一種具有兩向輔助動力的多功能液壓衝壓系統及使用方法與流程

2023-06-15 00:02:46 4

本發明涉及一種液壓衝壓設備，尤其涉及一種具有兩向輔助動力的多功能液壓衝壓系統及使用方法，具體適用於在普通油壓機上增加壓力可以獨立調節的上、下兩向輔助動力，可以實現精衝加工、彎曲成型及其它複雜金屬衝壓成型加工。

背景技術：

液壓機是一種通過專用液壓油作為工作介質，通過液壓泵作為動力源，靠泵的作用力使液體壓力能通過液壓管路進入油缸/活塞，然後通過液壓執行元件使液壓油在油箱循環，使油缸/活塞循環做功從而完成一定機械動作來作為生產力的一種機械。液壓衝壓機屬於液壓機的一種，現有的大多數普通液壓衝壓機一般都只能提供一個方向的主壓力用於普通鈑金衝壓。精衝加工工藝由於不但能獲得高質量產品和高效的生產效率，而且生產成本逐步下降甚至低於普通衝壓成型工藝，因而獲得了越來越多的應用。但是這種工藝一般依賴於專用精衝設備，而現有的專用精衝設備不僅結構複雜，操作較難，而且成本高昂，應用的性價比較低，不利於在生產中推廣。

此外，在普通壓力機上進行的傳統彎曲、成型生產工藝一般採用具有彈性壓邊力的模具進行生產。彈性壓邊一般是採用彈簧或聚氨酯等彈性橡皮，這種彈性元件隨著壓縮行程的增加所產生的壓邊力會逐漸增加。而從理論分析上來看，整個成型過程中理想壓邊力應該在整個衝壓成型過程中應保持不變，成型後期過大的壓邊力不利於材料成型。因此採用彈性壓邊力的傳統成型工藝一方面增加了模具的複雜度，另一方面還會增加成型的難度。

再者，對於複雜成型衝壓工藝，尤其是雙向成型的衝壓過程，傳統方法是採用多套模具分次成型，這種成型方法一方面增加了模具的投入成本、降低了生產效率，另一方面，多次衝壓成型需要進行零件的二次定位，可能降低了成型的難度和產品質量。也有採用專用設備在坯料一次定位前提下通過分次多向加壓完成，但這種專用設備一方面價格昂貴，另一方面不具有通用性，只適用於特定產品加工。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術中存在的在普通油壓機上不能實現精衝、彎曲成型加工壓邊力施壓不合理、複雜成型困難等缺陷與問題，提供一種在普通油壓機上能實現精衝、彎曲成型加工壓邊力施壓合理、複雜成型簡單具有兩向輔助動力的多功能液壓衝壓系統及使用方法。

為實現以上目的，本發明的技術解決方案是：一種具有兩向輔助動力的多功能液壓衝壓系統，包括上下正對設置的上模板與下模板，所述上模板內設置有上油缸，所述下模板內設置有下油缸；

所述多功能液壓衝壓系統還包括頂板與底板，頂板、上模板、下模板、底板由上至下依次排列，頂板、上模板、下模板、底板都沿貫穿其內部的導柱上下運動，且上油缸、下油缸為單向油缸；

所述上油缸的頂部與頂板相連接，上油缸的底部與上模板的頂部相連接，位於上油缸底部的上活塞通過上墊板與上傳力頂杆的頂端相連接，上傳力頂杆的底端穿經上模板後下延至上模板的正下方；所述下油缸的底部與底板相連接，下油缸的頂部與下模板的底部相連接，位於下油缸頂部的下活塞通過下墊板與下傳力頂杆的底端相連接，下傳力頂杆的頂端穿經下模板後上延至下模板的正上方，且上傳力頂杆、下傳力頂杆上下對應設置。

所述上油缸內的上進油口、上排氣塞均位於頂板、上模板之間，上進油口依次通過上油腔、上油道與上排氣塞相通，且上油腔位於上活塞的正上方；所述下油缸內的下進油口、下排氣塞均位於底板、下模板之間，下進油口依次通過下油腔、下油道與下排氣塞相通，且下油腔位於下活塞的正下方。

所述上模板上開設有上油缸固定孔、上油缸支撐孔以及與上傳力頂杆相對應的上傳力頂杆孔，所述上油缸固定孔以上模板的中心為圓心沿同一圓均勻分布，上油缸固定孔所在圓的內部設置有上傳力頂杆孔，上油缸固定孔所在圓的外部設置有上油缸支撐孔；

所述下模板上開設有下油缸固定孔、下油缸支撐孔以及與下傳力頂杆相對應的下傳力頂杆孔，所述下油缸固定孔以下模板的中心為圓心沿同一圓均勻分布，下油缸固定孔所在圓的內部設置有下傳力頂杆孔，下油缸固定孔所在圓的外部設置有下油缸支撐孔。

所述上傳力頂杆孔的數量為九個，包括一個上內孔、四個上中孔與四個上外孔，四個上中孔以上內孔為圓心沿同一圓均勻分布，四個上外孔以上內孔為圓心沿同一圓均勻分布，上中孔所在圓的半徑小於上外孔所在圓的半徑，且上中孔、上外孔間隔設置。

所述下傳力頂杆孔的數量為十七個，包括一個下內孔、八個下中孔與八個下外孔，八個下中孔以下內孔為圓心沿同一圓均勻分布，八個下外孔以下內孔為圓心沿同一圓均勻分布，下中孔所在圓的半徑小於下外孔所在圓的半徑，且相鄰的下中孔、下外孔之間連線的延長線穿經下內孔。

所述上油缸支撐孔均勻分布於上油缸固定孔所在圓的四角，所述下油缸支撐孔均勻分布於下油缸固定孔所在圓的四角；所述上油缸支撐孔上設置有支撐板以連接上模板、頂板；所述下油缸支撐孔上設置有支撐板以連接下模板、底板。

一種上述具有兩向輔助動力的多功能液壓衝壓系統的使用方法，所述使用方法包括精衝加工工藝；

加工前，先將上油缸固定在上模板上，再將下油缸固定在下模板上，固定後，上傳力頂杆的底端穿經上傳力頂杆孔後位於上模板的正下方，下傳力頂杆的頂端穿經下傳力頂杆孔後位於下模板的正上方，上傳力頂杆、下傳力頂杆的數量及位置根據加工需要確定，同時，頂板的頂部設置有主壓力裝置以驅動頂板、下模板沿導柱一併向下運動，主壓力裝置為油壓機或衝床，加工前，需要在上傳力頂杆、下傳力頂杆之間擱置有待加工的板材；

所述精衝加工工藝是指：加工時，上油缸對板材提供壓邊力，下油缸對板材提供反壓力，主壓力裝置提供主壓力，該三個力對板材進行三向壓力狀態下的精衝加工，以實現精衝加工功能。

所述使用方法還包括精密彎曲成型加工工藝；所述精密彎曲成型加工工藝是指：上油缸不運行，只運行下油缸，下油缸提供彎曲成型加工中需要的壓緊力與頂出力，與主壓力裝置提供的主壓力一併對板材實現彎曲成型，且在該加工過程中，下油缸提供的壓緊力和頂出力恆定。

所述使用方法還包括普通衝壓加工工藝；所述普通衝壓加工工藝是指：下油缸不運行，只運行上油缸，上油缸提供普衝加工過程中需要的壓邊力與卸料力，與主壓力裝置提供的主壓力一併對板材實現普通衝壓加工，且在該加工過程中，上油缸提供的壓力恆定。

所述使用方法還包括複雜鈑金零件彎曲成型工藝；所述複雜鈑金零件彎曲成型工藝是指：上油缸、下油缸均運行，運行時根據壓力加載的需要，對上油缸、下油缸所提供的輔助力分別調整，以控制壓力加載的時序與大小，從而對板材進行雙向彎曲成型加工。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

1、本發明一種具有兩向輔助動力的多功能液壓衝壓系統及使用方法中，在現有普通油壓機的基礎上，增設了頂板、底板，並對上模板、下模板、上油缸、下油缸的具體結構及安裝方式進行了獨特設計，且強調上油缸、下油缸為單向油缸，不僅確保改裝之後的普通油壓機能實現精衝，而且能通過上傳力頂杆、下傳力頂杆的相互配合實現雙向精衝，從而得到帶孔的成形件。因此，本發明不僅能在普通油壓機上實現精衝，而且實現雙向精衝以得到帶孔的成形件.

2、本發明一種具有兩向輔助動力的多功能液壓衝壓系統及使用方法中，所述上模板上開設有上油缸固定孔、上油缸支撐孔以及與上傳力頂杆相對應的上傳力頂杆孔，所述下模板上開設有下油缸固定孔、下油缸支撐孔以及與下傳力頂杆相對應的下傳力頂杆孔，其優點包括：首先，能根據應用的需要對上、下油缸的位置進行調整，並通過不同方位的油缸固定孔、油缸支撐孔對上、下油缸進行固定與支撐，確保滿足應用需求；其次，能根據加工的需求，對上傳力頂杆、下傳力頂杆的數量、位置進行調整，以滿足各種不同的使用要求，尤其當上頂杆孔的數量為九個，下頂杆孔的數量為十七個，且對各自的位置進行獨特設計時，效果更佳。因此，本發明的可調性較強，應用範圍較廣。

3、本發明一種具有兩向輔助動力的多功能液壓衝壓系統及使用方法中，在具體使用時，可包括四種加工工藝，即精衝加工工藝、精密彎曲成型加工工藝、普通衝壓加工工藝、複雜鈑金零件彎曲成型工藝，其中，精衝加工工藝能實現三向壓力狀態下的精衝加工，具備精衝加工功能；精密彎曲成型加工工藝能替代一般彎曲模具的彈性壓緊及彈性頂出，能實現精衝機上無法的彎曲加工；普通衝壓加工工藝能替代普衝模具中廣泛使用的彈性卸料結構，能實現複合衝壓；複雜鈑金零件彎曲成型工藝能實現普通彎曲成型中一步無法完成的雙向彎曲成型加工，且能簡化模具結構，降低加工成本。因此，本發明具備精衝加工功能，能實現複合衝壓，能在精衝機上實現彎曲加工，甚至是雙向彎曲成型加工，彎曲成型加工壓邊力施壓合理，複雜成型簡單，功能豐富。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是圖1中上模板的仰視圖。

圖3是圖1中下模板的俯視圖。

圖中：板材1、上模板2、上墊板21、上傳力頂杆22、上油缸固定孔23、上油缸支撐孔24、上傳力頂杆孔25、上內孔251、上中孔252、上外孔253、下模板3、下墊板31、下傳力頂杆32、下油缸固定孔33、下油缸支撐孔34、下傳力頂杆孔35、下內孔351、下中孔352、下外孔353、上油缸4、上活塞41、上進油口42、上排氣塞43、上油道44、上油腔45、下油缸5、下活塞51、下進油口52、下排氣塞53、下油道54、下油腔55、頂板6、底板7、導柱8。

具體實施方式

以下結合附圖說明和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

參見圖1–圖3，一種具有兩向輔助動力的多功能液壓衝壓系統，包括上下正對設置的上模板2與下模板3，所述上模板2內設置有上油缸4，所述下模板3內設置有下油缸5；

所述多功能液壓衝壓系統還包括頂板6與底板7，頂板6、上模板2、下模板3、底板7由上至下依次排列，頂板6、上模板2、下模板3、底板7都沿貫穿其內部的導柱8上下運動，且上油缸4、下油缸5為單向油缸；

所述上油缸4的頂部與頂板6相連接，上油缸4的底部與上模板2的頂部相連接，位於上油缸4底部的上活塞41通過上墊板21與上傳力頂杆22的頂端相連接，上傳力頂杆22的底端穿經上模板2後下延至上模板2的正下方；所述下油缸5的底部與底板7相連接，下油缸5的頂部與下模板3的底部相連接，位於下油缸5頂部的下活塞51通過下墊板31與下傳力頂杆32的底端相連接，下傳力頂杆32的頂端穿經下模板3後上延至下模板3的正上方，且上傳力頂杆22、下傳力頂杆32上下對應設置。

所述上油缸4內的上進油口42、上排氣塞43均位於頂板6、上模板2之間，上進油口42依次通過上油腔45、上油道44與上排氣塞43相通，且上油腔45位於上活塞41的正上方；所述下油缸5內的下進油口52、下排氣塞53均位於底板7、下模板3之間，下進油口52依次通過下油腔55、下油道54與下排氣塞53相通，且下油腔55位於下活塞51的正下方。

所述上模板2上開設有上油缸固定孔23、上油缸支撐孔24以及與上傳力頂杆22相對應的上傳力頂杆孔25，所述上油缸固定孔23以上模板2的中心為圓心沿同一圓均勻分布，上油缸固定孔23所在圓的內部設置有上傳力頂杆孔25，上油缸固定孔23所在圓的外部設置有上油缸支撐孔24；

所述下模板3上開設有下油缸固定孔33、下油缸支撐孔34以及與下傳力頂杆32相對應的下傳力頂杆孔35，所述下油缸固定孔33以下模板3的中心為圓心沿同一圓均勻分布，下油缸固定孔33所在圓的內部設置有下傳力頂杆孔35，下油缸固定孔33所在圓的外部設置有下油缸支撐孔34。

所述上傳力頂杆孔25的數量為九個，包括一個上內孔251、四個上中孔252與四個上外孔253，四個上中孔252以上內孔251為圓心沿同一圓均勻分布，四個上外孔253以上內孔251為圓心沿同一圓均勻分布，上中孔252所在圓的半徑小於上外孔253所在圓的半徑，且上中孔252、上外孔253間隔設置。

所述下傳力頂杆孔35的數量為十七個，包括一個下內孔351、八個下中孔352與八個下外孔353，八個下中孔352以下內孔351為圓心沿同一圓均勻分布，八個下外孔353以下內孔351為圓心沿同一圓均勻分布，下中孔352所在圓的半徑小於下外孔353所在圓的半徑，且相鄰的下中孔352、下外孔353之間連線的延長線穿經下內孔351。

所述上油缸支撐孔24均勻分布於上油缸固定孔23所在圓的四角，所述下油缸支撐孔34均勻分布於下油缸固定孔33所在圓的四角；所述上油缸支撐孔24上設置有支撐板以連接上模板2、頂板6；所述下油缸支撐孔34上設置有支撐板以連接下模板3、底板7。

一種上述具有兩向輔助動力的多功能液壓衝壓系統的使用方法，所述使用方法包括精衝加工工藝；

加工前，先將上油缸4固定在上模板2上，再將下油缸5固定在下模板3上，固定後，上傳力頂杆22的底端穿經上傳力頂杆孔25後位於上模板2的正下方，下傳力頂杆32的頂端穿經下傳力頂杆孔35後位於下模板3的正上方，上傳力頂杆22、下傳力頂杆32的數量及位置根據加工需要確定，同時，頂板6的頂部設置有主壓力裝置以驅動頂板6、下模板3沿導柱8一併向下運動，主壓力裝置為油壓機或衝床，加工前，需要在上傳力頂杆22、下傳力頂杆32之間擱置有待加工的板材1；

所述精衝加工工藝是指：加工時，上油缸4對板材1提供壓邊力，下油缸5對板材1提供反壓力，主壓力裝置提供主壓力，該三個力對板材1進行三向壓力狀態下的精衝加工，以實現精衝加工功能。

所述使用方法還包括精密彎曲成型加工工藝；所述精密彎曲成型加工工藝是指：上油缸4不運行，只運行下油缸5，下油缸5提供彎曲成型加工中需要的壓緊力與頂出力，與主壓力裝置提供的主壓力一併對板材1實現彎曲成型，且在該加工過程中，下油缸5提供的壓緊力和頂出力恆定。

所述使用方法還包括普通衝壓加工工藝；所述普通衝壓加工工藝是指：下油缸5不運行，只運行上油缸4，上油缸4提供普衝加工過程中需要的壓邊力與卸料力，與主壓力裝置提供的主壓力一併對板材1實現普通衝壓加工，且在該加工過程中，上油缸4提供的壓力恆定。

所述使用方法還包括複雜鈑金零件彎曲成型工藝；所述複雜鈑金零件彎曲成型工藝是指：上油缸4、下油缸5均運行，運行時根據壓力加載的需要，對上油缸4、下油缸5所提供的輔助力分別調整，以控制壓力加載的時序與大小，從而對板材1進行雙向彎曲成型加工。

本發明的應用工藝主要集中在以下四個方面：

(1)、用於精衝加工：上、下油缸分別提供壓邊力和反壓力，配合主壓力裝置(油壓機或衝床)提供的主壓力實現三向壓力狀態下的精衝加工，具備精衝加工功能。

(2)、用於精密彎曲成型加工：只使用下油缸提供彎曲成型加工中需要的壓緊力和頂出力，配合油壓機(或衝床)提供主壓力實現彎曲成型，用下油缸(單向)替代一般彎曲模具的彈性壓緊及彈性頂出，壓緊力和頂出力在加工過程中恆定，效果優於普通彎曲，且簡化了彎曲模具的結構，從而實現利用大行程的油壓機(或衝床)實現精衝機上無法的彎曲加工。

(3)、用於普通衝壓加工：只使用上油缸提供普衝加工過程中需要的壓邊力和卸料力，配合油壓機(或衝床)提供的主壓力實現普通衝壓加工，替代普衝模具中廣泛使用的彈性卸料結構，由於壓力恆定，使得效果優於普衝，同時也簡化了普衝模具的結構，尤其適用於複合衝壓。

(4)、用於複雜鈑金零件彎曲成型：可以控制上下油缸提供輔助力的壓力加載時序以及單獨調節加載壓力的大小，實現普通彎曲成型中一步無法完成的雙向彎曲成型加工，簡化了模具結構，降低加工成本。

實施例1：

參見圖1–圖3一種具有兩向輔助動力的多功能液壓衝壓系統，包括上模板2、下模板3、頂板6與底板7，所述上模板2內設置有上油缸4，下模板3內設置有下油缸5，頂板6、上模板2、下模板3、底板7由上至下依次排列，頂板6、上模板2、下模板3、底板7都沿貫穿其內部的導柱8上下運動，且上油缸4、下油缸5為單向油缸；所述上油缸4的頂部與頂板6相連接，上油缸4的底部與上模板2的頂部相連接，位於上油缸4底部的上活塞41通過上墊板21與上傳力頂杆22的頂端相連接，上傳力頂杆22的底端穿經上模板2後下延至上模板2的正下方；所述下油缸5的底部與底板7相連接，下油缸5的頂部與下模板3的底部相連接，位於下油缸5頂部的下活塞51通過下墊板31與下傳力頂杆32的底端相連接，下傳力頂杆32的頂端穿經下模板3後上延至下模板3的正上方，且上傳力頂杆22、下傳力頂杆32上下對應設置。

一種上述具有兩向輔助動力的多功能液壓衝壓系統的使用方法，所述使用方法包括以下步驟：加工前，先將上油缸4固定在上模板2上，再將下油缸5固定在下模板3上，固定後，上傳力頂杆22的底端穿經上傳力頂杆孔25後位於上模板2的正下方，下傳力頂杆32的頂端穿經下傳力頂杆孔35後位於下模板3的正上方，上傳力頂杆22、下傳力頂杆32的數量及位置根據加工需要確定，同時，頂板6的頂部設置有主壓力裝置以驅動頂板6、下模板3沿導柱8一併向下運動，主壓力裝置為油壓機或衝床，加工前，需要在上傳力頂杆22、下傳力頂杆32之間擱置有待加工的板材1；

所述使用方法中包括的精衝加工工藝是指：加工時，上油缸4對板材1提供壓邊力，下油缸5對板材1提供反壓力，主壓力裝置提供主壓力，該三個力對板材1進行三向壓力狀態下的精衝加工，以實現精衝加工功能。

實施例2：

基本內容同實施例1，不同之處在於：

所述上油缸4內的上進油口42、上排氣塞43均位於頂板6、上模板2之間，上進油口42依次通過上油腔45、上油道44與上排氣塞43相通，且上油腔45位於上活塞41的正上方；所述下油缸5內的下進油口52、下排氣塞53均位於底板7、下模板3之間，下進油口52依次通過下油腔55、下油道54與下排氣塞53相通，且下油腔55位於下活塞51的正下方。

實施例3：

基本內容同實施例1，不同之處在於：

所述上模板2上開設有上油缸固定孔23、上油缸支撐孔24以及與上傳力頂杆22相對應的上傳力頂杆孔25，所述上油缸固定孔23以上模板2的中心為圓心沿同一圓均勻分布，上油缸固定孔23所在圓的內部設置有上傳力頂杆孔25，上油缸固定孔23所在圓的外部設置有上油缸支撐孔24；所述下模板3上開設有下油缸固定孔33、下油缸支撐孔34以及與下傳力頂杆32相對應的下傳力頂杆孔35，所述下油缸固定孔33以下模板3的中心為圓心沿同一圓均勻分布，下油缸固定孔33所在圓的內部設置有下傳力頂杆孔35，下油缸固定孔33所在圓的外部設置有下油缸支撐孔34。

實施例4：

基本內容同實施例3，不同之處在於：

所述上傳力頂杆孔25的數量為九個，包括一個上內孔251、四個上中孔252與四個上外孔253，四個上中孔252以上內孔251為圓心沿同一圓均勻分布，四個上外孔253以上內孔251為圓心沿同一圓均勻分布，上中孔252所在圓的半徑小於上外孔253所在圓的半徑，且上中孔252、上外孔253間隔設置。所述下傳力頂杆孔35的數量為十七個，包括一個下內孔351、八個下中孔352與八個下外孔353，八個下中孔352以下內孔351為圓心沿同一圓均勻分布，八個下外孔353以下內孔351為圓心沿同一圓均勻分布，下中孔352所在圓的半徑小於下外孔353所在圓的半徑，且相鄰的下中孔352、下外孔353之間連線的延長線穿經下內孔351。所述上油缸支撐孔24均勻分布於上油缸固定孔23所在圓的四角，所述下油缸支撐孔34均勻分布於下油缸固定孔33所在圓的四角；所述上油缸支撐孔24上設置有支撐板以連接上模板2、頂板6，支撐板將上模板2與頂板6連接起到傳力作用；所述下油缸支撐孔34上設置有支撐板以連接下模板3、底板7，支撐板將下模板3與底板7連接起到傳力作用。

實施例5：

基本內容同實施例1，不同之處在於：

所述使用方法還包括精密彎曲成型加工工藝、普通衝壓加工工藝、複雜鈑金零件彎曲成型工藝中的至少一種。

所述精密彎曲成型加工工藝是指：上油缸4不運行，只運行下油缸5，下油缸5提供彎曲成型加工中需要的壓緊力與頂出力，與主壓力裝置提供的主壓力一併對板材1實現彎曲成型，且在該加工過程中，下油缸5提供的壓緊力和頂出力恆定。

所述普通衝壓加工工藝是指：下油缸5不運行，只運行上油缸4，上油缸4提供普衝加工過程中需要的壓邊力與卸料力，與主壓力裝置提供的主壓力一併對板材1實現普通衝壓加工，且在該加工過程中，上油缸4提供的壓力恆定。

所述複雜鈑金零件彎曲成型工藝是指：上油缸4、下油缸5均運行，運行時根據壓力加載的需要，對上油缸4、下油缸5所提供的輔助力分別調整，以控制壓力加載的時序與大小，從而對板材1進行雙向彎曲成型加工。