CN1894091A - 用于补偿压力机的应力变形的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于补偿诸如在压力机(1)的预期的工具(9)的第一和第二夹紧面(52，53)工作时产生的变形的装置，所述夹紧面可以彼此相对或相背往复运动，以便使第一和第二工具部分(9)彼此接近和离开，并且第一和第二工具部分具有第一和第二对接表面(分别为54，55)，用于与第一和第二夹紧面(分别为52，53)对接，并且所述变形至少在工具(9)和夹紧面(52，53)之间的接触区(56)产生不均匀的压力。根据本发明，在夹紧面(52)和对接表面(54)之间的至少一个接触区(56)安装了动力装置，在该装置启动时，对压力机进行操纵，离开位于接触区(56)上的夹紧面(52)，工具(9)的对接表面(54)的至少一部分位于此处。

Description

用于补偿压力机的应力变形的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于补偿在压力机中的一种工具的第一和第二夹紧面上出现的变形的装置，所述夹紧面彼此相对和相背往复运动，以便使该工具的第一和第二工具部分分别接近和离开，所述变形在所述工具和夹紧面之间的至少一个接触部位产生了不均匀的压力。

背景技术

在液压机上安装有工具，通过所述工具将不同的物体模压成需要的形状和外观。液压机在高压力下工作，这导致了液压机上的部件，以及放置在液压机中的工具要承受极高的应力。所述应力是如此之大，以至于液压机的部件和所述工具会发生变形。

这种变形导致了在所述工具上产生的用来形成最终产品的形状和外观的压力分布变得不均匀。例如，工具中央的压力应当较小，而在它的周边部分较大。由此产生的后果是，最终产品不均匀地成型，并且具有不可接受的质量。

为了补偿这种变形，并且使压力在液压机上更均匀地分布，迄今为止所采取的措施是利用薄垫片，放置在工具和液压机的工作面之间的中间物。翘曲或凸起同样是以前公知的用于补偿变形的方法。翘曲或凸起意味着在加压作业期间发生变形的表面是拱形的，以便补偿所述变形，使压缩压力更均匀地分布。

现有技术中的缺陷是多种多样的。在使用薄垫片时，可以获得对变形的补偿，但是需要精确的设定，并且这无法克服所述补偿是完全的，并且最重要的是不稳定的，不过，所述补偿本身必须以规则的间隔重复。这导致了由于补偿造成的不必要的时间丧失，由此降低了所述压力机的生产能力。薄垫片所固有的另一个缺点是，薄垫片的厚度的特定的，并且不能改变。使用薄垫片的精确度同样是难于实现的，这会对用压力机中的工具生产的产品的质量产生负面影响。

翘曲或凸起所固有的缺陷是，所产生的拱形形状很难以简单的形式改变，如果需要的话。这种柔韧性的缺乏，同样导致了在将新的工具安装到压力机中时的显著的时间损失。必须使用所述工具定制的压力机的工作面的翘曲或凸起。因此，翘曲或凸起显示出低水平的柔性。

本领域迄今为止所缺少的是这样一种装置，该装置是灵活的，并且能够呈现适合特定场合的厚度，以便补偿压力机的变形。另外，缺少能够简单地并且快速地适应安装在压力机中的新工具的装置。本领域长期以来一直在寻找这样一种用于补偿变形的装置，该装置具有短的适应新工具的时间，并因此提高了压力机的生产能力。另外，还需要能够通过向外突出进行补偿的补偿装置。

发明内容

本发明的目的是克服或者至少减轻上述缺陷，所述目的是通过这样一种装置实现的，该装置的特征在于至少在夹紧面和对接表面之间的接触区安装了动力装置，在该装置启动时能够强制离开位于接触区的夹紧面，所述工具对接表面的至少一部分就位于此处。

本发明的目的是实现一种装置，该装置是柔性的，并且能够通过向外突出补偿变形，因此实现了对变形的补偿，以便在放置在压力机中的工具上获得更均匀的压缩深度，在所述压力机上采用了本发明的技术。

本发明具有以下优点。本发明的装置可以形成并且提供这样的厚度，如果需要的话，该厚度足够大，并且在必要时足够薄，覆盖压力机的表面，以便补偿发生的变形。本发明的高度柔性使它更容易补偿安装在压力机上的新工具，这导致了较短的工具调整时间，和压力机的更高的生产能力。因此，本发明的装置具有它的厚度可以改变的优点。

附图说明

下面将结合附图对本发明作更详细的说明。在附图中：

图1是业已安装了工具的液压机的侧视图，在所述工具中，可以将产品压制成需要的形状；

图2是表示如何将工具安装在上部滑块和下部工作台之间，以及滑块和工作台在压制期间如何变形的侧视图；

图3是透视性剖视图，其中，剖面是沿X和Y方向的，并且表示本发明的装置如何放置在所述工具的上侧和滑块的下侧之间；

图4表示图3的透视性剖视图，其中，本发明的装置业已产生了进一步的膨胀，以便进一步补偿变形，并且增加工具中央的补偿力；

图5是表示本发明的装置的上部的平面示意性；

图6是表示所述装置上部下面的平面示意图；

图7是表示所述装置第二部分的平面示意图；

图8是通过本发明的装置的剖面的侧视图；

图9是图8所示装置的详细示意图；和

图10是所述工具的上部，并且表示当本发明的装置安装在滑块和工具之间时如果在所述工具上分布所述工具如何向下弯曲。

具体实施方式

图1表示液压机1，其中，两个大的压缸2，3与四个较小的压缸4，5，6和7一起作用于滑块8。在滑块下面安装了工具9，该工具放置在工作台10上。液压机的下部11位于工作台10的下面。

工具9具有双重结构，并且具有固定在滑块8的上部和固定在工作台10上的下部。

图中所示类型的液压机1以如下方式工作。工具9安装在滑块8和工作台10之间。在工具9上，放置了加工件(毛坯)，要通过该工具对它进行成型。当加工件放置在工具9上时，滑块8借助于压缸2，3，4，5，6和7将工具9压在工作台10上。一旦压缸业已作用了足以使放置在工具9上的加工件获得需要的形状的时间，就减弱压缸的压力，以便能够将压制好的加工件从工具9中取出。在图1中还示出了滑块8上的第一夹紧面52，以及工作台10上的第二夹紧面53。滑块8上的第一夹紧面52分布在滑块上，并且紧贴工具9上的第一对接表面54。第二夹紧面53分布在整个工作台10上，并且紧贴工具9上的第二对接表面55。因此在滑块8上的第一夹紧面52和工具9上的第一对接表面54之间形成了接触区56。另一个接触区57出现在工作台10上的第二夹紧面53和工具9上的第二对接表面55之间。正是在接触区56，57上，来自压缸2，3，4，5，6和7的压缩压力在滑块8和工具9之间转移，并且在工具9和工作台10之间转移。对接表面54和55延伸到外侧轮廓外面，它们各自形成了相应的对接表面。

图2表示在液压机工作时，滑块8和工作台10是如何变形的。这种变形导致了压缩压力在滑块8，工具9以及在工作台10上的不均匀的分布。本发明的目的就是要补偿压缩压力的这种不均匀分布。

在本发明的一种优选实施方案中，滑块8和工作台10是用金属制成的。在液压机工作的较高的压力下，所述金属可能与柔性橡胶类似，在它承受压缩压力时会弯曲。其结果是，只要涉及到滑块8，滑块8的外部12，13会向下弯曲，同时中央部分14向上弯曲。

当压缩压力作用于液压机上时，工作台10同样会弯曲。工作台10的外部15，16是向上弯曲的，而工作台10的中部17是向下弯曲的。滑块8的中部14是向上弯曲的，而工作台10的中部17是向下弯曲的，其后果是，工具9的中央部分18具有不足的压缩压力。放置在工具9上的加工件所承受的压缩压力会在所述工具的压力表面上改变。在外部19，压缩压力大到足以以理想的方式形成加工件，即，所述加工件具有理想的外观和理想的压缩深度。另一方面，在工具9的中部18，压缩压力太低，会导致加工件不具备必要的外观和压缩深度，这显然是不可接受的，并且业已对这种问题提出了各种解决方案，例如使用薄垫片或凸起。本发明提供了一种装置，它的目的是补偿变形，以便在外部19和中部18之间的压缩压力的差异在工具9上尽可能的小。

图3表示如何将本发明的装置20安装在滑块8的下面21。本发明的装置安装在滑块的中部14，并且位于工具9的中部18的上方。图3是沿滑块8，工具9和工作台10的纵方向和横方向的中心平面的透视性剖视图，示出了如何通过间隙24使第一部分22和第二部分23分离，所述间隙填充了合适的液体，在本实施方案中，所述液体是油。间隙24在放置所述装置的整个表面上可以增加或缩小，借助于所述油的压力，可以获得对变形的令人满意的补偿。

图3示意性地示出了压缩压力在工具9的所示出的部位是如何改变的。在图3中示意性地示出了在滑块8的部位a，b和工具9的部位c有多少材料沿垂直方向运动。这种垂直方向上的改变与部位a，b，c的压缩压力的增加相关。在部位a，由于装置20在滑块8的中部14的作用，沿垂直方向的变化较大。在部位b变化会略小于部位a，不过同样在该部位，可能出现来自装置20的作用。在部位c，同样可能出现来自装置20的作用。同样在部位c，在沿垂直方向发生了改变，它在工具9的中部18产生了压缩压力。

图4是与图3类似的示意图，不过在图4中装置20的间隙24中的油压力业已进一步增加，以便将第一部分22以更大的压力压在滑块8的下面21，并且将第二部分23以更大的压力压在工具9的上部25上。通过这种方式，加大了工具9的中部18的压缩压力。在图4中，在业已膨胀的部位a，b，c示出了增加了的压力。可以看出，通过装置20的作用，部位c沿垂直方向的改变如何占工具9的中部18的较大部分，在图4中所占部分比在图3中所占部分大。在图4中，还可以看出沿垂直方向的这种改变，即压缩压力的增加同样向下传递到工作台10。通过装置20的作用，部位a和部位b的垂直改变在业已膨胀的装置20上同样更大。示意性地示出了部位a，b，c。

图5表示用于补偿变形的装置20的平面示意图。装置20可能与膜类似，它能够从它的原始形状膨胀，并且在膨胀的状态下起作用，然后在需要的时候恢复它的原始形状。膜20包括位于中央的矩形第一部分22，在它的周围是支架部分26，它们焊接在一起，以便形成沿上部焊接接头形成的第一部分22。上部焊接接头分布在整个支架部分26和第一部分22之间。

第一膜部分22具有圆形拐角28，29，30，31。在支架部分26上，提供了通过孔32，例如，螺钉可以从该孔中通过，以便将膜20固定，例如在滑块的夹紧面21(图3和4)上。在矩形第一部分22的中央提供了圆形拐角，通过孔33。

支架部分26与第一部分22的形状类似，同样具有圆形拐角。

图6表示第一部分22的下部的平面示意图，在该部分包括装置22和支架部分26，该图是剖视图。在第一部分22的中央提供了通过孔。在孔33周围提供了圆形槽34。从圆形槽34开始延伸槽35向外延伸到第一部分下面。在所示出的本发明的实施方案中，从圆形槽34上延伸出两个槽35，36。每一个相应的槽35，36以T形弯曲的方式分支，形成槽37，38和39，40，它们分别通向第一部分22的外部边缘。通过孔33，，凹槽34和槽35，36，37，38，39，40被设计成使得液体，例如油能够输送到膜20中。当然能够以多种不同的方式设计槽的形式。槽37，38，39，40向在支架部分26上提供的周向槽41中排泄。周向槽41是围绕整个支架部分分布的。

图7表示膜20的平面示意图，并且同样表示通过下部焊接接头42固定焊接在支架部分26上的第二部分23。第二部分23同样是具有圆形拐角43，44，45，46的矩形平板。支架部分26环绕整个第二部分23，并且同样具有与第二部分23的圆形拐角结合的圆形拐角的拐角。在支架部分26上提供了孔32，并且由凹陷部分47环绕，该凹陷能够容纳螺钉头，该螺钉是用于将膜20固定在，例如滑块上的。

图8表示沿图5中平面A-A的膜20的剖视图。在该图中，可以看出第一部分22如何放置在第二部分23上，以及所述部分是如何相对支架部分26布置的。另外，所述附图示出了第一部分22上的通过孔33，以及通过支架部分26的凹陷形成的周向槽41。

图9是第一部分22和第二部分23与支架部分26之间的固定点周围的部位的详细示意图。该部位的形成是重要的，并且影响膜20如何移动并且补偿变形。为了适应当液压机中的工具工作时产生的很高的应力，对上部焊接接头27和下部焊接接头42，以及周向槽41的结构的机械强度特性给予了高度重视。周向槽41水平进入支架部分26，并且具有圆形拐角48，49，以便力均匀地分布在所述槽表面周围。另外，所述槽的内表面是高度抛光的，以便降低不均匀性，这种不均匀性会导致在所述材料上发生断裂。通过将上部焊接接头27和下部焊接接头42彼此重叠地放置在构成第一部分22和第二部分23与支架部分26之间的对接表面的垂直平面上，可以使焊接接头具有很高的焊接强度。构成支架部分26的材料上的大部分张力被周向槽41吸收。

图10表示工具9，以及本发明的装置如何实现中央工具部分9的向下凹陷。图10表示工具9的透视图。工具9包括第一工具部分50和第二工具部分51。第一工具部分50和第二工具部分51可以彼此间隔，并且将要在工具9中成型的毛坯放置在两个工具部分50，51之间。增加位于工具上侧的工具中部的压缩压力的结果是，放置在工具部分50和工具部分51之间的毛坯当液压机作用于工具9时，会受到在它的整个表面上的更均匀的冲压力。在图中可以看到部位c，d，e。部位c，d，e表示当本发明的装置作用于工具9上时具有不同压力的部位。在工具9的中部c，所产生的压缩压力最大。该压缩压力向外衰减，并且部位d所表现出的压缩压力小于部位c的压力，而部位所表现出的压缩压力小于部位d的压力。在附图中示意性地示出了上述部位。沿垂直方向的改变相当于压缩压力，即在沿工具9的材料的垂直方向上的改变在部位c是最大的，在部位d和e较小。因此，部位c，d，e表明，为了实现较大的压缩压力，需要沿垂直方向具有最大的改变，即位于工具9的中央，本发明的装置还能够产生最大的变化和压缩压力。如果本发明的装置没有放置在工具9和滑块之间的话，在工具9上会获得压缩压力的更不均匀的分布，这有可能导致放置在工具部分50和部分51之间的毛坯受到更不均匀的冲压。所述冲压作用有可能在边缘部分较强，而在毛坯的中央部位较弱。

上述本发明的实施方案能够以多种方式改变。有技术的读者可以方便地认识到，图3所示的装置20的位置可以改变。例如，如果必要的话，可以将另一个装置20放置在下面21上。在以上说明中，我们业已提到过将装置20或若干种类似的装置20放置在滑块8和工具9之间，换句话说，放置在图1所示出的接触部位56。还可以想像将一个或多个装置20放置在工作台10的第二夹紧面55上。装置20然后作用于工作台10的第二夹紧面53和工具9的第二对接表面55之间的接触部位57。通过这种方式，可以获得额外的补偿作用，以便改善工具9冲压的结果。

在图5，6，7和8中所示出的装置的结构可以改变。所述装置的尺寸也可以改变。因此，例如，可以提供完全为矩形的结构，三角形的结构，圆形结构，以及四条边以上的结构，例如六边形或八边形结构。所有这些结构的目的都是获得压力机的可能的最佳补偿。因此，装置20的结构是完全自由的，并且它能够以最适合任何特定实际用途的方式设计。

图7表示用于容纳螺钉的孔32，所述螺钉将膜20固定在，例如滑块8或工作台10上。由于在压力机的膜上产生了很大的力，所述膜的固定必须具有弹性，以便防止固定螺钉断裂。例如，这种略带弹性的固定可以借助于弹簧垫圈实现，所述垫圈放置在所述膜和固定螺钉之间，以便补偿在所述膜工作时发生的形状改变。还可以提供不同类型的弹簧，它能够产生某种回弹弹性，以便防止固定螺钉断裂。

本发明并不局限于上文所披露的实施方案，而是可以在不超出所附权利要求书的范围的前提下加以改变。

Claims (12)

1.用于补偿在压力机(1)中的一种工具(9)的第一和第二夹紧面(52，53)工作中产生的变形的补偿装置(20)，所述夹紧面可以彼此相对或相背往复运动，以便使工具部分(9)的第一部分(50)和第二部分(51)分别接近和离开第一和第二工具部分(50，51)，并且第一和第二工具部分(50，51)具有第一和第二对接表面(分别为54，55)，用于与压力机的第一和第二夹紧面(分别为52，53)对接，并且，所述变形在工具(9)和夹紧面(52，53)之间的至少一个接触区(56)中产生不均匀的压力，其特征在于，至少在夹紧面(52)和对接表面(54)之间的接触区(56)中安装了动力装置(20)，在该装置启动时，使此处的工具(9)上的对接表面(54)的至少一部分离开位于接触区(56)的夹紧面(52)。

2.如权利要求1的装置，其特征在于对接表面(54)受动力装置(20)影响的部分是与对接表面(54)的外部轮廓间隔的。

3.如权利要求1或2的装置，其特征在于所述动力装置(20)具有平面结构。

4.如权利要求1的装置，其特征在于动力装置被压入到夹紧面(52)中。

5.如权利要求1-4之一的装置，其特征在于动力装置(20)包括上部板和下部板(22，23)，它们是由沿所述板的侧面延伸的支架部分(26)包围的。

6.如权利要求5的装置，其特征在于支架部分(26)固定焊接在上部板和下部板(22，23)上。

7.如权利要求6的装置，其特征在于所述支架部分(26)具有槽(41)。

8.如权利要求7的装置，其特征在于支架部分(26)在槽(41)每一侧的厚度小于每一个相应的板(22，23)的厚度。

9.如权利要求7的装置，其特征在于槽(41)是抛光的，以便降低在所述材料中断裂的倾向。

10.如权利要求5的装置，其特征在于所述上部板(22)具有垂直的贯通孔(33)。

11.如权利要求10的装置，其特征在于所述上部板(22)的下面提供有槽(35，36，37，38，39，40)，这些槽与垂直孔(33)连通。

12.一种补偿压力机装置(1)中的工作面(52，53)上的应力变形的方法，其特征在于装置(20)安装在工作面(52，53)上，当压力机装置(1)使用时，该工作面(52，53)作用于安装在压力机装置(1)中的工具(9)上。

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