CN113186376B - 一种模具内保型淬火压机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模具内保型淬火压机，属于间接热成型领域。一种模具内保型淬火压机，包括组成大吨位液压机的液压机上梁、液压机下梁、立柱，包括滑块，所述滑块设置于液压机上梁与液压机下梁之间，所述滑块上方设有五个液压缸，所述液压缸底端向上延伸出液压杆，所述液压杆底端设有缓冲装置，所述滑块底面固定有上模座。本发明中热成形的液压机通过充液阀控制液压缸运动，并在滑块侧边安装位移传感器，利用位移传感器监控滑块速度，反馈至充液阀形成闭合控制回路，采用循环伺服控制技术使滑块加速度达到6m/s²，快转慢时采用斜坡、谐波函数速度控制，减少冲击。

Description

一种模具内保型淬火压机

技术领域

本发明涉及间接热成型领域，尤其涉及一种模具内保型淬火压机。

背景技术

间接热成形工艺出现较迟，目前应用不多，但是其可加工的产品范围可以完全覆盖并超过直接热成形工艺，具有很高的发展潜力，未来有望完全取代直接热成形工艺。

热成形工艺的本质是将工件加热并保温至材料完全奥氏体化，然后送入特制的水冷模具中，在模具中按一定的速率冷却，使奥氏体组织转变为马氏体组织，从而使材料强度大幅度提高，并在冷却过程中利用模具的型腔对工件形状进行约束，消除淬火变形，保证成品具有良好的尺寸精度。

间接热成型过程中液压机中滑块的快降后会进行合模保压，并向上下模座中注入冷凝剂实现淬火，实际工作中滑块的移动有明显振动和响声，而且液压机80％时间下不需要大流量，工作时有大量能源浪费。

因此设计一种模具内保型淬火压机来实现节能以及改进振动和响声的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景中提及的能源浪费以及滑块运动振动和响声的问题而提出的一种模具内保型淬火压机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种模具内保型淬火压机，包括组成大吨位液压机的液压机上梁、液压机下梁、立柱，所述液压机下梁与液压机下梁通过立柱连接固定，包括滑块，所述滑块设置于液压机上梁与液压机下梁之间并被四个立柱合围起来，所述滑块上方设有五个液压缸，所述液压缸底端向上延伸出液压杆，所述液压杆底端设有缓冲装置，所述滑块底面固定有上模座。

优选的，所述立柱正对滑块的棱角上固定有减压垫，所述滑块四角向立柱靠近并与减压垫接触上下滑动。

优选的，五个所述液压缸均匀分布在滑块上方并通过充液阀连接有油箱。

优选的，所述缓冲装置包括限位管，所述液压杆靠近底端位置内部呈圆柱形结构开设有空腔A，所述限位管套设于液压杆底端外侧并包裹住空腔A的外侧，所述限位管内部设有活塞杆，所述活塞杆底端穿过限位管延伸至其下方并与滑块顶面连接固定，所述活塞杆顶端向上穿过液压杆底面延伸至空腔A内部，所述活塞杆顶端固设有活塞A。

优选的，所述缓冲装置还包括活塞B，所述活塞B设于空腔A内部并与其滑动连接，所述活塞A顶面及活塞B均呈中空结构设置，所述活塞A顶面与外部连通，所述活塞B顶面与外部连通，所述活塞B外壁设有与活塞A内部螺纹连接的外螺纹，所述活塞B与活塞A螺纹连接形成空腔B。

与现有技术相比，本发明提供了一种模具内保型淬火压机，具备以下有益效果：

1、本发明利用五个均匀分布的液压缸固定托起滑块，通过充液阀调节向液压缸注入的液压油速率，注入液压油使液压杆上下进深，实现滑块的快降、压制及回程等一些列动作，滑块在底面固定了上模座带动下模座向下压制实现保温定型，另外上模座两侧开设了冷凝孔并连接固定了冷凝管，由此向上模座内部注入液氮等冷凝剂快速实现零件淬火保型，其中液压缸中包含有活塞缸，活塞缸为双作用缸，可以向两个方向发力，无杆腔内进油推动活塞下行、压制，有杆腔内进油推动活塞回程。

2、本发明中热成形的液压机，通过充液阀控制液压缸运动，并在滑块侧边固设有位移传感器，利用位移传感器监控滑块运动速度，并反馈至充液阀形成闭合控制回路，采用如此循环的伺服控制技术并在优化软件和硬件后，使滑块加速度达到6m/s²，快转慢时采用斜坡、谐波函数速度控制，减少冲击，使速度提高1倍。

3、本发明在液压杆的底端滑动包裹了限位管，并在液压杆底端空腔A中设置了向下延伸的活塞杆，活塞杆上端固定了两个与空腔A内部滑动连接的活塞A和活塞B，活塞A和活塞B在空腔A内部滑动连接，通过改变空腔A内部两侧的压强实现缓冲稳定，活塞A和活塞B螺纹固定形成空腔B，并在空腔B中设置多种形状的活塞板降低空腔内部的密封性，实现润滑油缓慢的流动，实现缓冲，另外在立柱正对滑块的棱角上固定有减压垫降低滑块滑动时振动，液压油的可压缩性和液压系统柔性好的特点，在加减速时消除瞬变，吸收滑块富余动能，使得变速更平稳，降低滑块明显的振动和响声。

附图说明

图1为本发明的整体仰视结构示意图；

图2为本发明的滑块及相关组件结构示意图；

图3为本发明的液压杆及限位管剖面结构示意图；

图4为本发明的液压杆及限位管剖面及相关组件拆分结构示意图。

图号说明：1、立柱；2、滑块；3、液压缸；4、减压垫；5、空腔A；6、液压杆；7、缓冲装置；701、限位管；702、活塞杆；703、活塞A；704、活塞B；705、空腔B；706、泄压孔；707、活塞板；8上模座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

请参阅图1-4，一种模具内保型淬火压机，包括组成大吨位液压机的液压机上梁、液压机下梁、立柱1，液压机下梁与液压机下梁通过立柱1连接固定，包括滑块2，滑块2设置于液压机上梁与液压机下梁之间并被四个立柱1合围起来，滑块2上方设有个五个液压缸3，液压缸3底端向上延伸出液压杆6，液压杆6底端设有缓冲装置7，滑块2底面固定有上模座8。

立柱1正对滑块2的棱角上固定有减压垫4，滑块2四角向立柱1靠近并与减压垫4接触上下滑动。

五个液压缸3均匀分布在滑块2上方并通过充液阀连接有油箱。

本发明利用五个均匀分布的液压缸3固定托起滑块2，通过充液阀调节向液压缸3注入的液压油速率，注入液压油使液压杆6上下进深，实现滑块2的快降、压制及回程等一些列动作，滑块2在底面固定了上模座8带动下模座向下压制实现保温定型，另外上模座8两侧开设了冷凝孔并连接固定了冷凝管，由此向上模座8内部注入液氮等冷凝剂快速实现零件淬火保型。

本发明中的液压缸3中包含有活塞缸，活塞缸为双作用缸，可以向两个方向发力，无杆腔内进油推动活塞下行、压制，有杆腔内进油推动活塞回程。

本发明中对板料设置了温度检测系统由红外线温度传感器和热成像仪组成。

本发明中热成形的液压机，通过充液阀控制液压缸3运动，并在滑块2侧边固设有位移传感器，利用位移传感器监控滑块2运动速度，并反馈至充液阀形成闭合控制回路，采用如此循环的伺服控制技术并在优化软件和硬件，使加速度达到6m/s²，快转慢时采用斜坡、谐波函数速度控制，减少冲击，使速度提高1倍。使前期速度由600mm/s提升至1000～1200mm/s。

本发明中利用泵直驱动态压力控制技术，将压制速度增加到3倍，最快压制速度达300mm/s，另外由于液压机80％时间下不需要大流量，在这段时间降低泵的排量到额定排量的10％，可实现节能30％左右。

缓冲装置7包括限位管701，液压杆6靠近底端位置内部呈圆柱形结构开设有空腔A5，限位管701套设于液压杆6底端外侧并包裹住空腔A5的外侧，限位管701内部设有活塞杆702，活塞杆702底端穿过限位管701延伸至其下方并与滑块2顶面连接固定，活塞杆702顶端向上穿过液压杆6底面延伸至空腔A5内部，活塞杆702顶端固设有活塞A703。

缓冲装置7还包括活塞B704，活塞B704设于空腔A5内部并与其滑动连接，活塞A703顶面及活塞B704均呈中空结构设置，活塞A703顶面与外部连通，活塞B704顶面与外部连通，活塞B704外壁设有与活塞A703内部螺纹连接的外螺纹，活塞B704与活塞A703螺纹连接形成空腔B705。

活塞A703顶面及活塞B704底面均相对于空腔B705的位置呈环形等间距开设有多个泄压孔706，空腔B705内部依次设有多个活塞板707，活塞板707为软质橡胶材质制成，多个活塞板707上分别开设有多个不同形状的凹槽，多个活塞板707错位排列，空腔A5内部注入有润滑油。

本发明在液压杆6的底端滑动包裹了限位管701，并在液压杆6底端空腔A5中设置了向下延伸的活塞杆702，将活塞杆702固定在滑块2顶面，实现滑块2与液压杆6的活动连接，另外限位管701与活塞杆702连接固定，在活塞杆702向下延伸时围在其外侧，具有稳定支撑的效果。另外活塞杆702上端固定了两个与空腔A5内部滑动连接的活塞A703和活塞B704，活塞A703和活塞B704在空腔A5内部滑动连接，通过改变空腔A5内部两侧的压强实现缓冲稳定的效果。

本发明中活塞A703与活塞B704之间螺纹连接，并在活塞A703与活塞B704固定后两者内部形成空腔B705，在空腔B705内部有向上延伸的活塞杆702，围绕活塞杆702依次套设多个活塞板707，并将活塞板707分别开设出多种形状的凹槽，并在活塞A703与活塞B704对应空腔B705的位置环形均匀开设多个使空腔A5与空腔B705连通的泄压孔706，在空腔A5内部注入润滑油后，并控制活塞A703与活塞B704上下两侧的空腔A5内部压强相同，在液压缸3工作时，活塞A703与活塞B704会在空腔A5内部滑动改变上下两侧压强，润滑油在泄压孔706以及活塞板707的间隙中流动，实现缓冲调节。

本发明中活塞板707为橡胶材质制成具有可弯折的弹性，将活塞板707分别开设出多种形状的凹槽，降低空腔内部的密封性，实现润滑油缓慢的流动，确保缓冲效果，另外在立柱1正对滑块2的棱角上固定有减压垫4降低滑块2滑动时振动，液压油的可压缩性和液压系统柔性好的特点，在加减速时消除瞬变，吸收滑块富余动能，使得变速更平稳，降低滑块明显的振动和响声。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种模具内保型淬火压机，包括组成大吨位液压机的液压机上梁、液压机下梁、立柱（1），所述液压机下梁与液压机下梁通过立柱（1）连接固定，其特征在于：包括滑块（2），所述滑块（2）设置于液压机上梁与液压机下梁之间并被四个立柱（1）合围起来，所述滑块（2）上方设有五个液压缸（3），所述液压缸（3）底端向上延伸出液压杆（6），所述液压杆（6）底端设有缓冲装置（7），所述滑块（2）底面固定有上模座（8）；

所述缓冲装置（7）包括限位管（701），所述液压杆（6）靠近底端位置内部呈圆柱形结构开设有空腔A（5），所述限位管（701）套设于液压杆（6）底端外侧并包裹住空腔A（5）的外侧，所述限位管（701）内部设有活塞杆（702），所述活塞杆（702）底端穿过限位管（701）延伸至其下方并与滑块（2）顶面连接固定，所述活塞杆（702）顶端向上穿过液压杆（6）底面延伸至空腔A（5）内部，所述活塞杆（702）顶端固设有活塞A（703）；

所述缓冲装置（7）还包括活塞B（704），所述活塞B（704）设于空腔A（5）内部并与其滑动连接，所述活塞A（703）顶面及活塞B（704）均呈中空结构设置，所述活塞A（703）顶面与外部连通，所述活塞B（704）顶面与外部连通，所述活塞B（704）外壁设有与活塞A（703）内部螺纹连接的外螺纹，所述活塞B（704）与活塞A（703）螺纹连接形成空腔B（705）；

所述活塞A（703）顶面及活塞B（704）底面均相对于空腔B（705）的位置呈环形等间距开设有多个泄压孔（706），所述空腔B（705）内部依次设有多个活塞板（707），所述活塞板（707）为软质橡胶材质制成，多个所述活塞板（707）上分别开设有多个不同形状的凹槽，多个所述活塞板（707）错位排列，所述空腔A（5）内部注入有润滑油。

2.根据权利要求1所述的一种模具内保型淬火压机，其特征在于：所述立柱（1）正对滑块（2）的棱角上固定有减压垫（4），所述滑块（2）四角向立柱（1）靠近并与减压垫（4）接触上下滑动。

3.根据权利要求1所述的一种模具内保型淬火压机，其特征在于：五个所述液压缸（3）均匀分布在滑块（2）上方并通过充液阀连接有油箱。

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