发明内容:
本发明的目的在于解决现有技术所存在的问题,提供锻造压力机杠杆式下顶料调整装置及方法,具有结构设计合理、顶出力大、绿色节能的基础上,螺纹连接更可靠、下顶力实现了精确自动可调、设备工作效率高。
本发明通过采取以下技术方案实现上述目的:
锻造压力机杠杆式下顶料调整装置,包括:
装模高度调整机构,包括上拉杆和下拉杆,所述上拉杆与下拉杆之间连接有弹性预紧防松螺母,所述弹性预紧防松螺母通过压缩槽隙产生弹性变形进行预紧;
下顶力自动调整机构,包括:
杠杆,所述杠杆一端通过杠杆接头与下拉杆连接,另一端连接有顶料座,所述杠杆中部沿其长度方向设有长条状导向槽;
杠杆支点座,所述杠杆支点座上端与导轨连接形成移动导轨副,所述导轨设置在机身底部,所述杠杆支点座下端设有销轴,所述销轴设置在导向槽内;
动力单元,用于驱动杠杆支点座精准移动;
锁紧单元,用于将杠杆支点座紧固在导轨上。
所述弹性预紧防松螺母包括螺母本体,所述螺母本体内设有调节通孔,所述调节通孔上端设有用于连接上拉杆的上螺纹,下端设有用于连接下拉杆的下螺纹,所述上螺纹与下螺纹旋向相反,所述螺母本体两端侧壁上分别设有锁紧部,所述锁紧部中部沿螺母本体长度方向设有开口槽A,所述开口槽A与调节通孔连通,所述开口槽A将所述锁紧部分割成锁紧A部和锁紧B部两部分,所述锁紧部上设有将锁紧A部与锁紧B部锁紧的多个带孔锁紧螺栓A,所述螺母本体外壁上径向设有开口槽B,所述开口槽B上端与所述锁紧部接触。
所述锁紧A部上设有光孔A,所述锁紧B部上设有锁紧螺纹孔A,所述带孔锁紧螺栓A穿过光孔A与锁紧螺纹孔A连接。
多个所述带孔锁紧螺栓A通过铁丝A连接绑紧。
所述螺母本体一端侧壁上对称设有两个所述锁紧部。
所述上螺纹与下螺纹的螺纹长度相等、螺纹直径相等,螺纹长度设为L,螺纹直径设为R,所述L与R的关系为1.8×R<L<2.5×R,所述开口槽B深入螺母本体的深度为D,所述D与R的关系为
所述杠杆支点座对应间隔设有两个所述导轨,所述杠杆支点座上对称设有两个导轨凹槽,所述导轨设置在导轨凹槽内,所述导轨外侧设有凹槽,所述凹槽内设有导轨压板,所述导轨压板通过多个带孔锁紧螺栓B与所述杠杆支点座连接,所述导轨压板与导轨之间以及导轨与所述杠杆支点座之间分别设有导轨板。
相邻两个或多个所述带孔锁紧螺栓B通过铁丝B连接绑紧,所述导轨与杠杆支点座之间设有调整斜铁。
所述导轨压板上设有锁紧螺纹孔B,对应的所述杠杆支点座上设有光孔B,所述带孔锁紧螺栓B穿过光孔B与锁紧螺纹孔B连接。
所述导向槽内设有自润滑铜套。
所述动力单元包括设置在杠杆支点座上的蜗母条,所述蜗母条上设有蜗杆,所述蜗杆两端分别设有轴承、轴承压盖和轴承座,所述轴承座设置在机身底部,所述蜗杆一端设有齿轮,所述齿轮与传动齿轮啮合,所述传动齿轮设置在伺服电机上,所述伺服电机与PLC控制器连接。
所述伺服电机为双轴伺服电机,所述双轴伺服电机同时驱动两个所述蜗杆旋转。
所述锁紧单元包括锁紧压块,所述导轨压板中部设有槽孔,所述锁紧压块设置在槽孔内,所述杠杆支点座上设有放松气缸,所述放松气缸与所述锁紧压块连接,所述放松气缸与所述杠杆支点座之间设有碟形弹簧,所述放松气缸与PLC控制器连接。
锻造压力机杠杆式下顶料调整方法,包括:
装模高度调整方法,包括:将带孔锁紧螺栓A拆卸,然后旋转弹性预紧防松螺母调节上拉杆和下拉杆间距,进而实现调节装模高度,调整完成后,将带孔锁紧螺栓A重新安装在锁紧部上将锁紧A部和锁紧B部锁紧,并用铁丝A将带孔锁紧螺栓A连接绑紧,可重复拆装调整;
下顶力自动调整方法,包括以下步骤:
步骤一:将杠杆支点座设计成可自动控制移动,并对其移动进行精确导向,通过PLC控制器自动控制动力单元驱动杠杆支点座移动改变杠杆支点位置,实现自动精确调控锻挤力;
步骤二:通过动力单元驱动杠杆支点座沿导轨精确移动,且对移动距离进行精确控制;
步骤三:通过锁紧单元将调整到位的杠杆支点座锁紧定位在导轨上。
本发明采用上述技术方案,能够带来如下有益效果:自动精确调整机身底部导轨上杠杆支点座横向移动位置,改变杠杆力臂长度比例,实现自动调整下顶力(锻挤力)大小;弹性预紧防松螺母独特锁紧结构,上、下拉杆与弹性预紧防松螺母连接,螺纹连接可靠、不松动,有效降低了废品率和停机维修。整体具有同步性好、下顶(锻挤)力大(比传统技术提高了3倍以上)、机械效率高、绿色节能,实现自动控制下顶(锻挤)力、稳定可靠、精确度高,解决了人工调整难,提高了设备的工作效率、产品合格率,满足了精密锻挤(或多工位锻造)自动化、智能化生产线和精密热摸锻成形控制的迫切需求,达到了锻造压力机自动精确调整下顶(锻挤)力的效果。
具体实施方式:
为了更清楚的阐释本发明的整体构思,下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
在本发明中,术语“中部”、“轴向”、“径向”、“A”、“B”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的位置。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“设有”、“设置”、“连接”、“连通”等术语应做广义理解,例如,“设有”和“设置”可以是固定安装,也可以是可拆卸安装,或成一体;“连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,需要说明的是,为了便于理解本发明的创新点,图2中省略了拉杆支架、杠杆支架、托架等现有结构。
如图1-9所示,锻造压力机杠杆式下顶料调整装置,包括:
装模高度调整机构,包括上拉杆1和下拉杆2,所述上拉杆1与下拉杆2之间连接有弹性预紧防松螺母3,所述弹性预紧防松螺母通过压缩槽隙产生弹性变形进行预紧;通过设计弹性预紧防松螺母3替代现有的调节螺母25和锁紧螺母24的装模高度调整结构,不仅能够实现装模高度的调整,而且利用金属弹性变形的原理,通过压缩槽隙产生弹性变形对螺纹连接进行预紧锁紧,防松效果显著,很好的解决调节螺母25和锁紧螺母24重复拆装螺纹磨损在重载荷冲击力作用下易松动的问题。
下顶力自动调整机构,包括:
杠杆4,所述杠杆4一端通过杠杆接头5与下拉杆2连接,另一端连接有顶料座6,所述杠杆4中部沿其长度方向设有长条状导向槽7;
杠杆支点座8,所述杠杆支点座8上端与导轨9连接形成移动导轨副,所述导轨9设置在机身10底部,所述杠杆支点座8下端设有销轴11,所述销轴11设置在导向槽7内;本申请的杠杆支点座8在现有杠杆支点座26的基础上进行改进使其能够满足可自动移动调节的要求;
动力单元12,用于驱动杠杆支点座8精准移动;
锁紧单元13,用于将杠杆支点座8紧固在导轨9上。通过对现有杠杆支点座以及杠杆结构进行改进使杠杆支点座能够进行位置改变,并通过设计导向、驱动和锁紧等单元,实现杠杆支点座8在PLC控制器控制下精确移动,进而改变杠杆4支点位置,从而实现自动精确调整下顶力,解决人工移动杠杆支点座难以操作实现、调整不准确、效率低的问题。
所述弹性预紧防松螺母3包括螺母本体301,所述螺母本体301内设有调节通孔302,所述调节通孔302上端设有用于连接上拉杆1的上螺纹303,下端设有用于连接下拉杆2的下螺纹304,所述上螺纹303与下螺纹304旋向相反,所述螺母本体301两端侧壁上分别设有锁紧部305,所述锁紧部305中部沿螺母本体301长度方向设有开口槽A306,所述开口槽A306与调节通孔302连通,所述开口槽A306将所述锁紧部305分割成锁紧A部307和锁紧B部308两部分,所述锁紧部305上设有将锁紧A部307与锁紧B部308锁紧的多个带孔锁紧螺栓A309,所述螺母本体301外壁上径向设有开口槽B310,所述开口槽B310上端与所述锁紧部305接触;所述锁紧A部307上设有光孔A312,所述锁紧B部308上设有锁紧螺纹孔A313,所述带孔锁紧螺栓A309穿过光孔A312与锁紧螺纹孔A313连接。通过设计轴向开口槽A306和径向开口槽B310可以产生轴向和径向两个方向的金属弹性变形,利用锁紧部305对开口槽A306和开口槽B310进行压缩产生金属弹性变形,进而实现对螺纹连接的持续预紧并防松,锁紧时采用带孔锁紧螺栓A309锁紧,并用铁丝A311将带孔锁紧螺栓A309连接绑紧,实现带孔锁紧螺栓A309自身螺纹防松,进而确保预紧持续可靠。
多个所述带孔锁紧螺栓A309通过铁丝A311连接绑紧。通过铁丝A将带孔锁紧螺栓A连接绑紧,可以防止带孔锁紧螺栓A自身螺纹松动,进一步确保弹性预紧防松螺母3防松的可靠性。
所述螺母本体301一端侧壁上对称设有两个所述锁紧部305。进一步提高预紧防松效果。
所述上螺纹303和下螺纹304的螺纹长度相等、螺纹直径相等,螺纹长度设为L,所述螺纹直径设为R,所述L与R的关系为1.8×R<L<2.5×R,所述开口槽B310深入所述螺母本体301的深度为D,所述D与R的关系为
通过对螺纹长度、直径以及开口槽B的深度进行限定,除了使弹性预紧防松螺母3具有持续预紧防松效果外,还要增强弹性预紧防松螺母3的结构强度。
所述杠杆支点座8对应间隔设有两个所述导轨9,所述杠杆支点座8上对称设有两个导轨凹槽14,所述导轨9设置在导轨凹槽14内,所述导轨9外侧设有凹槽15,所述凹槽15内设有导轨压板16,所述导轨压板16通过多个带孔锁紧螺栓B17与所述杠杆支点座8连接,所述导轨压板16与导轨9之间以及导轨9与所述杠杆支点座8之间分别设有导轨板18。通过采用两个导轨9且杠杆支点座8设置在两个导轨9之间,除了有利于提高结构强度外,还有利于杠杆支点座8受力更加均衡,移动精度更高。导轨压板16的结构设计除了实现导向外,还便于安装锁紧单元13。
相邻两个或多个所述带孔锁紧螺栓B17通过铁丝B19连接绑紧,所述导轨9与杠杆支点座8之间设有调整斜铁20。
所述导轨压板16上设有锁紧螺纹孔B21,对应的所述杠杆支点座8上设有光孔B22,所述带孔锁紧螺栓B17穿过光孔B22与锁紧螺纹孔B21连接。
所述导向槽7内设有自润滑铜套23。
所述动力单元12包括设置在杠杆支点座8上的蜗母条1201,所述蜗母条1201上设有蜗杆1202,所述蜗杆1202两端分别设有轴承1203、轴承压盖1204和轴承座1205,所述轴承座1205设置在机身10底部,所述蜗杆1202一端设有齿轮1206,所述齿轮1206与传动齿轮1207啮合,所述传动齿轮1207设置在伺服电机1208上,所述伺服电机1208与PLC控制器连接。通过采用齿轮传动与涡轮蜗杆传动配合的传动方式,具有动力传输稳定、传动精度高的优点,能够满足杠杆支点座对自动移动精度的要求。
所述伺服电机1208为双轴伺服电机,所述双轴伺服电机通过齿轮传动同时驱动两个所述蜗杆1202旋转。杠杆式机械下顶料装置都是斜对称设置两个杠杆4,通过采用双轴伺服电机可以实现同步驱动两个杠杆4支点位置的改变,具有同步性好、效率高、自动调节精度高等优点。
所述锁紧单元13包括锁紧压块1301,所述导轨压板16中部设有槽孔1302,所述锁紧压块1301设置在槽孔1302内,所述杠杆支点座8上设有放松气缸1303,所述放松气缸1303与所述锁紧压块1301连接,所述放松气缸1303与所述杠杆支点座8之间设有碟形弹簧1304,所述放松气缸1303与PLC控制器连接。当需要调节下顶力时,放松气缸1303动作克服碟形弹簧1304作用使锁紧压块1301脱离导轨9不在对杠杆支点座8进行锁紧,然后伺服电机1208开始工作,伺服电机1208通过齿轮传动和蜗杆蜗母传动带动杠杆支点座8沿导轨9方向移动,当调节完毕后,放松气缸1303复位,锁紧压块1301在碟形弹簧1304的作用下压紧在导轨9上将杠杆支点座8锁紧在导轨9上。
锻造压力机杠杆式下顶料调整方法,包括:
装模高度调整方法,包括:将铁丝A拆除,然后将带孔锁紧螺栓A309拆卸,通过旋转弹性预紧防松螺母3调节上拉杆1和下拉杆2间距,进而实现调节装模高度,调整完成后,将带孔锁紧螺栓A309重新安装在锁紧部305上将锁紧A部307和锁紧B部308锁紧,锁紧A部307和锁紧B部308锁紧的同时对开口槽A306和开口槽B310进行压缩槽隙产生弹性变形,进而实现径向和轴向两个方向的预紧并防松,最后用铁丝A311将带孔锁紧螺栓A309连接绑紧;
下顶力自动调整方法,包括以下步骤:
步骤一:将杠杆支点座8设计成可自动控制移动,并对其移动进行精确导向,通过PLC控制器自动控制动力单元12驱动杠杆支点座8移动改变杠杆支点位置,实现自动精确调控锻挤力;
步骤一:将杠杆支点座8设计成可移动,并对其移动进行精确导向,实现通过驱动杠杆支点座8移动改变杠杆4支点位置;
步骤二:通过动力单元12驱动杠杆支点座8沿导轨9精确移动且对移动距离进行精确自动控制;
步骤三:通过锁紧单元13将调整到位的杠杆支点座8锁紧定位在导轨9上。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制,对于本技术领域的技术人员来说,对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。