鍛造裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及這種類型的鍛造裝置:該鍛造裝置包括多個(gè)沖頭，這些沖頭被布置為使得所選的一個(gè)或更多個(gè)沖頭被液壓支撐，并且在所選沖頭即將到達(dá)下死點(diǎn)之前液壓被釋放。
【背景技術(shù)】
[0002]在擠出加工中，坯料或工件被放置在模具上，并且迫使沖頭朝向模具移動(dòng)，從而使工件經(jīng)受塑性變形。在此期間，由模具和沖頭構(gòu)成的模具組件經(jīng)受大的負(fù)荷，因此，模具組件的壽命比較短。例如，如在日本專利(JP-B2) 2534899中所公開的，已知一種延長(zhǎng)模具組件的壽命的技術(shù)，該技術(shù)中，在擠出加工即將結(jié)束之前釋放加壓器部件上的壓力，從而降低施加于模具組件的最大負(fù)荷。
[0003]更具體地，JP 2534899B2中公開的擠出裝置包括裝配有多個(gè)沖頭的上模具組，該多個(gè)沖頭具有筒狀沖頭和加壓器部件，該加壓器部件可滑動(dòng)地布置在筒狀沖頭的軸孔中或外周面周圍。筒狀沖頭固定到上模具組。加壓器部件可相對(duì)于模具組垂直移動(dòng)，并且受到油壓缸的支撐。油壓缸連接到液壓供給管和液壓排出管，該液壓供給管和液壓排出管均經(jīng)由螺線管控制閥連接到液壓動(dòng)力源。在擠出加工結(jié)束之前，操作螺線管控制閥，以切換到液壓被從油壓缸釋放的位置。因此，降低了施加于模具組件的最大負(fù)荷，并且相應(yīng)地延長(zhǎng)了模具組件的壽命。
[0004]擠出加工包括在室溫執(zhí)行的冷鍛加工和在高溫執(zhí)行的熱鍛加工。在冷鍛加工中，溫度變化不造成任何問(wèn)題，并且可接受較長(zhǎng)的加工時(shí)間。另一方面，在熱鍛加工中，因?yàn)閼?yīng)當(dāng)在工件仍然處于規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的情況下完成工件的塑性加工，所以工作時(shí)間應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地盡可能地短。
[0005]螺線管控制閥包括電磁線圈(螺線管)和柱塞，該柱塞在對(duì)螺線管線圈進(jìn)行通電時(shí)移動(dòng)。在接收到閥打開信號(hào)時(shí)，對(duì)螺線管進(jìn)行通電，從而產(chǎn)生電磁力，以使柱塞沿期望方向移動(dòng)。由于通電、磁化和移動(dòng)所需要時(shí)間段的積累，所以普通的螺線管控制閥涉及0.1秒級(jí)別的時(shí)間延遲或滯差。設(shè)計(jì)為滿足高速操作的特殊螺線管控制閥可以縮短閥打開時(shí)間。然而，這種特殊螺線管控制閥是非常貴的，并且相同閥所實(shí)現(xiàn)的縮短時(shí)間的效果與成本增大相比是較小的。
[0006]將理解的是，諸如JP 2534899B2中公開的采用螺線管控制閥的技術(shù)適于用在加壓速度較慢的冷鍛加工中。然而，在以高加壓速度執(zhí)行的熱鍛加工中，要求所采用的閥以0.01秒的級(jí)別瞬時(shí)操作。由此，如果將具有0.1秒級(jí)別的響應(yīng)時(shí)間的螺線管控制閥用于這種熱鍛加工中，則可能無(wú)法及時(shí)執(zhí)行閥打開操作，這導(dǎo)致無(wú)法在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻釋放液壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的是提供一種即使在用于超高速鍛造加工中時(shí)也能夠以提高的可靠性釋放液壓的鍛造裝置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種鍛造裝置，該鍛造裝置包括:具有多個(gè)沖頭的模具組；以及油壓回路，該油壓回路用于經(jīng)由液壓來(lái)支撐所述多個(gè)沖頭中的任意一個(gè)沖頭，在鍛造過(guò)程中，在所述模具組即將到達(dá)下死點(diǎn)之前液壓被釋放，其特征在于:所述鍛造裝置包括旁通閥，該旁通閥用于打開和閉合所述油壓回路的流路；所述模具組包括模具保持器和沖頭保持器，所述模具保持器支撐模具，所述沖頭保持器裝配有所述多個(gè)沖頭并且能朝向和遠(yuǎn)離所述模具保持器相對(duì)移動(dòng)；撞擊部件以不可相對(duì)移動(dòng)的方式設(shè)置在所述模具保持器和所述沖頭保持器中的一者上，并且所述旁通閥以不可相對(duì)移動(dòng)的方式設(shè)置在所述模具保持器和所述沖頭保持器中的另一者上；并且在鍛造過(guò)程中，在所述模具組即將到達(dá)所述下死點(diǎn)之前，所述撞擊部件使所述旁通閥的閥元件沿閥打開方向移動(dòng)，從而機(jī)械地打開所述油壓回路的所述流路。
[0009]憑借該布置，因?yàn)樵阱懺爝^(guò)程中作用于特定沖頭上的液壓在模具組即將到達(dá)下死點(diǎn)之前被釋放，所以允許正在鍛造的工件的材料從相鄰區(qū)域流到面對(duì)特定沖頭的區(qū)域。憑借該分流技術(shù)，可以減小在鍛造過(guò)程結(jié)束時(shí)作用于模具組件上的最大負(fù)荷，并且可以獲得延長(zhǎng)的模具組件壽命。而且，當(dāng)閥元件在模具組即將到達(dá)下死點(diǎn)之前移動(dòng)或位移時(shí)，機(jī)械地切換旁通閥。因此，旁通閥可以在沒(méi)有時(shí)間滯差(在螺線管控制閥的情況下將會(huì)出現(xiàn)時(shí)間滯差)的情況下操作，并且即使應(yīng)用在以非常高的加壓速度執(zhí)行的鍛造過(guò)程(諸如，熱鍛加工)中時(shí)，也能夠在合適的時(shí)刻釋放液壓。
[0010]優(yōu)選地，所述旁通閥設(shè)置在所述沖頭保持器上。相反，如果旁通閥設(shè)置在模具保持器上，則旁通閥被定位成遠(yuǎn)離沖頭。這種布置需要連接沖頭和旁通閥的長(zhǎng)油壓回路，這會(huì)降低旁通閥的響應(yīng)性。而且，應(yīng)當(dāng)由柔性管形成油壓回路的至少一部分。根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)榕酝ㄩy設(shè)置在沖頭保持器上，所以旁通閥可以更靠近沖頭，這會(huì)提高旁通閥的響應(yīng)性并且不必使用柔性管。
[0011]優(yōu)選地，所述撞擊部件包括用于調(diào)節(jié)所述撞擊部件的高度的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。憑借該布置，當(dāng)已經(jīng)改變模具組的設(shè)置或布置時(shí)，可以容易地以模具組所需要的期望高度來(lái)放置撞擊部件。
[0012]優(yōu)選地，被所述液壓支撐的所述沖頭是這樣的沖頭，該沖頭被設(shè)計(jì)為對(duì)工件的整個(gè)區(qū)域中精度要求最低的那一部分進(jìn)行成形。因?yàn)閮H工件的有限部分被用于減小工件的整個(gè)區(qū)域上的負(fù)荷，所以可以以提高的精度來(lái)鍛造工件的剩余部分。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的鍛造裝置的正面圖，該圖部分以剖面示出；
[0014]圖2是鍛造裝置中包含的旁通閥的剖面圖；
[0015]圖3是鍛造裝置的撞擊部件的正面圖，該圖部分以剖面示出；
[0016]圖4A和圖4B是說(shuō)明旁通閥的操作的剖面圖；
[0017]圖5A至圖5C是示出根據(jù)本發(fā)明的一系列鍛造步驟的圖；以及
[0018]圖6是修改后的撞擊部件的正面圖，該圖部分以剖面不出。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將參照附圖僅以示例的方式更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)實(shí)施方式。
[0020]如圖1所示，鍛造裝置10包括作為主結(jié)構(gòu)元件的模具組12。模具組12包括模具保持器14 ;沖頭保持器16，該沖頭保持器16布置在模具保持器14上方；導(dǎo)桿18，該導(dǎo)桿18從模具保持器14的角部向上垂直延伸；以及導(dǎo)套19，該導(dǎo)套19從沖頭保持器16的相應(yīng)角部向下垂直延伸，以便可滑動(dòng)地嵌合在相應(yīng)導(dǎo)桿18的周圍。
[0021]憑借由此被導(dǎo)桿18引導(dǎo)的導(dǎo)套19，沖頭保持器16可以相對(duì)于模具保持器14精確地上下移動(dòng)。在例示的實(shí)施方式中，模具保持器14是固定部件，而沖頭保持器16是可移動(dòng)的部件。另選地，模具保持器14可以構(gòu)成可移動(dòng)部件，在這種情況下，沖頭保持器構(gòu)成固定部件。作為另一個(gè)選擇，模具保持器14和沖頭保持器16均可以構(gòu)成可移動(dòng)部件。在任意情況下，模具組12被構(gòu)造為確保沖頭保持器16和模具保持器14可以相對(duì)于彼此移動(dòng)，以進(jìn)行具有下死點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0022]模具22經(jīng)由下保持器塊21放置在模具保持器14上。模具22由模具夾23固定在適當(dāng)位置。
[0023]第一沖頭26經(jīng)由上保持器塊25設(shè)置在模具保持器16上。第一沖頭26由沖頭夾27固定在適當(dāng)位置。第二沖頭28設(shè)置為垂直穿過(guò)第一沖頭26。第二沖頭28具有固定到矩形沖壓板29的基部(圖1中的上端)。沖壓板29可移動(dòng)地容納在上保持器塊25中所形成的凹部31中。
[0024]沖頭保持器16具有在其內(nèi)部形成的環(huán)形缸孔32，并且環(huán)形活塞33可滑動(dòng)地插入在環(huán)形缸孔32中。多個(gè)(示出兩個(gè))活塞桿34從活塞33向下垂直延伸。活塞桿34具有固定到?jīng)_壓板29的遠(yuǎn)端(圖1中的下端)。在活塞33完全容納在缸孔32中的情況下，缸孔32的上開口端被蓋35閉合，使得在蓋35與活塞33之間限定閉合油室36。
[0025]撞擊部件40安裝在模具保持器14上并且沿垂直向上方向延伸。旁通閥50安裝在沖頭保持器16上，以便與撞擊部件40同軸。旁通閥50具有沿垂直向下方向突出的閥元件51。
[0026]存儲(chǔ)槽62的內(nèi)部保持工作液61，并且布置在模具保持器14外部。存儲(chǔ)槽62是閉合容器，并且具有連接到從高壓空氣源63延伸的空氣管64的上部分。空氣管64設(shè)置有用于將二次空氣壓力調(diào)節(jié)為恒定值的壓力調(diào)節(jié)閥65。壓力調(diào)節(jié)閥65可以設(shè)置在空氣管64上的任何位置處，該空氣管64包括基端、遠(yuǎn)端和位于空氣管64的基端與遠(yuǎn)端之間的中間部。
[0027]存儲(chǔ)槽62和油室36經(jīng)由油壓回路70連接。油壓回路70包括:第一油路71，該第一油路71直接連接存儲(chǔ)槽62和油室36 ;第一止回閥72，該第一止回閥72設(shè)置在第一油路71中并且被構(gòu)造為允許工作液61僅沿一個(gè)方向從存儲(chǔ)槽62流到油室36 ;旁通路徑73，該旁通路徑73以繞過(guò)第一止回閥72的方式連接到第一油路71 ;安全閥74，該安全閥74設(shè)置在旁通路徑73中并且被構(gòu)造為在油室36側(cè)上的壓力超過(guò)規(guī)定壓力(例如，大于正常壓力的最大可允許壓力)時(shí)打開；第二油路76，該第二油路76在第一止回閥72與油室36之間的位置處從第一油路71分支并且延伸到旁通閥50的第一端口 75 ;第三油路78，該第三油路78連接旁通閥50的第二端口 77和存儲(chǔ)槽62 ；以及第二止回閥79，該第二止回閥79設(shè)置在第三油路78中并且被構(gòu)造為允許工作液僅沿一個(gè)方向從第二端口 77流到存儲(chǔ)槽62。
[0028]旁通閥50和撞擊部件40的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)將參照?qǐng)D2和圖3來(lái)描述。
[0029]如圖2所示，旁通閥50包括:有底筒狀閥殼52 ;閥元件51，該閥元件51可移動(dòng)地容納在閥殼52中并且可沿其軸向自由移動(dòng)；閥彈簧53，該閥彈簧53通常沿閥閉合方向推進(jìn)閥元件51 ；以及閥蓋54，在閥彈簧53容納在閥殼52中的情況下，閥蓋54閉合閥殼52的開口端。
[0030]閥殼52具有:與閥殼一體形成的錐形閥座55 ;以及在閥座55兩側(cè)以傾對(duì)角的關(guān)系形成在閥殼52中的第一端口 75和第二端口 77。閥元件51具有:大直徑部51a，該大直徑部51a經(jīng)由第一 O環(huán)56容納在閥殼52中；錐形密封面51b，該錐形密封面51b形成在大直徑部51a的一端處，以便與閥座55面對(duì)面接觸；小直徑部51c，該小直徑部51c的外直徑小于大直徑部51a的外直徑并且從大直徑部51a的一端延伸到閥殼52的外部；以及鄰接部件51d，該鄰接部件51d以可替換的方式連接到小直徑部51c的遠(yuǎn)端。第二 O環(huán)57在小直徑部51c與閥殼52之間提供密封。
[0031]圖2所示的旁通閥50處于閉合狀態(tài)，該狀態(tài)下，經(jīng)由作用于閥元件51上的閥彈簧53的力來(lái)使閥元件51的密封面51b與閥座55面對(duì)面接觸。
[0032]如圖3所示，撞擊部件40包括:基部件42，該基部件42具有端凸緣41 ;以及柱部件43，該柱部件43從帶凸緣的基部件42向上垂直延伸。撞擊部件40可以形成為這樣的結(jié)構(gòu):基部件42和柱部件43被直接連接在一起。
[0033]優(yōu)選地，撞