一種組合式雙x型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，包括兩個(gè)大小結(jié)構(gòu)相同且前后對(duì)稱的導(dǎo)向體（51；52）和活動(dòng)橫梁（3），導(dǎo)向體（51；52）的導(dǎo)向側(cè)具有凸出部分，凸出部分的上部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有第一導(dǎo)向面，凸出部分的下部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有第二導(dǎo)向面，第一導(dǎo)向面和第二導(dǎo)向面的延長(zhǎng)線均通過(guò)組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架的中心，形成組合式雙“X”型復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，兩個(gè)導(dǎo)向體（51；52）上端通過(guò)預(yù)應(yīng)力拉桿固定聯(lián)結(jié)，兩個(gè)導(dǎo)向體（51；52）的下部均與活動(dòng)橫梁（3）固定連結(jié)。用于在組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架上進(jìn)行導(dǎo)向，具有安全可靠的承載能力和運(yùn)行精度。
【專利說(shuō)明】一種組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]承載機(jī)架是液壓機(jī)本體的最重要組成部分，因此承載機(jī)架必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以滿足不同制造工藝的性能要求和經(jīng)濟(jì)性。但是，在液壓機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】中，現(xiàn)有液壓機(jī)的承載機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍然沒(méi)有重大突破，形狀雷同，功能單一，性能低下，工藝應(yīng)用范圍受限制。例如:傳統(tǒng)的“三梁四柱”液壓機(jī)的立式承載機(jī)架，只能承受垂直方向的工作載荷，視不同的應(yīng)用場(chǎng)合，用于材料的鍛造、擠壓、沖壓、壓制等立式成形工藝；傳統(tǒng)的“三梁四柱”液壓機(jī)的臥式承載機(jī)架，只能承受水平方向的工作載荷，主要用于材料的臥式擠壓工藝；傳統(tǒng)的多向模鍛液壓機(jī)的承載機(jī)架，也只是簡(jiǎn)單地將一個(gè)立式機(jī)架與一個(gè)臥式機(jī)架拼裝在一起，用于多向模鍛成形工藝，但由于兩個(gè)機(jī)架各自獨(dú)立，垂直與水平工作載荷力互為外力，力系不能在組合機(jī)架內(nèi)得到平衡，易造成水平受力失衡、構(gòu)件頻繁損壞；傳統(tǒng)的整體疊板式和整體框架式承載機(jī)架，雖然其垂直與水平工作載荷力成為內(nèi)力，但與兩個(gè)拼裝在一起的機(jī)架一樣，受結(jié)構(gòu)限制，其能夠承受的水平工作載荷很小。因此上述液壓機(jī)的承載機(jī)架，不能滿足多向、異型、空腔類的復(fù)雜產(chǎn)品的一次性精密擠壓成形要求，需要的工序道次多，材料利用率低，切削加工量大，金屬流線被切斷，造成應(yīng)力集中，生產(chǎn)效率低，能耗高。
[0003]傳統(tǒng)液壓機(jī)活動(dòng)橫梁的運(yùn)行均依托立柱提供的導(dǎo)向滑板面進(jìn)行導(dǎo)向，所謂的“X”導(dǎo)向面處于相同夾角的同一個(gè)平面內(nèi)，且活動(dòng)橫梁導(dǎo)向長(zhǎng)度近似于其行程。在工作載荷下，由于立柱的橫向彎曲變形，很容易使得原本導(dǎo)向長(zhǎng)度就很短的活動(dòng)橫梁發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)向精度得不到保證。
[0004]因此，需要一種新的導(dǎo)向系統(tǒng)以解決上述問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中液壓機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)的缺陷，提供一種組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)。
[0006]技術(shù)方案:
[0007]—種組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，用于在組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架上進(jìn)行導(dǎo)向，所述組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)包括兩個(gè)大小結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)向體和活動(dòng)橫梁，
[0008]所述組合式雙“X”型復(fù)合導(dǎo)向架包括兩個(gè)大小結(jié)構(gòu)相同且前后對(duì)稱的導(dǎo)向體和活動(dòng)橫梁，所述導(dǎo)向體的導(dǎo)向側(cè)具有凸出部分，所述凸出部分的上部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有第一導(dǎo)向面，所述凸出部分的下部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有第二導(dǎo)向面，第一導(dǎo)向面和第二導(dǎo)向面的延長(zhǎng)線均通過(guò)所述組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架的中心，兩個(gè)所述導(dǎo)向體上端通過(guò)預(yù)應(yīng)力拉桿固定聯(lián)結(jié)，兩個(gè)所述導(dǎo)向體的下部均與所述活動(dòng)橫梁固定連結(jié)；
[0009]所述組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架包括兩根大小結(jié)構(gòu)相同且左右對(duì)稱的垂直立柱梁和分別固持在所述垂直立柱梁的頂部和底部的水平上橫梁和水平下橫梁，以及垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置，所述垂直立柱梁包括兩根等強(qiáng)度梁和套筒，兩根所述等強(qiáng)度梁通過(guò)所述套筒橫向聯(lián)結(jié)，所述等強(qiáng)度梁的橫截面為矩形，其內(nèi)側(cè)為平面，外側(cè)具有突出部；所述等強(qiáng)度梁位于所述突出部上方的部分的橫截面面積自上向下逐漸增大，所述等強(qiáng)度梁位于所述突出部下方的部分的橫截面面積自上向下逐漸減小，所述套筒及其軸線呈水平方向位于兩根等強(qiáng)度梁之間，所述水平上橫梁、垂直立柱梁和水平下橫梁通過(guò)所述垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置預(yù)緊成一體；
[0010]所述垂直立柱梁的上部對(duì)稱設(shè)置有與所述第一導(dǎo)向面相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向面，所述水平上橫梁設(shè)置有與所述第二導(dǎo)向面相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向面且位于所述垂直立柱梁正上方。
[0011]更進(jìn)一步的，所述水平上橫梁和水平下橫梁均為凸型等強(qiáng)度梁，所述水平上橫梁的凸出體與所述水平下橫梁的凸出體相對(duì)設(shè)置，所述水平上橫梁的兩個(gè)凸肩平面分別與兩根所述垂直立柱梁的頂端相接，所述水平下橫梁的兩個(gè)凸肩平面分別與兩根所述垂直立柱梁的底端相接，所述水平上橫梁的凸出體的兩個(gè)側(cè)面分別與兩根所述垂直立柱梁的頂部?jī)?nèi)側(cè)面相接觸，所述水平下橫梁的凸出體的兩個(gè)側(cè)面分別與兩根所述垂直立柱梁的底部?jī)?nèi)側(cè)面相接觸。
[0012]更進(jìn)一步的，還包括底部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置和頂部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置，兩根所述垂直立柱梁的底部和所述水平下橫梁的凸出體通過(guò)所述底部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置預(yù)緊成一體，兩根所述垂直立柱梁的頂部和所述水平上橫梁的凸出體通過(guò)所述頂部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置預(yù)緊成一體。
[0013]更進(jìn)一步的，所述垂直立柱梁的頂端與所述水平上橫梁的凸肩平面為鍵連接，所述垂直立柱梁的底端與所述水平下橫梁的凸肩平面為鍵連接。
[0014]更進(jìn)一步的，所述垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置包括多根細(xì)拉桿，所述細(xì)拉桿的直徑為160?280mm。本實(shí)用新型擯棄了采用單根粗拉桿的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，不僅僅是出于緊湊型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，而是多根細(xì)拉桿的性能遠(yuǎn)大于只用一根粗拉桿，可用較小的液壓預(yù)緊缸，分別預(yù)緊每根拉桿。
[0015]更進(jìn)一步的，所述底部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置和/或頂部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置均包括多根細(xì)拉桿，所述細(xì)拉桿的直徑為160?280mm。本實(shí)用新型擯棄了采用單根粗拉桿的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，不僅僅是出于緊湊型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，而是多根細(xì)拉桿的性能遠(yuǎn)大于只用一根粗拉桿，可用較小的液壓預(yù)緊缸，分別預(yù)緊每根拉桿。
[0016]更進(jìn)一步的，與所述第一導(dǎo)向面和第二導(dǎo)向面相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向面上均設(shè)置有導(dǎo)滑板。
[0017]更進(jìn)一步的，同一所述導(dǎo)向體中兩個(gè)所述第一導(dǎo)向面之間的夾角為60° -100°，同一所述導(dǎo)向體中兩個(gè)所述第二導(dǎo)向面之間的夾角為60° -100°，同一所述導(dǎo)向體中兩個(gè)所述第一導(dǎo)向面之間的夾角與兩個(gè)所述第二導(dǎo)向面之間的夾角不同。
[0018]更進(jìn)一步的，兩個(gè)所述導(dǎo)向體的下部均通過(guò)十字鍵和螺桿與所述活動(dòng)橫梁固定連結(jié)。
[0019]有益效果:本實(shí)用新型的組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)采用一種新型的導(dǎo)向體，導(dǎo)向體的導(dǎo)向側(cè)具有凸起部分，凸起部分的上部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)第一導(dǎo)向面，凸起部分的下部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)第二導(dǎo)向面，第一導(dǎo)向面和第二導(dǎo)向面的延長(zhǎng)線均通過(guò)組合式預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架的中心，形成組合式雙“X”型復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型具有安全可靠的承載能力和運(yùn)行精度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為組合式承載機(jī)架的俯視圖；
[0021 ] 圖2為組合式承載機(jī)架的A-A向剖視圖；
[0022]圖3為垂直立柱梁的側(cè)視圖；
[0023]圖4為垂直立柱梁的俯視圖；
[0024]圖5為水平上橫梁的俯視圖；
[0025]圖6為水平下橫梁的俯視圖；
[0026]圖7為導(dǎo)向系統(tǒng)的側(cè)視圖；
[0027]圖8為導(dǎo)向體的俯視圖；
[0028]圖9為多向模復(fù)合擠壓液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]請(qǐng)參閱圖1、圖7和圖8所示，本實(shí)用新型的組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，用于在組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架上進(jìn)行導(dǎo)向，組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)包括兩個(gè)大小結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)向體51 ；52和活動(dòng)橫梁3，組合式雙“X”型復(fù)合導(dǎo)向架包括兩個(gè)大小結(jié)構(gòu)相同且前后對(duì)稱的導(dǎo)向體51 ;52和活動(dòng)橫梁3，導(dǎo)向體51 ;52的導(dǎo)向側(cè)具有凸出部分，凸出部分的上部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有第一導(dǎo)向面，凸出部分的下部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有第二導(dǎo)向面，第一導(dǎo)向面和第二導(dǎo)向面的延長(zhǎng)線均通過(guò)組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架的中心，兩個(gè)導(dǎo)向體51 ；52上端通過(guò)預(yù)應(yīng)力拉桿固定聯(lián)結(jié)，兩個(gè)導(dǎo)向體51 ;52的下部通過(guò)十字鍵和螺桿均與活動(dòng)橫梁3固定連結(jié)。
[0030]請(qǐng)參閱圖1和圖2所示,組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架包括兩根大小結(jié)構(gòu)相同且左右對(duì)稱的垂直立柱梁2 ;4和分別固持在垂直立柱梁2 ;4的頂部和底部的水平上橫梁6和水平下橫梁1，以及垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置71，垂直立柱梁2 ;4包括兩根等強(qiáng)度梁和套筒，兩根等強(qiáng)度梁通過(guò)套筒橫向聯(lián)結(jié)，等強(qiáng)度梁的橫截面為矩形，其內(nèi)側(cè)為平面，外側(cè)具有突出部；等強(qiáng)度梁位于突出部上方的部分的橫截面面積自上向下逐漸增大，等強(qiáng)度梁位于突出部下方的部分的橫截面面積自上向下逐漸減小，套筒及其軸線呈水平方向位于兩根等強(qiáng)度梁之間，水平上橫梁6、垂直立柱梁2 ；4和水平下橫梁I通過(guò)垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置71預(yù)緊成一體。垂直立柱梁2 ；4的上部對(duì)稱設(shè)置有與第一導(dǎo)向面相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向面，水平上橫梁6設(shè)置有與第二導(dǎo)向面相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向面且位于垂直立柱梁2 ；4正上方。
[0031]水平上橫梁6和水平下橫梁I均為凸型等強(qiáng)度梁，水平上橫梁6的凸出體與水平下橫梁I的凸出體相對(duì)設(shè)置，水平上橫梁6的兩個(gè)凸肩平面分別與兩根垂直立柱梁2 ；4的頂端相接，水平下橫梁I的兩個(gè)凸肩平面分別與兩根垂直立柱梁2 ;4的底端相接，水平上橫梁6的凸出體的兩個(gè)側(cè)面分別與兩根垂直立柱梁2 ；4的頂部?jī)?nèi)側(cè)面相接觸，水平下橫梁I的凸出體的兩個(gè)側(cè)面分別與兩根垂直立柱梁2 ；4的底部?jī)?nèi)側(cè)面相接觸。
[0032]還包括底部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置72和頂部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置73，兩根垂直立柱梁2 ;4的底部和水平下橫梁I的凸出體通過(guò)底部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置72預(yù)緊成一體，兩根垂直立柱梁2 ；4的頂部和水平上橫梁6的凸出體通過(guò)頂部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置73預(yù)緊成一體。
[0033]I)、現(xiàn)有液壓機(jī)的橫梁一般為等高梁，即梁的任一垂直截面的高度尺寸相等。上橫梁的承載面，即用于立柱支承和安裝工作缸的平面處于同一平面，下橫梁的承載面，即用于立柱支承和安裝工作臺(tái)的平面也處于同一平面。有些非等高上橫梁的非承載面均向上凸起，非等高下橫梁的非承載面均向下凸出。這些梁的功能單一，在高度方向的上尺寸相等，但梁的應(yīng)力分布很不均衡，材料的潛能沒(méi)有得到充分發(fā)揮。
[0034]請(qǐng)參閱圖5和圖6所示，本實(shí)用新型液壓機(jī)的橫梁均為凸型等強(qiáng)度梁，有別于現(xiàn)有的任何一種液壓機(jī)的梁的結(jié)構(gòu)。“凸”型水平上橫梁6和“凸”型水平下橫梁I恰恰與傳統(tǒng)觀念相反，梁在高度方向的上尺寸不相等，梁的承載平面均不處于同一平面，但梁的應(yīng)力分布均衡，使材料的潛能得到充分發(fā)揮；使水平上橫梁6安裝工作缸的承載面向下凸出，使水平下橫梁I安裝工作臺(tái)的承載面向上凸出。水平上橫梁6和水平下橫梁I的凸出體的兩個(gè)水平面之間的距離構(gòu)成了機(jī)架窗口的垂直開(kāi)檔H，凸出體的兩個(gè)垂直面決定了機(jī)架窗口的水平內(nèi)側(cè)凈空距W，兩個(gè)垂直面之間的材料又起著上下水平立柱的作用。
[0035]本實(shí)用新型水平下橫梁I為向上凸起的“凸”型等強(qiáng)度梁結(jié)構(gòu)，凸出體的上平面用于安裝工作臺(tái)，兩個(gè)凸肩平面用于支承兩根垂直立柱梁2 ;4，這兩個(gè)平面不處于同一個(gè)平面。凸出體的兩側(cè)垂直面為兩根垂直立柱梁2 ;4底部的內(nèi)側(cè)面提供水平方向的“X”軸定位基準(zhǔn)，并使凸出體作為下水平立柱，承受底部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置72將兩根垂直立柱梁2 ；4的底部與水平下橫梁I的凸出體預(yù)緊成一體的水平方向的預(yù)應(yīng)力作用；兩個(gè)凸肩平面上設(shè)計(jì)有兩組矩形鍵槽并鑲嵌有定位鍵，可為兩根垂直立柱梁2 ；4的底部提供前后水平方向的“Y”軸定位基準(zhǔn)；兩個(gè)凸肩平面為兩根垂直立柱梁2 ；4的底部提供垂直方向的“Z”軸定位基準(zhǔn)，并承受垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置71將兩根垂直立柱梁2 ；4與水平上橫梁6和水平下橫梁I預(yù)緊成一體的垂直方向的預(yù)應(yīng)力作用；根據(jù)不同工藝對(duì)象所需的頂出力、下穿孔力和液壓墊力，可以在水平下橫梁I內(nèi)安裝下工作缸。
[0036]水平上橫梁6為向下凸出的倒“凸”型梁結(jié)構(gòu)，倒凸出體的下平面用于安裝主工作缸，兩個(gè)倒凸肩平面用于支承兩根垂直立柱梁2 ;4，這兩個(gè)平面不處于同一個(gè)平面。倒凸出體的兩個(gè)垂直面為兩根垂直立柱梁2 ;4頂部的內(nèi)側(cè)面提供左右水平方向的“X”軸定位基準(zhǔn)，并使倒凸出體作為上水平立柱，承受頂部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置73將兩根垂直立柱梁2 ；4頂部與水平上橫梁6的倒凸出體預(yù)緊成一體的水平方向的預(yù)應(yīng)力作用；兩個(gè)倒凸肩平面上設(shè)計(jì)有兩組矩形鍵槽和鑲嵌有定位鍵，可為兩根垂直立柱梁2 ；4的頂部提供前后水平方向的“Y”軸定位基準(zhǔn)；兩個(gè)倒凸肩平面為兩根垂直立柱梁2 ；4的頂部提供垂直方向的“Z”軸定位基準(zhǔn)，并承受垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置71將兩根垂直立柱梁2 ；4與水平上橫梁6和水平下橫梁I預(yù)緊成一體的垂直方向的預(yù)應(yīng)力作用；在倒凸出體的下平面上安裝主工作缸，根據(jù)不同的垂直公稱力和工藝對(duì)象，缸的數(shù)量為I?6個(gè)，缸的布置方式可為單排I個(gè)、2個(gè)、3個(gè),或?yàn)殡p排2個(gè)、4個(gè)、6個(gè),或?yàn)槿?個(gè)、5個(gè)。
[0037]2)、現(xiàn)有液壓機(jī)的立柱大多為獨(dú)立的4根實(shí)心或空心的圓形或矩形結(jié)構(gòu)，或?yàn)槎鄬盈B板式結(jié)構(gòu)，或?yàn)榭蚣苁较湫谓Y(jié)構(gòu)。它們的共同特征是，僅僅作為立柱功能使用，支承于上下橫梁(對(duì)于立式液壓機(jī))或前后橫梁(對(duì)于臥式液壓機(jī))之間，承受壓應(yīng)力(對(duì)于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu))或拉應(yīng)力(對(duì)于非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu))，不能承受水平方向或橫向的工作載荷。有的整體多層疊板式、或整體板框式液壓機(jī)，雖然允許在立柱部分的水平方向安裝法蘭支承式的工作缸，但由于受該型結(jié)構(gòu)的制約，所能承受的水平方向的工作載荷僅僅為垂直方向的1/5。
[0038]請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型的特殊構(gòu)造的垂直立柱梁2 ;4有別于現(xiàn)有的任何一種液壓機(jī)的立柱的結(jié)構(gòu)。兩根垂直立柱梁2 ;4，從正面看為非對(duì)稱的弓形結(jié)構(gòu)，從側(cè)面看為非對(duì)稱的“H”型結(jié)構(gòu)。具體的，垂直立柱梁2 ;4包括兩根等強(qiáng)度梁和套筒，兩根等強(qiáng)度梁通過(guò)套筒橫向聯(lián)結(jié)，等強(qiáng)度梁的橫截面為矩形，其內(nèi)側(cè)為平面，外側(cè)具有突出部。等強(qiáng)度梁位于突出部上方的部分的橫截面面積自上向下逐漸增大，等強(qiáng)度梁位于突出部下方的部分的橫截面面積自上向下逐漸減小，套筒及其軸線呈水平方向位于兩根等強(qiáng)度梁之間。作為垂直立柱功能，其在全高上為中部空心的矩形橫截面；由兩根垂直立柱梁2 ;4的4個(gè)底端和4個(gè)頂端支承在水平下橫梁I的兩個(gè)凸肩平面與水平上橫梁6的兩個(gè)凸肩平面之間，通過(guò)垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置71將其與水平上橫梁6和水平下橫梁I預(yù)緊成一體，承受垂直方向的預(yù)應(yīng)力作用，以及在工作載荷下的角彎矩、偏心載荷下活動(dòng)橫梁反力偶對(duì)其的水平力作用；兩根垂直立柱梁2 ；4的底端和頂端水平面上均設(shè)計(jì)有兩組矩形鍵槽和鑲嵌有定位鍵，將水平上橫梁6和水平下橫梁I與垂直立柱梁2 ；4牢固地鑲嵌在一起，并作為上下水平橫梁6和I在前后水平方向的“Y”軸定位基準(zhǔn)。
[0039]作為垂直梁功能，兩根垂直立柱梁2 ；4為空心變截面弓形梁結(jié)構(gòu)，由兩根垂直立柱梁的4個(gè)頂部和4個(gè)底部的內(nèi)側(cè)面分別與作為水平立柱的水平上下橫梁6和I凸出體的兩個(gè)垂直面貼合，通過(guò)底部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置72和73分別將垂直立柱梁的端部和底部與水平上下橫梁6和I的凸臺(tái)預(yù)緊成一體；在每一側(cè)垂直立柱梁之間的中部，由圓形或矩形筒體21橫向聯(lián)結(jié)，用以安裝以缸底支承的水平工作缸，并允許承受較大的水平方向的工作載荷；根據(jù)不同的水平公稱力和工藝對(duì)象，缸的數(shù)量可為一個(gè)單動(dòng)液壓缸，或一個(gè)復(fù)式雙動(dòng)液壓缸，或兩排以上的液壓缸。
[0040]3)、傳統(tǒng)張力柱形式的水壓機(jī)、整體多層疊板式或整體板框式液壓機(jī)，它們的共同特征是，機(jī)架為非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，工作時(shí)承受單向的大幅值交變應(yīng)力，抗疲勞強(qiáng)度低。有的液壓機(jī)雖然采用了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，但多為單獨(dú)垂直方向的立式液壓機(jī)，或水平方向的臥式液壓機(jī)的單方向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)；有的將一臺(tái)垂直的預(yù)應(yīng)力機(jī)架與一臺(tái)臥式的預(yù)應(yīng)力機(jī)架組合在一起，構(gòu)成了多向模鍛液壓機(jī)，但由于其力系不能封閉，造成機(jī)架和模具頻頻損壞。而且受該型結(jié)構(gòu)的制約，所能承受的水平方向的工作載荷僅僅為垂直方向的1/3。
[0041]請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的垂直與水平雙向全預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，有別于現(xiàn)有的任何一種液壓機(jī)的預(yù)應(yīng)力方式。垂直與水平雙向全預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置71、底部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置72和頂部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置73中拉桿直徑均在160?280_之間，按照設(shè)計(jì)規(guī)定的預(yù)緊力和預(yù)緊方法，通過(guò)預(yù)緊螺母使拉桿全長(zhǎng)上產(chǎn)生預(yù)緊拉力，同時(shí)對(duì)水平上橫梁6、水平下橫梁I和兩根垂直立柱梁2 ；4施加預(yù)緊壓力，從而將水平上橫梁6和水平下橫梁I與兩根垂直立柱梁2 ；4分別在垂直方向和水平方向緊密地固結(jié)成一個(gè)整體，構(gòu)成一個(gè)垂直與水平雙向全預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架。
[0042]根據(jù)液壓機(jī)垂直和水平方向的承載能力要求，確定垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置71、底部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置72和頂部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置73中拉桿的數(shù)量和分布，根據(jù)各個(gè)梁的應(yīng)力水平確定拉桿螺母下的墊板厚度。
[0043]預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)按最大工作載荷力和最大允許偏心距設(shè)計(jì)、調(diào)整和設(shè)定拉桿的預(yù)應(yīng)力，預(yù)緊系數(shù)為1.5，即預(yù)緊力是工作載荷的1.5倍；水平上橫梁6和水平下橫梁I與兩根垂直立柱梁2 ;4接觸部分的橫截面尺寸相同，梁的高度方向受壓縮后的變形不可忽略，計(jì)算的被壓縮構(gòu)件的尺寸應(yīng)包括水平上橫梁6、水平下橫梁I和兩根垂直立柱梁2 ；4的相應(yīng)高度尺寸。
[0044]整個(gè)機(jī)架無(wú)論是垂直方向還是水平方向的受力均為內(nèi)力平衡系統(tǒng)，負(fù)載力不會(huì)傳遞到基礎(chǔ)上，確保了機(jī)架雙向承載的安全性與可靠性。
[0045]本實(shí)用新型擯棄了采用單根粗拉桿的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，不僅僅是出于緊湊型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，而是多根細(xì)拉桿的優(yōu)越性遠(yuǎn)大于于只用一根粗拉桿:可用較小的液壓預(yù)緊缸，分別預(yù)緊每根拉桿；可按空心立柱截面形狀，對(duì)稱均勻布置多拉桿，受力均衡；拉桿螺紋根部加工誤差小，產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力影響較??；由于橫截面積小，材料組織和熱處理性能均勻性好，可充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能；加工制造和安裝方便。
[0046]4)、傳統(tǒng)液壓機(jī)活動(dòng)橫梁的運(yùn)行均依托立柱提供的導(dǎo)向滑板面進(jìn)行導(dǎo)向，所謂的“X”導(dǎo)向面處于相同夾角的同一個(gè)平面內(nèi)，且活動(dòng)橫梁導(dǎo)向長(zhǎng)度近似于其行程。在工作載荷下，由于立柱的橫向彎曲變形，很容易使得原本導(dǎo)向長(zhǎng)度就很短的活動(dòng)橫梁發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)向精度得不到保證。
[0047]請(qǐng)參閱圖7和8所示，本實(shí)用新型的組合式雙“X”型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，有別于現(xiàn)有的任何一種液壓機(jī)的導(dǎo)向方式，包括兩個(gè)大小結(jié)構(gòu)相同且前后對(duì)稱的導(dǎo)向體51 ;52。
[0048]導(dǎo)向體的具體結(jié)構(gòu)為:導(dǎo)向體51 ；52的導(dǎo)向側(cè)具有凸出部分，凸出部分的上部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)第一導(dǎo)向面，凸出部分的下部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)第二導(dǎo)向面，第一導(dǎo)向面和第二導(dǎo)向面的延長(zhǎng)線均通過(guò)組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架的中心，兩個(gè)導(dǎo)向體51 ；52上端通過(guò)預(yù)應(yīng)力拉桿固定聯(lián)結(jié)，兩個(gè)導(dǎo)向體51 ；52的下部通過(guò)十字鍵和螺桿均與活動(dòng)橫梁3固定連結(jié)。
[0049]兩組上部水平拉桿裝置81包括高強(qiáng)度拉桿，通過(guò)2個(gè)導(dǎo)向體51 ;52上部橫梁的兩端橫向預(yù)應(yīng)力固結(jié)成一體；通過(guò)水平螺桿82和十字鍵將2個(gè)導(dǎo)向體51 ;52的下部垂直導(dǎo)向體與活動(dòng)橫梁3橫向固結(jié)成一體。
[0050]導(dǎo)向體51 ;52的上部橫梁導(dǎo)向板依托裝于水平上橫梁6上的無(wú)變形區(qū)I處耐磨導(dǎo)滑板導(dǎo)向，中下部垂直導(dǎo)向板依托裝于左右垂直立柱梁4和2上的微變形區(qū)II處耐磨導(dǎo)滑板導(dǎo)向；上部與下部導(dǎo)向面的延伸線均通過(guò)承載機(jī)架的中心，同一導(dǎo)向體51 ；52中兩個(gè)第一導(dǎo)向面之間的夾角α為60。-100°，同時(shí)同一導(dǎo)向體51 ;52中兩個(gè)第二導(dǎo)向面之間的夾角β為60° -100°，同一導(dǎo)向體51 ;52中兩個(gè)第一導(dǎo)向面之間的夾角與兩個(gè)第二導(dǎo)向面之間的夾角不同。構(gòu)成雙“X”型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)；導(dǎo)向體的長(zhǎng)度是其行程的3倍，為活動(dòng)橫梁提供了一個(gè)堅(jiān)固的、剛性的和低接觸應(yīng)力的平面導(dǎo)向體。
[0051]上述組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架，采用計(jì)算機(jī)三維有限元分析軟件接觸問(wèn)題分析法，對(duì)機(jī)架整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使機(jī)架的變形和應(yīng)力獲得了精確的求解，預(yù)測(cè)出工作過(guò)程中的結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)及其變形趨勢(shì)，優(yōu)化受力框架的結(jié)構(gòu)，確定其在最佳強(qiáng)度和剛度下的幾何尺寸，使材料得到合理的分配，充分發(fā)揮出所用材料的潛力。
[0052]理論分析表明，這種機(jī)架結(jié)構(gòu)具有較高的整體剛性、抗疲勞強(qiáng)度、承載能力和安全可靠性。機(jī)架預(yù)緊后，不開(kāi)縫，無(wú)需重復(fù)緊固外側(cè)螺母，拉桿永無(wú)磨損。工作時(shí)，立柱承受壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，拉桿承受拉應(yīng)力，其最大和最小拉應(yīng)力的變化幅值僅為最大載荷應(yīng)力的15%。在整機(jī)壽命周期內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生立柱斷裂事故，各個(gè)構(gòu)件的使用壽命因此而延長(zhǎng)，大大降低了設(shè)備維修費(fèi)用和壽命周期成本。
[0053]5)、現(xiàn)有的多向模鍛液壓機(jī)工作缸軸數(shù)一般為3-5軸，其水平工作缸均為單軸，且能力偏低，成形的產(chǎn)品重量小，只能進(jìn)行單一的水平分模成形，限制了多向模鍛的工藝應(yīng)用范圍。
[0054]請(qǐng)參閱圖9所示，本實(shí)用新型的多向模復(fù)合擠壓液壓機(jī)，有別于現(xiàn)有的任何一種多向模鍛液壓機(jī)。所述多向模復(fù)合擠壓工作缸軸數(shù)為7軸，組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架和組合式雙“X”型復(fù)合導(dǎo)向架作為安裝液壓缸、工作臺(tái)、模具等裝置的載體，并承受全部工作載荷，即構(gòu)成一臺(tái)多向模復(fù)合精密擠壓成形液壓機(jī)的本體部分。
[0055]多向模復(fù)合擠壓液壓機(jī)，包括組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架、組合式雙“X”型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)、上垂直主工作缸9、上垂直穿孔缸10、左水平主工作缸121、右水平主工作缸122、左水平穿孔缸131、右水平穿孔缸132和下垂直穿孔或頂出缸16。
[0056]將上垂直主工作缸9和模具11、上垂直穿孔缸10、左水平主工作缸121、左水平穿孔缸131、右水平主工作缸122和模具14、右水平穿孔缸132、下垂直穿孔或頂出缸16分別作為獨(dú)立的數(shù)控液壓缸軸，分別由液壓數(shù)控裝置驅(qū)動(dòng)，構(gòu)成了液壓數(shù)控閉環(huán)伺服控制和同步控制系統(tǒng)；其中，上垂直主工作缸9設(shè)置在水平上橫梁6內(nèi)，左水平主工作缸121設(shè)置在一個(gè)垂直立柱梁2 ；4的套筒中，右水平主工作缸122設(shè)置在另一個(gè)垂直立柱梁2 ；4的套筒中，下垂直穿孔或頂出缸16設(shè)置在水平下橫梁I內(nèi)，上垂直穿孔缸10設(shè)置在上垂直主工作缸9中，左水平穿孔缸131設(shè)置在左水平主工作缸121中，右水平穿孔缸132設(shè)置在右水平主工作缸122中。以計(jì)算機(jī)液壓數(shù)控多軸聯(lián)動(dòng)程序加載為基礎(chǔ)，邏輯動(dòng)作由PLC系統(tǒng)控制，各缸軸的速度、位移、壓力通過(guò)HNC實(shí)行編程控制，按主軸垂直加載、左水平軸加載、右水平軸加載的先后順序，可組合5種以上加載方式，按工藝分模面條件，可以完成垂直分模和水平分模2種分模方式。
[0057]與其它邏輯控制的油缸組合，具有多向加載、上中心沖孔、下中心沖孔、頂出、拉伸液壓墊等步進(jìn)和連續(xù)進(jìn)給功能；實(shí)現(xiàn)復(fù)雜型腔構(gòu)造的難成形產(chǎn)品15的多向模擠壓、模鍛、等溫模鍛、等壓下量鍛造、等鍛比鍛造、精密鍛造、超塑性成形等多種金屬塑性柔性復(fù)合近凈成形工藝。
[0058]6)、本實(shí)用新型的實(shí)施例是，開(kāi)發(fā)了一臺(tái)總變形能力為350MN的七軸數(shù)控多向模復(fù)合精密擠壓成形液壓機(jī)，其主要力能技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表I。
[0059]表I
[0060]
軸I工作缸I力(MN) I液體壓力(MPa) I速度(urn/s) |行程(mm)
~ 4-上主工作缸130 ~420.5-602000
2~ 1-上穿孔缸90 ~420.5-603000
~ 1-左水平主工作缸 130 ~420.5-401000
~ 1-左水平穿孔缸一 50 ~420.5-60700
5~ 1-右水平主工作缸 130 ~420.5-401000
6~ 1-右水平穿孔缸 50 — 420.5-60700
7 |l-下穿孔或頂出缸丨20 丨42|θ.5-60|l500
[0061]承載機(jī)架的強(qiáng)度、剛度和導(dǎo)向精度使液壓機(jī)達(dá)到如下性能:
[0062]⑴、各個(gè)液壓缸加載軸的位置精度為 (±0.5 mm
[0063]⑵、活動(dòng)橫梁的平衡精度為0.25 mm/m
[0064]⑶、左右水平液壓缸加載軸的同步精度為彡±0.5 mm
[0065]⑷、等溫鍛造速度穩(wěn)定性誤差5%
[0066]本實(shí)用新型實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)志性指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表2。
[0067]表2
[0068]
I實(shí)施例1美國(guó)I德國(guó)I英國(guó)總變形力(MN)_350_155_310_360_
水平力(MN)2*1302*35/452*102*60
￥1方式油泵直驅(qū)水泵蓄能器水泵蓄能器 @蓄能器
軸數(shù)及控制方式_7軸伺服控制5軸開(kāi)關(guān)量控制3軸開(kāi)關(guān)量控制5軸開(kāi)關(guān)量控制
至產(chǎn)最大鍛件重量(kg) 丨4000丨2000丨3000丨3000
【權(quán)利要求】
1.一種組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于:用于在組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架上進(jìn)行導(dǎo)向， 所述組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)包括兩個(gè)大小結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)向體(51 ;52)和活動(dòng)橫梁(3)， 所述組合式雙“X”型復(fù)合導(dǎo)向架包括兩個(gè)大小結(jié)構(gòu)相同且前后對(duì)稱的導(dǎo)向體(51 ；52)和活動(dòng)橫梁(3)，所述導(dǎo)向體(51 ；52)的導(dǎo)向側(cè)具有凸出部分，所述凸出部分的上部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有第一導(dǎo)向面，所述凸出部分的下部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有第二導(dǎo)向面，第一導(dǎo)向面和第二導(dǎo)向面的延長(zhǎng)線均通過(guò)所述組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架的中心，兩個(gè)所述導(dǎo)向體(51 ；52)上端通過(guò)預(yù)應(yīng)力拉桿固定聯(lián)結(jié)，兩個(gè)所述導(dǎo)向體(51 ;52)的下部均與所述活動(dòng)橫梁(3)固定連結(jié)； 所述組合式雙向預(yù)應(yīng)力承載機(jī)架包括兩根大小結(jié)構(gòu)相同且左右對(duì)稱的垂直立柱梁(2;4)和分別固持在所述垂直立柱梁(2 ;4)的頂部和底部的水平上橫梁(6)和水平下橫梁(I )，以及垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置(71 )，所述垂直立柱梁(2 ;4)包括兩根等強(qiáng)度梁和套筒，兩根所述等強(qiáng)度梁通過(guò)所述套筒橫向聯(lián)結(jié)，所述等強(qiáng)度梁的橫截面為矩形，其內(nèi)側(cè)為平面，外側(cè)具有突出部；所述等強(qiáng)度梁位于所述突出部上方的部分的橫截面面積自上向下逐漸增大，所述等強(qiáng)度梁位于所述突出部下方的部分的橫截面面積自上向下逐漸減小，所述套筒及其軸線呈水平方向位于兩根等強(qiáng)度梁之間，所述水平上橫梁(6)、垂直立柱梁(2 ；4)和水平下橫梁(I)通過(guò)所述垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置(71)預(yù)緊成一體； 所述垂直立柱梁(2 ；4)的上部對(duì)稱設(shè)置有與所述第一導(dǎo)向面相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向面，所述水平上橫梁(6)設(shè)置有與所述第二導(dǎo)向面相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向面且位于所述垂直立柱梁(2 ;4)正上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于:所述水平上橫梁(6)和水平下橫梁(I)均為凸型等強(qiáng)度梁，所述水平上橫梁(6)的凸出體與所述水平下橫梁(O的凸出體相對(duì)設(shè)置，所述水平上橫梁(6)的兩個(gè)凸肩平面分別與兩根所述垂直立柱梁(2 ;4)的頂端相接，所述水平下橫梁(I)的兩個(gè)凸肩平面分別與兩根所述垂直立柱梁(2 ；4)的底端相接，所述水平上橫梁(6)的凸出體的兩個(gè)側(cè)面分別與兩根所述垂直立柱梁(2 ；4)的頂部?jī)?nèi)側(cè)面相接觸，所述水平下橫梁(I)的凸出體的兩個(gè)側(cè)面分別與兩根所述垂直立柱梁(2 ；4)的底部?jī)?nèi)側(cè)面相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于:還包括底部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置(72 )和頂部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置(73 )，兩根所述垂直立柱梁(2 ;4)的底部和所述水平下橫梁(I)的凸出體通過(guò)所述底部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置(72)預(yù)緊成一體，兩根所述垂直立柱梁(2 ；4)的頂部和所述水平上橫梁(6)的凸出體通過(guò)所述頂部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置(73)預(yù)緊成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于:所述垂直立柱梁(2 ;4)的頂端與所述水平上橫梁(6)的凸肩平面為鍵連接，所述垂直立柱梁(2 ;4)的底端與所述水平下橫梁(I)的凸肩平面為鍵連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于:所述垂直預(yù)應(yīng)力拉桿裝置(71)包括多根細(xì)拉桿，所述細(xì)拉桿的直徑為160?280_。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于:所述底部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置(72)和/或頂部水平預(yù)應(yīng)力拉桿裝置(73)包括多根細(xì)拉桿，所述細(xì)拉桿的直徑為160?280mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于:與所述第一導(dǎo)向面和第二導(dǎo)向面相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向面上均設(shè)置有導(dǎo)滑板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于:同一所述導(dǎo)向體(51 ；52)中兩個(gè)所述第一導(dǎo)向面之間的夾角為60° -100°，同一所述導(dǎo)向體(51 ；52)中兩個(gè)所述第二導(dǎo)向面之間的夾角為60° -100°，同一所述導(dǎo)向體(51 ;52)中兩個(gè)所述第一導(dǎo)向面之間的夾角與兩個(gè)所述第二導(dǎo)向面之間的夾角不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式雙X型復(fù)合導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于:兩個(gè)所述導(dǎo)向體(51 ；52)的下部均通過(guò)十字鍵和螺桿與所述活動(dòng)橫梁(3)固定連結(jié)。
【文檔編號(hào)】B30B15/04GK203974123SQ201420358009
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】郭玉璽, 莊賀, 邁克爾.潘克, 烏利奇.赫曼 申請(qǐng)人:南京迪威爾高端制造股份有限公司, 威普克潘克有限公司