CN203155912U - 双工位液压模锻加工系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双工位液压模锻加工系统及加工工艺，包括保温炉、锻造机、熔汤供给机械手、产品抓取机械手、传送轨道以及存放架，在锻造机一侧设置保温炉，在锻造机与保温炉之间安装有熔汤供给机械手，该熔汤供给机械手从保温炉内舀取熔汤并输送到锻造机进行加工；所述锻造机的另一侧设置传动轨道，锻造机与传送轨道之间安装有产品抓取机械手。本实用新型可以实现多工位工作全自动化生产，布局合理、操作简便，仅需要1名操作人员既可以胜任两台锻造机工作，最大程度的利用资源，节省人员成本，而且显著提升生产效率，运行稳定，质量可靠。
Description
技术领域
本实用新型属于车轮锻造领域，尤其是一种双工位液压模锻加工系统。
背景技术
锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。铸造类型包括：重力铸造(Gravity die casting)、低压铸造(Low pressure die casting)以及真空铸造(Vacuum die casting)，这些铸造方法在生产中因为熔汤凝固速度慢，容易造成缩孔及气体进入等情况发生，导致产品的机械性能差异很大。而且，因为模具温度过低及熔汤的注入速度等因素，始终制约着产品的成型形状和厚度。为了弥补这些铸造方法的不足，开始了大量的“锻造方式的铸造方法”的研究。熔汤锻造是使熔汤在高压的状态下凝固的熔汤锻造方法，可以使产品的组织更加的紧密，提高产品的机械性能，同时适用于进行大批量的生产。
目前，车轮主要是采用低压铸造的方法生产，如果将熔汤锻造的方法应用于锻造车轮，由于车轮中心部位的中心孔和螺栓孔位置最为重要，压力或冲击力集中的话，可能会造成车轮中心部位的破损，并且在锻造车轮的中心螺栓孔的内侧中心位置也较容易发生缩孔的情况。目前可以采用增加熔汤的使用量来解决缩孔的情况，但是效果并不理想，而且用量不易控制统一，造成生产浪费原料，成本较高。
而且，采用熔汤锻造生产其相关配套工艺的配合度也十分重要，主要包括模具的冷却，铝液的注入方式，脱模剂的投放，对成品的搬运转移等。目前，这些辅助的工艺步骤之间的承接连续性较差，需要多名工人进行调度及操作，生产时间较长，效率较低，而且耗费人力。
经过检索发现以下相关技术文献：
多工位自动锻造压力机（CN2154137）是一种锻造机械，主要用于轴承圈毛坯或类似轴承圈的环形零件的锻造，它包括传动系统、制动器、离合器、机身、测滑块、压紧下料部分、主滑块外，还设计有多工位的自动传递的机械手部分、上模座精密自调封闭高度机构，停电坯件脱膜机构和刚性与气动并用的顶料机构。该机结构紧凑，毛坯加热能耗减少，提高了工作效率和自动化程度，加工精度高，调整方便，改善了操作条件和保证了产品质量。
一种直接加压式熔液锻造装置（CN202621888U），包括上体部分和下体部分；所述上体部分包括主活塞和主活塞的左右边的辅助活塞，主活塞和辅助活塞的下部安装有滑动台，滑动台的下部安装有上连接板，上连接板上连接着上部模具组件，上部模具组件随着主活塞下降，随着辅助活塞上升；所述下体部分包括下部支承底座和设置在下部支承底座上的下部活塞，下部活塞上固定着下部模具组件，下部模具组件随着下部活塞完成加压及升降。本实用新型的熔液锻造是用上下直接加压的方式，跟原来的间接加压方式比较，设备简单，机器本身的制作费用和模具费用大幅度的减少，同时制造的产品在生产耗时、抗拉强度、密度、延伸率等方面有明显的优越性。
一大型盘类件的旋转锻造方法及锻造装置（CN101862807B），该方法包括锻造模具的设计、坯料准备、预锻分流槽、定位坯料和分步旋转锻造，并且基于该方法本实用新型提出了一种可以实现上锻模和下模相对旋转的锻造装置，通过上锻模和下模的旋转锻造来对盘类工件进行局部的渐进成形。为了对锻造过程中金属的流动进行控制，在旋转锻造前加入了分流槽预锻造工步。并且，针对旋转锻造过程中工件翘曲现象，提出了采用特殊结构的上锻模。该成形方法成形载荷低，模具简单加工费用低，可以很大程度的降低目前大型盘类件的制造成本。
经过对比，以上已公开的技术与本专利申请存在较大不同。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种双工位液压模锻加工系统，可以提升产品质量，减少熔汤用量，提升产品机械性能，提升生产效率。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种双工位液压模锻加工系统，其特征在于：包括保温炉、锻造机、熔汤供给机械手、产品抓取机械手、传送轨道以及存放架，在锻造机一侧设置保温炉，在锻造机与保温炉之间安装有熔汤供给机械手，该熔汤供给机械手从保温炉内舀取熔汤并输送到锻造机进行加工；所述锻造机的另一侧设置传动轨道，锻造机与传送轨道之间安装有产品抓取机械手。
而且，所述锻造机为两个且并列设置。
而且，所述保温炉为敞口保温炉，且在保温炉内下部安装有无限内循环除气设备。而且，所述锻造机包括基座、立柱、上平台、主活塞，基座上对称固装有四个竖直的立柱，该四个立柱顶端共同水平安装有一上平台，该上平台中部竖直同轴安装有一由主液压系统控制进行上、下移动的主活塞，主活塞下端安装有主滑块，该主滑块的下平面同轴安装上模；在上模板下方所对应的基座上同轴安装有下模；所述四个立柱内侧均制有与上模板四角所制滑槽相配合的限位滑轨；所述主活塞下端内部同轴安装有一由辅助压力系统控制的辅助活塞，该辅助活塞下端固装用于锻压车轮的中心部位的中心模块；所述下模下端的基座内同轴安装有一竖直向上用于顶出产品的顶出机构，该顶出机构由液压驱动。
而且，所述熔汤供给机械手包括机械手行走装置和舀勺，舀勺安装在机械手行走装置上；所述机械手行走装置具体结构为，在基座滑动导向安装在机械手轨道上，基座下端固装导向块，该导向块啮合同轴安装在机械手轨道中部的驱动机构，该驱动机构控制机械手沿机械手轨道往复平行滑动；基座上竖直安装有水平旋转的转盘，该转盘上竖直固装有一固定臂，该固定臂上端铰装摆臂的一端，摆臂另一端铰装前臂的一端，前臂的另一端铰装连接头，该连接头固装舀勺。
而且，所述舀勺包括外壳、传动机构、连杆以及塞堵，外壳内同轴安装有连杆，该连杆上端安装有一锥齿轮组成的传动机构，该传动机构控制连杆上、下移动；连杆下端同轴固装有一塞堵，塞堵用于封堵外壳下端同轴所制的熔汤入口；该外壳还安装有液位感应装置。
而且，所述产品抓取机械手包括机械手行走装置、连接板、夹具以及喷涂圆盘，机械手行走装置的连接头前端水平固装连接板，该连接板的前端一侧固装有用于抓取产品的夹具，连接板前端另一侧安装有一喷涂圆盘，该喷涂圆盘上、下均径向均布安装有多个用于喷涂脱模剂的脱模剂喷嘴，且在该喷涂圆盘上、下均径向均布安装多个用于清理模具的压缩空气喷嘴，该多个压缩空气喷嘴连接有空气压缩装置。
而且，所述传送轨道的中部设置有一检测台。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型是往下模中注入熔汤后，与之对应的上模下降到指定位置，使熔汤按照上、下模之间的型腔内成型，并对成型的凝固的熔汤进行两阶段以上加压/锻造来制作产品，由于对于螺栓孔及中心部位进行二次锻造，避免螺栓孔与中心部位在过大的压力与冲击力的作用下受到损坏，同时又保证其达到机械性能要求。
2、本实用新型对车轮的中心部位进行二次锻造，更容易使中心的螺栓孔和中心孔周边部位形成一个整体，提升产品的机械性能、抗拉强度，提升车轮质量，而且本实用新型是对车轮的中心部位增加了锻造，使得这部位的厚度更加的薄，减少熔汤的使用量，而且二次锻压有效避免了缩孔问题的发生，提升产品质量。
5、本实用新型可以提升产品质量，减少熔汤用量，而且二次锻造进一步改善金属的内部组织细化晶粒，提升产品机械性能、抗拉性能等综合性能提升，缩短产品的生产时间，增加产量，提高生产效率，提升产品的出厂合格率。
6、本实用新型可以实现多工位工作全自动化生产，布局合理、操作简便，仅需要1名操作人员既可以胜任两台锻造机工作，最大程度的利用资源，节省人员成本，而且显著提升生产效率，运行稳定，质量可靠。
附图说明
图1为本实用新型的系统布局示意图；
图2为本实用新型中熔汤供给机械手结构示意图；
图3为熔汤供给机械手放大结构示意图（去掉轨道）；
图4为熔汤供给机械手的舀勺部分中剖结构示意图；
图5为产品抓取机械手的抓取机构结构示意图；
图6为为本实用新型中锻造机结构示意图；
图7为图6中的A部局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种双工位液压模锻加工系统，包括保温炉1、锻造机2、熔汤供给机械手3、产品抓取机械手7、传送轨道5以及存放架4，在锻造机一侧设置保温炉，在锻造机与保温炉之间安装有熔汤供给机械手，该熔汤供给机械手从保温炉内舀取熔汤并输送到锻造机进行加工；
所述锻造机的另一侧设置传动轨道，锻造机与传送轨道之间安装有产品抓取机械手，
如图1所示，所述锻造机为两个（1号锻造机、2号锻造机）并列设置，熔汤供给机械手与产品抓取机械手交替在该两个锻造机间工作。
所述传送轨道的中部设置有一检测台6，经检测合格的产品继续传送进入存放架。
所述保温炉为敞口保温炉，且在保温炉内下部安装有无限内循环除气设备，对保温炉内的熔汤进行循环除气。
所述锻造机包括基座306、立柱304、上平台301、主活塞302，基座上对称固装有四个竖直的立柱，该四个立柱顶端共同水平安装有一上平台，该上平台中部竖直同轴安装有一由主液压系统控制进行上、下移动的主活塞，主活塞下端安装有主滑块305，该主滑块的下平面同轴安装上模309；在上模板下方所对应的基座上同轴安装有下模311。
为了保证上模板上、下移动的同轴度及稳定性，所述四个立柱内侧均制有与上模板四角所制滑槽（图中未标号）相配合的限位滑轨303。
所述主活塞下端内部同轴安装有一由辅助压力系统307控制的辅助活塞308，该辅助活塞下端固装用于锻压车轮的中心部位的中心模块，二次加压时，主活塞到达锻压到位并停止移动，所述辅助活塞驱动中心模块对车轮的中心部位进行二次锻压。
为了便于开模时使产品脱模，所述下模下端的基座内同轴安装有一竖直向上用于顶出产品的顶出机构313，该顶出机构由液压驱动。
本锻造机所采用的锻造模具包括上模、下模以及边模310，上模、下模以及边模之间形成待加工车轮形状的模具型腔，合模状态下模及边模同轴紧密套装在一承压模具套312上，所述多个边模均通过连杆314铰装连接在承压模具套上端，产品加工完成后设备开模，液压顶出机构向上顶起下模，同时，多个边模在相应连杆拉力作用下向四周翻转打开，产品与模具脱离。
所述熔汤供给机械手包括机械手行走装置和舀勺205，舀勺安装在机械手行走装置上。
所述机械手行走装置具体结构为，在基座滑动导向安装在机械手轨道201上，基座209下端固装导向块207，该导向块啮合同轴安装在机械手轨道中部的驱动机构206，该驱动机构控制机械手沿机械手轨道往复平行滑动；基座上竖直安装有水平旋转的转盘208，该转盘上竖直固装有一固定臂210，该固定臂上端铰装摆臂211的一端，摆臂另一端铰装前臂203的一端，前臂的另一端铰装连接头204，所述固定臂、摆臂、前臂以及连接头之间均依次电控驱动铰轴组件202连接；所述连接头上固装舀勺205。
所述舀勺结构如图4所示，包括外壳214、传动机构212、连杆213以及塞堵215，外壳内同轴安装有连杆，该连杆上端安装有一锥齿轮组成的传动机构，该传动机构控制连杆上、下移动；连杆下端同轴固装有一塞堵，塞堵用于封堵外壳下端同轴所制的熔汤入口，连杆上升时塞堵向上移动开启熔汤入口；该外壳还安装有液位感应装置，便于准确控制进入舀勺内的熔汤量。
所述产品抓取机械手包括机械手行走装置、连接板216、夹具218以及喷涂圆盘217，所述机械手行走装置与熔汤供给机械手的机械手行走装置相同，机械手的连接头前端水平固装连接板，该连接板的前端一侧固装有用于抓取产品的夹具，连接板前端另一侧安装有一喷涂圆盘，该喷涂圆盘上、下均径向均布安装有多个用于喷涂脱模剂的脱模剂喷嘴，且在该喷涂圆盘上、下均径向均布安装多个用于清理模具的压缩空气喷嘴，该多个压缩空气喷嘴连接有空气压缩装置。
本实用新型对于电控系统未作详细说明，锻造机内安装加热装置，所述锻造机、熔汤供给机械手及产品抓取机械手均通过电脑操作系统进行控制。
尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (8)
1.一种双工位液压模锻加工系统，其特征在于：包括保温炉、锻造机、熔汤供给机械手、产品抓取机械手、传送轨道以及存放架，在锻造机一侧设置保温炉，在锻造机与保温炉之间安装有熔汤供给机械手，该熔汤供给机械手从保温炉内舀取熔汤并输送到锻造机进行加工；所述锻造机的另一侧设置传动轨道，锻造机与传送轨道之间安装有产品抓取机械手。
2.根据权利要求1所述的双工位液压模锻加工系统，其特征在于：所述锻造机为两个且并列设置。
3.根据权利要求1所述的双工位液压模锻加工系统，其特征在于：所述保温炉为敞口保温炉，且在保温炉内下部安装有无限内循环除气设备。
4.根据权利要求1所述的双工位液压模锻加工系统，其特征在于：所述锻造机包括基座、立柱、上平台、主活塞，基座上对称固装有四个竖直的立柱，该四个立柱顶端共同水平安装有一上平台，该上平台中部竖直同轴安装有一由主液压系统控制进行上、下移动的主活塞，主活塞下端安装有主滑块，该主滑块的下平面同轴安装上模；在上模板下方所对应的基座上同轴安装有下模；所述四个立柱内侧均制有与上模板四角所制滑槽相配合的限位滑轨；所述主活塞下端内部同轴安装有一由辅助压力系统控制的辅助活塞，该辅助活塞下端固装用于锻压车轮的中心部位的中心模块；所述下模下端的基座内同轴安装有一竖直向上用于顶出产品的顶出机构，该顶出机构由液压驱动。
5.根据权利要求1所述的双工位液压模锻加工系统，其特征在于：所述熔汤供给机械手包括机械手行走装置和舀勺，舀勺安装在机械手行走装置上；所述机械手行走装置具体结构为，在基座滑动导向安装在机械手轨道上，基座下端固装导向块，该导向块啮合同轴安装在机械手轨道中部的驱动机构，该驱动机构控制机械手沿机械手轨道往复平行滑动；基座上竖直安装有水平旋转的转盘，该转盘上竖直固装有一固定臂，该固定臂上端铰装摆臂的一端，摆臂另一端铰装前臂的一端，前臂的另一端铰装连接头，该连接头固装舀勺。
6.根据权利要求5所述的双工位液压模锻加工系统，其特征在于：所述舀勺包括外壳、传动机构、连杆以及塞堵，外壳内同轴安装有连杆，该连杆上端安装有一锥齿轮组成的传动机构，该传动机构控制连杆上、下移动；连杆下端同轴固装有一塞堵，塞堵用于封堵外壳下端同轴所制的熔汤入口；该外壳还安装有液位感应装置。
7.根据权利要求5所述的双工位液压模锻加工系统，其特征在于：所述产品抓取机械手包括机械手行走装置、连接板、夹具以及喷涂圆盘，机械手行走装置的连接头前端水平固装连接板，该连接板的前端一侧固装有用于抓取产品的夹具，连接板前端另一侧安装有一喷涂圆盘，该喷涂圆盘上、下均径向均布安装有多个用于喷涂脱模剂的脱模剂喷嘴，且在该喷涂圆盘上、下均径向均布安装多个用于清理模具的压缩空气喷嘴，该多个压缩空气喷嘴连接有空气压缩装置。
8.根据权利要求1所述的双工位液压模锻加工系统，其特征在于：所述传送轨道的中部设置有一检测台。
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