一種立式機(jī)械振動(dòng)液壓擠壓機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械成型設(shè)備壓力機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種立式機(jī)械振動(dòng)液壓擠壓機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]冷擠壓成型是一種精密塑性體積成形技術(shù)。冷擠壓是指在冷態(tài)下將金屬毛坯放入模具內(nèi)或夾緊機(jī)構(gòu)中，在強(qiáng)大的壓力和一定的速度作用下，使工件毛坯在模具型腔內(nèi)成型，從而獲得所需尺寸、力學(xué)性能的擠壓件。冷擠壓加工是通過(guò)模具控制金屬流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)金屬體積的大量轉(zhuǎn)移來(lái)成型零件的。冷擠壓成型如今已在緊固件、機(jī)械、儀表、電器、輕工、宇航、船舶、軍工等工業(yè)部門中得到較為廣泛的應(yīng)用，已成為金屬塑性體積成型技術(shù)中不可缺少的重要加工手段之一。但是傳統(tǒng)的直接擠壓技術(shù)對(duì)模具要求高。由于冷擠壓時(shí)毛坯在模具中受三向壓應(yīng)力而使變形抗力顯著增大，模具所受的應(yīng)力遠(yuǎn)比一般沖壓模大。得到的零件塑性和沖擊韌性變差，零件的殘余應(yīng)力大導(dǎo)致零件變形和耐腐蝕性的降低。而且直接擠壓成型難以控制加工精度，廢品率高。為了克服冷擠壓成型過(guò)程中的種種問(wèn)題，國(guó)外學(xué)者提出了振動(dòng)擠壓方法。這種工藝方法是在常規(guī)的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)之上疊加一個(gè)振動(dòng)。通過(guò)振動(dòng)過(guò)程可顯著減小成型作用力。振動(dòng)擠壓工藝具有成型效率高、成型載荷小、模具壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這種加工工藝方法，我國(guó)一些工廠對(duì)振動(dòng)液壓擠壓機(jī)進(jìn)行了一些研制，但多為臥式振動(dòng)擠壓機(jī)，占地較大且加工對(duì)中性隨著機(jī)床的使用也會(huì)受到影響。對(duì)中性差將導(dǎo)致軸向成型力增大，成型工件尺寸精度難以保證。而且國(guó)內(nèi)外現(xiàn)今的振動(dòng)擠壓機(jī)多為純液壓機(jī)，依靠伺服振動(dòng)缸同時(shí)完成模具進(jìn)給與振動(dòng)擠壓的功能。這種純液壓的擠壓機(jī)其振動(dòng)進(jìn)給由電磁閥完成，控制精度較低且存在一定的延遲。由于液壓機(jī)采用統(tǒng)一泵站進(jìn)行液壓供給，這使得液壓缸軸向進(jìn)給的速度對(duì)振動(dòng)控制產(chǎn)生影響，存在振動(dòng)不能單獨(dú)控制的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種立式機(jī)械振動(dòng)液壓擠壓機(jī)，將軸向進(jìn)給與振動(dòng)過(guò)程相分離，方便控制；簡(jiǎn)化了液壓缸的結(jié)構(gòu)，降低了液壓缸的密封要求；整體結(jié)構(gòu)緊湊，擠壓過(guò)程更加穩(wěn)定可靠。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種立式機(jī)械振動(dòng)液壓擠壓機(jī)，包括四根立柱4，四根立柱4兩端分別與上橫梁3和底座13連接，第一液壓缸I固定于上橫梁3上，第一液壓缸I的第一活塞桿2端部與第一滑塊6的上部連接，第一滑塊6的側(cè)面與第一滑軌9配合，第一滑軌9固定于立柱固定套5上，立柱4安裝于立柱固定套5內(nèi)，第二液壓缸7固定在第一滑塊6的下部，模具8連接在第二液壓缸7的下部，振動(dòng)機(jī)構(gòu)12固定于底座13內(nèi)部，并與工作臺(tái)11的底部連接，夾緊機(jī)構(gòu)10安裝于工作臺(tái)11上部，工作臺(tái)11側(cè)面連接有第二滑塊38，第二滑塊38與第二滑軌37配合，第二滑軌37連接在底座13上。
[0006]所述的振動(dòng)機(jī)構(gòu)12包括兩臺(tái)伺服電機(jī)14，兩臺(tái)伺服電機(jī)14分別通過(guò)電機(jī)固定座15固定于底座13上，伺服電機(jī)14的輸出軸連接有小帶輪21，小帶輪21通過(guò)皮帶16和大帶輪19連接，大帶輪19安裝在曲軸22上，曲軸22安裝于振動(dòng)固定座17上，兩個(gè)連桿18的一端套在曲軸22上，連桿18的另一端通過(guò)銷軸20連接在一起，工作臺(tái)11的下部連接在銷軸20上。
[0007]所述的夾緊機(jī)構(gòu)10包括左右兩個(gè)第一動(dòng)楔塊25，第一動(dòng)楔塊25的下部和拉緊缸27的拉緊活塞桿26連接，拉緊缸27固定于工作臺(tái)11上，兩個(gè)第一動(dòng)楔塊25相對(duì)的內(nèi)斜面分別和兩個(gè)第二動(dòng)楔塊24的外斜面配合，兩個(gè)第二動(dòng)楔塊24相對(duì)的內(nèi)凹面連接有四個(gè)夾具23，四個(gè)夾具23之間夾有工件，兩個(gè)第二動(dòng)楔塊24連接在兩個(gè)夾緊滑塊29上，兩個(gè)夾緊滑塊29底部連接在夾緊滑軌28上，夾緊滑軌28固定于工作臺(tái)11上，夾緊滑軌28的中部下面連接有頂塊30，頂塊30固定于工作臺(tái)11上。
[0008]所述的第二液壓缸7包括第二活塞桿33，第二活塞桿33通過(guò)活塞密封套32、液壓缸密封環(huán)34密封于第二液壓缸套31內(nèi)部，模具固定圈35固定于液壓缸密封環(huán)34上，頂桿36與第二活塞桿33螺紋連接，頂桿36用于頂住工件，氮?dú)飧?9安裝于第二液壓缸套31內(nèi)部的上端，氮?dú)飧?9活塞桿下端連接隔膜40。
[0009]所述的第一滑軌9與第一滑塊6之間安裝光柵尺位移傳感器，所采集的信號(hào)反饋后用于控制第一液壓缸1、第二液壓缸7與伺服電機(jī)14。
[0010]所述的兩臺(tái)伺服電機(jī)14同步工作，調(diào)節(jié)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速以控制工作臺(tái)11的振動(dòng)頻率。
[0011]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]一、采用兩個(gè)伺服電機(jī)14帶動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)12實(shí)現(xiàn)擠壓過(guò)程中的振動(dòng)過(guò)程。與液壓擠壓機(jī)相比，這種振動(dòng)方式將軸向進(jìn)給與振動(dòng)過(guò)程相分離，方便控制。利用機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)使得尺寸控制更加精確，而且不受液壓系統(tǒng)的影響。通過(guò)改變曲柄結(jié)構(gòu)來(lái)更改振動(dòng)頻率與振幅。
[0013]二、第二液壓缸7安裝于滑塊6內(nèi)部，第二液壓缸7在工作過(guò)程中根據(jù)工件材料流動(dòng)的需要來(lái)調(diào)節(jié)液壓壓力再進(jìn)行保壓。實(shí)現(xiàn)了頂桿36的工作路徑與振動(dòng)機(jī)構(gòu)12的工作路徑相配合，以此頂住工件。相比于臥式振動(dòng)擠壓機(jī)縮短了機(jī)身長(zhǎng)度。頂桿36不再經(jīng)過(guò)第一液壓缸1，簡(jiǎn)化了液壓缸I的結(jié)構(gòu)，降低了液壓缸I的密封要求。
[0014]三、頂桿36前端可根據(jù)成型需要設(shè)計(jì)形狀。當(dāng)工件需要成型內(nèi)螺紋時(shí)，頂桿設(shè)計(jì)成外螺紋形狀，并安裝于空心工件內(nèi)部，擠壓過(guò)程中材料即可根據(jù)頂桿形狀進(jìn)行流動(dòng)從而成型內(nèi)螺紋。當(dāng)工件無(wú)需成型內(nèi)部形狀時(shí)，頂桿36頂在工件軸端，起到頂住工件并限制工件材料軸向流動(dòng)的作用。
[0015]四、夾緊機(jī)構(gòu)10采用的楔塊夾緊方式，夾具23可通過(guò)工件尺寸更換，夾緊通過(guò)拉緊27拉緊，使得裝夾方便牢固。配合安裝于底部的頂塊30可使得擠壓過(guò)程更加穩(wěn)定可靠。
[0016]五、第二液壓缸7上安裝有氮?dú)飧?9與隔膜40。二者可以用于緩沖第二液壓缸7在工作過(guò)程中的振動(dòng)。起到儲(chǔ)存能量、消除沖擊、滲漏補(bǔ)償、緊急能源、傳遞和保持壓力等作用。能夠?qū)崿F(xiàn)避免管路元件損壞，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，減少停工損失，穩(wěn)定液壓系統(tǒng)性能，減少能量損失和減少油液發(fā)熱等多種功能。
[0017]六、立式機(jī)械振動(dòng)液壓擠壓機(jī)采用立式機(jī)身，結(jié)構(gòu)緊湊。機(jī)身對(duì)中性與臥式擠壓機(jī)相比顯著提高，并且不會(huì)出現(xiàn)隨著機(jī)床的使用而產(chǎn)生機(jī)身下沉影響對(duì)中性的現(xiàn)象。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明整體機(jī)身的半剖視圖。
[0019]圖2是振動(dòng)機(jī)構(gòu)12的主視圖。
[0020]圖3是振動(dòng)機(jī)構(gòu)12的俯視圖。
[0021]圖4是夾緊機(jī)構(gòu)10的剖視圖。
[0022]圖5是第二液壓缸7的剖視圖。
[0023]圖6是第一液壓缸1、第二液壓缸7和工作臺(tái)11的工作曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0025]參照?qǐng)D1，一種立式機(jī)械振動(dòng)液壓擠壓機(jī)，包括四根立柱4，四根立柱4兩端分別與上橫梁3和底座13相連，第一液壓缸I通過(guò)螺栓固定于上橫梁3上，第一液壓缸I的第一活塞桿2端部與第一滑塊6的上部連接，第一滑塊6的側(cè)面與第一滑軌9配合，第一滑軌9固定于立柱固定套5上，立柱4安裝于立柱固定套5內(nèi)，第二液壓缸7固定在第一滑塊6的下部，模具8連接在第二液壓缸7的下部，振動(dòng)機(jī)構(gòu)12固定于底座13內(nèi)部，并與工作臺(tái)11的底部連接，工作臺(tái)11上進(jìn)行打孔以省掉工作臺(tái)三分之一的重量，夾緊機(jī)構(gòu)10安裝于工作臺(tái)11上部，工作臺(tái)11側(cè)面連接有第二滑塊38，第二滑塊38與第二滑軌37配合，第二滑軌37連接在底座13上。
[0026]參照?qǐng)D2和圖3，所述的振動(dòng)機(jī)構(gòu)12包括兩臺(tái)伺服電機(jī)14，兩臺(tái)伺服電機(jī)14分別通過(guò)電機(jī)固定座15固定