CN204685696U - 一种高频颤振冷挤压模具装置 - Google Patents

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本实用新型提供了一种高频颤振冷挤压模具装置,包括挤压成型机构和颤振发生机构,所述挤压成型机构包括上模座、下模座、固定在上模座上的凸模和模柄、以及位于凸模正下方的凹模,所述上模座和下模座之间通过导柱连接,所述颤振发生机构包括颤振平台、单出杆液压缸、蓄能器和高频电液激振阀,所述凹模固定在颤振平台上,所述颤振平台可滑动的连接在导柱上,所述颤振平台与单出杆液压缸的活塞杆连接,所述单出杆液压缸的下端盖固定在下模座上,所述单出杆液压缸的有杆腔和无杆腔分别通过高压油管与高频电液激振阀连通,每根高压油管上均设有蓄能器。本实用新型有利于冷挤压加工,提高产品表面质量,减小摩擦力,降低变形抗力。

Description

一种高频颤振冷挤压模具装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及冷挤压模具装置,涉及一种高频颤振冷挤压模具装置。
背景技术
[0002] 挤压是迫使金肩块料产生塑性流动,通过凸模与凹模间的间隙或凹模出口,制造空心或断面比毛坯断面要小的零件的一种工艺方法。如果毛坯不经加热就进行挤压,便称为冷挤压。冷挤压是无切肩、少切肩零件加工工艺之一,所以是金肩塑性加工中一种先进的工艺方法。
[0003] 冷挤压工艺尺寸准确,目前我国研制的冷挤压件一般尺寸精度可达8~9级,材料利用率通常可达到80%以上,并且生产效率高,适用面广,冷挤压零件强度高。
[0004] 然而冷挤压上述零部件的困难在于:挤压件的尺寸越大,所需设备吨位也就随之增大,采用冷挤压加工的困难性增加;挤压件的形状越复杂、变形程度越大,所需的冷挤压工序数目就越多;挤压件可达精度和表面粗糙度有一定限度,增加修整工序可提高挤压件精度;挤压件的材料影响挤压难度和许用变形程度。
[0005]自从超声波振动被引入拉丝加工后,众多学者都进行了有关金属振动拉伸的研宄中,众多研宄都表明辅助振动可有效降低挤压件的变形抗力,促进金属的流动性,达到降载、提效的双重作用。
[0006] 到目前为止,在振动塑性成型中使用的振动方式主要为超声波振动、机械式振动和电磁式振动三种方式,由于超声波振动输出功率有限,机械式振动频率难以调节,电磁式振动成本过高,且在金属冷挤压成型中,无论是坯料还是模具,质量都相对较大,金属材料成形的变形抗力也较高,挤压件的种类繁多,可见,上述几种振动装置都不适合用于难成形零件的振动挤压。
发明内容
[0007] 本实用新型提供了一种能够提供足够大的激振力,足够高且可调节的振动频率以及较小的振幅,在完成难成形零件振动挤压的同时并能保证其尺寸精度的高频颤振冷挤压模具装置。
[0008] 本实用新型采用的技术方案是:
[0009] 一种高频颤振冷挤压模具装置,包括挤压成型机构和颤振发生机构,所述挤压成型机构包括上模座、下模座、固定在上模座上的凸模和模柄、以及位于凸模正下方的凹模,所述上模座和下模座之间通过导柱连接,其特征在于:所述颤振发生机构包括颤振平台、单出杆液压缸、蓄能器和高频电液激振阀,所述凹模固定在颤振平台上,所述颤振平台可滑动的连接在导柱上,所述颤振平台与单出杆液压缸的活塞杆连接,所述单出杆液压缸的下端盖固定在下模座上,所述单出杆液压缸的有杆腔和无杆腔分别通过高压油管与高频电液激振阀连通,每根高压油管上均设有蓄能器。本实用新型通过高频电液激振阀实现对液压油进出单出杆液压缸频率及流量的控制带动颤振平台颤动从而实现凹模在给定频率和振幅下振动挤压,有利于冷挤压加工,提高产品表面质量,同时促进材料流动,减小摩擦力,降低变形抗力,并且达到模具的磨损消耗降低的效果。
[0010] 进一步,所述凸模通过凸模固定圈固定在上模座上,上模座与凸模之间放置有垫块。
[0011] 进一步,所述凹模通过凹模固定圈和压紧圈固定在颤振平台上。
[0012] 进一步,所述凹模固定圈上连接有卸料板,所述卸料板可滑动地套装在卸料拉杆上并与凹模固定圈之间设有卸料弹簧,所述卸料拉杆固定在凹模固定圈上。
[0013] 进一步,所述颤振平台通过颤振平台衬套与导柱滑动连接。
[0014] 进一步,所述活塞杆与颤振平台通过连接法兰连接固定。
[0015] 进一步,所述单出杆液压缸的上端盖上固定有活塞杆移动的导向套。
[0016] 进一步,所述下端盖通过液压缸法兰与下模座固定连接。
[0017] 进一步,所述上模座上设有上导向孔,下模座上设有下导向孔,导柱的上端穿设在上导向孔内,其下端穿设在下导向孔内。
[0018] 本实用新型的有益效果:
[0019] (I)与原有的挤压设备集成度好,本实用新型在已有的传统油压机上进行局部改装即可实现,并且可以与油压机共用液压油。
[0020] (2)振动频率可调范围高。相比传统机械式振动方式,本实用新型所使用的高频电液激振阀可通过控制伺服电机转速调节振动频率。
[0021] (3)输出功率大。本实用新型装置相比传统超声波激振器,由于使用高压液压油为动力源,在同体积条件下,比传统超声波激振器输出功率大。
[0022] (4)振幅微小且可调。本实用新型装置采用高频电液激振阀控制,通过控制阀芯与阀套间的开口大小可调节颤振平台的振幅大小。
附图说明
[0023] 图1是本实用新型的结构图。
[0024] 图2是图1的左视图。
[0025] 图3是图2的俯视图。
[0026] 图4是本实用新型的颤振发生机构原理图。
[0027] 图5是本实用新型的颤振平台零件图。
[0028] 图6是本实用新型的液压缸法兰零件图。
[0029] 图7是活塞杆伸出时高频电液激振器油路状态示意图。
[0030] 图8是活塞杆收缩时高频电液激振器油路状态示意图。
具体实施方式
[0031] 下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明,但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到,本实用新型涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0032] 参照图1-8,一种高频颤振冷挤压模具装置,包括挤压成型机构和颤振发生机构,所述挤压成型机构包括上模座4、下模座14、固定在上模座4上的凸模25和模柄1、以及位于凸模25正下方的凹模22,所述上模座4和下模座14之间通过导柱7连接,所述颤振发生机构包括颤振平台20、单出杆液压缸31、蓄能器29、32和高频电液激振阀30,所述凹模22固定在颤振平台20上,所述颤振平台20可滑动的连接在导柱7上,所述颤振平台20与单出杆液压缸31的活塞杆10连接,所述单出杆液压缸31的下端盖16固定在下模座14上,所述单出杆液压缸31的有杆腔和无杆腔分别通过高压油管与高频电液激振阀30连通,每根高压油管上均设有蓄能器。本实用新型通过高频电液激振阀30实现对液压油进出单出杆液压缸31频率及流;H;的控制动颜振平台20颜动从而实现四板22在给走频率和振幅下振动挤压,有利于冷挤压加工,提高产品表面质量,同时促进材料流动,减小摩擦力,降低变形抗力,并且达到模具的磨损消耗降低的效果。
[0033] 本实施例所述凸模25通过凸模固定圈26固定在上模座4上,上模座4与凸模25之间放置有垫块28。
[0034] 本实施例所述凹模22通过凹模固定圈21和压紧圈8固定在颤振平台20上。凹模固定圈21通过螺栓9与颤振平台20上的四个均布的螺纹孔配合与颤振平台20固定连接。
[0035] 本实施例所述凹模固定圈21上连接有卸料板6,所述卸料板6可滑动地套装在卸料拉杆24上并与凹模固定圈21之间设有卸料弹簧23,所述卸料拉杆24固定在凹模固定圈21上。
[0036] 本实施例所述颤振平台20通过颤振平台衬套19与导柱7滑动连接。
[0037] 本实施例所述活塞杆10与颤振平台20通过连接法兰18连接固定。连接法兰18通过螺栓与颤振平台20上的四个均布的沉头孔配合与颤振平台20固定连接。
[0038] 本实施例所述单出杆液压缸31的上端盖12上固定有活塞杆10移动的导向套11。
[0039] 本实施例所述下端盖通过液压缸法兰15与下模座14固定连接。液压缸法兰15外围的8个沉头孔用于与下模座14通过螺栓固定连接,液压缸法兰15内侧的4个沉头孔用于与液压缸的下端盖16通过螺栓固定连接。
[0040] 本实施例所述上模座4上设有上导向孔,下模座14上设有下导向孔,导柱7的上端穿设在上导向孔内,其下端穿设在下导向孔内。
[0041] 本实用新型振动冷挤压零件时,凸模25向下运动挤压毛胚,同时,颤振发生机构工作,颤振平台20带动凹模22进行给定频率、振幅的振动,从而在挤压时,使凹模22和胚料间产生的部分摩擦力可以促进胚料内部的流动性,降低挤压抗力且不影响成型件的尺寸精度。
[0042] 图7和图8为液压缸活塞杆伸出和收缩时颤振发生机构的油路状态示意图,油路部分主要由高频电液激振阀30、单出杆液压缸31、蓄能器29、蓄能器32、油箱和油管等组成。其中高频电液激振阀30主要由交流伺服电机304、大齿轮303、小齿轮305、阀芯308、阀套302、阀体301、联轴器306、弹簧307、联轴器309、直线电机3010等组成。高频电液激振阀30的阀芯308具有旋转运动和轴向运动两个自由度,阀芯308的旋转速度由交流伺服电机304通过一对齿轮组进行控制,调节电机的转速就可以控制阀芯308的转速。高频电液激振阀阀芯台肩周向均匀开设沟槽,其中相邻台肩上的沟槽相互错位。当阀芯308转到如图7位置时,高压油从P 口流入,经过B 口进入液压缸的无杆腔,液压缸的有杆腔恒通高压油。由于液压缸无杆腔的作用面积是有杆腔的两倍,因此活塞杆在液压油推力的作用下往右运动。当阀芯转到如图8位置时,液压缸无杆腔的油液通过B 口流到油箱,活塞杆在液压缸有杆腔压力的作用下向左运动。因此通过控制阀芯308的连续旋转就能实现液压缸活塞的来回往复振动。阀芯308除了旋转运动外还具有轴向运动,轴向直线运动由直线电机3010控制,通过控制直线电机3010的伸出或缩回就可以控制阀芯308从零(阀口完全关闭)到最大轴向开口进行控制,从而可以改变液压缸31输出振动幅值的大小。

Claims (9)

1.一种高频颤振冷挤压模具装置,包括挤压成型机构和颤振发生机构,所述挤压成型机构包括上模座、下模座、固定在上模座上的凸模和模柄、以及位于凸模正下方的凹模,所述上模座和下模座之间通过导柱连接,其特征在于:所述颤振发生机构包括颤振平台、单出杆液压缸、蓄能器和高频电液激振阀,所述凹模固定在颤振平台上,所述颤振平台可滑动的连接在导柱上,所述颤振平台与单出杆液压缸的活塞杆连接,所述单出杆液压缸的下端盖固定在下模座上,所述单出杆液压缸的有杆腔和无杆腔分别通过高压油管与高频电液激振阀连通,每根高压油管上均设有蓄能器。
2.如权利要求1所述的一种高频颤振冷挤压模具装置,其特征在于:所述凸模通过凸模固定圈固定在上模座上,上模座与凸模之间放置有垫块。
3.如权利要求1所述的一种高频颤振冷挤压模具装置,其特征在于:所述凹模通过凹模固定圈和压紧圈固定在颤振平台上。
4.如权利要求3所述的一种高频颤振冷挤压模具装置,其特征在于:所述凹模固定圈上连接有卸料板,所述卸料板可滑动地套装在卸料拉杆上并与凹模固定圈之间设有卸料弹簧,所述卸料拉杆固定在凹模固定圈上。
5.如权利要求1所述的一种高频颤振冷挤压模具装置,其特征在于:所述颤振平台通过颤振平台衬套与导柱滑动连接。
6.如权利要求1所述的一种高频颤振冷挤压模具装置,其特征在于:所述活塞杆与颤振平台通过连接法兰连接固定。
7.如权利要求1所述的一种高频颤振冷挤压模具装置,其特征在于:所述单出杆液压缸的上端盖上固定有活塞杆移动的导向套。
8.如权利要求1所述的一种高频颤振冷挤压模具装置,其特征在于:所述下端盖通过液压缸法兰与下模座固定连接。
9.如权利要求1~8之一所述的一种高频颤振冷挤压模具装置,其特征在于:所述上模座上设有上导向孔,下模座上设有下导向孔,导柱的上端穿设在上导向孔内,其下端穿设在下导向孔内。
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