出；驱动缸充油堵塞(3)安装在驱动缸缸盖(5)的通孔处。

2.根据权利要求1所述的一种油气混合驱动柔性斜楔装置，其特征在于，

设计了两个储能缸，相对驱动缸左右对称布置，利于重量均衡，携带方便；相比一个储能缸，增大了蓄能能力，增大了驱动缸活塞许用行程，增大了工作缸工作载荷。

3.根据权利要求2中所述的一种油气混合驱动柔性斜楔装置，其特征在于，

本发明的柔性斜楔在使用前，通过储能缸充气口(1)充入压力P₁的氮气，通过工作缸充气口充入压力P₂的氮气，通过驱动缸充油口(3)充入压力P₃的液压油，初始状态的压力关系为P₁>P₂>P₃。

4.根据权利要求3中所述的一种油气混合驱动柔性斜楔装置，其特征在于，

压力机滑块运动方向与储能缸活塞(13)运动方向和驱动缸活塞(4)运动方向平行，可以与工作缸活塞(11)运动方向成任意一个角度。

5.根据权利要求4中所述的一种油气混合驱动柔性斜楔装置，其特征在于，

液压油受压可以经底座(12)中的通孔以及油管(7)流动到储能缸缸体(14)、驱动缸缸体(6)以及工作缸缸体(8)中。

6.根据权利要求5中所述的一种油气混合驱动柔性斜楔装置，其特征在于，

本发明通过压力机滑块推动驱动缸活塞(4)运动调节液压油压力P₃的大小，进而通过油、气间的压力关系驱动工作缸活塞(11)运动，完成冲压过程。

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