一種基於多工位換模機構的液壓機及所述多工位換模機構的製作方法
2023-05-21 08:10:11 3
本發明涉及一種換模機構以及具有所述換模機構的液壓機，尤其涉及一種基於多工位換模機構的液壓機即所述多工位換模機構。
背景技術：
隨著鐵路運輸化、重載化的加速發展，相應的鋼軌道岔也需採用特種斷面鋼軌來製造。由於at鋼軌跟端的成形截面形狀變形較大，鍛造工藝比較複雜，傳統生產試驗的研究方法會大大增加開發周期，同時浪費大量的試驗材料。一火多工位鍛造成形方式可以成功解決傳統加工方式帶來的坯料填充不足以及加熱火次過多等問題，與此同時，由於模具多個工位的直線分布問題，液壓機的抗偏載能力亟待提升。
技術實現要素：
本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種基於多工位換模機構的液壓機即所述多工位換模機構，其能解決坯料如鋼軌在多工位鍛造時因根據需要自動切換模具，而引起的鍛壓工位偏心的技術問題，本發明能保證工作時鍛壓工位處於壓機中心，避免了由於偏載力的存在造成的鍛造精度較低和滑塊鋼板斷裂等問題。
本發明的解決方案是：一種基於多工位換模機構的液壓機，其包括：基座；多工位模具，其包括上模以及和上模相合模的下模，下模安裝在基座上；兩根立柱，其安裝在基座上且分別位於所述多工位模具的相對兩側上；滑塊，其兩端分別滑動安裝在兩根立柱上，上模安裝在滑塊上由滑塊驅動上模向下與下模進行合模；
其中，滑塊上開設相互平行的若干t形滑槽一，基座上開設與滑槽一的滑動方向相互平行的多條滑槽二；
多工位換模機構，其包括：
上滑板，其設置與若干t形滑槽一相對應的若干t形滑條一，上滑板通過滑條一從滑槽一的一側滑入而滑動安裝在滑塊上；上模通過固定在上滑板上而間接固定在滑塊上；
下滑板，其包括與若干滑槽二相對應的若干滑條二，下滑板通過滑條二滑入在相應的滑槽二中而滑動安裝在基座上；下模通過固定在下滑板上而間接固定在基座上；
推缸，其驅動活塞固定在下滑板的側壁上用於驅動下滑板沿滑槽二滑動；
位移傳感器，其固定在推缸的缸壁上用於檢測下滑板的移動距離；
比例伺服閥，其根據位移傳感器的檢測信號控制運行推缸；
夾緊缸，其用於夾緊上滑板以限制上滑板沿滑槽一移動；
其中，上滑板與下滑板的其中一者上設置若干對準銷，而另一者上設置與若干對準銷相對的若干對準套，上模與下模合模時，對準銷伸入在相對應的對準套內，且能在夾緊缸運行時夾緊上滑板時對多工位模具內的坯料加工，還能在夾緊缸復位時通過推缸驅動下滑板，使下滑板帶動整個多工位模具移動，實現多工位模具在整個液壓機中的工位變換。
作為上述方案的進一步改進，推缸的驅動活塞通過法蘭固定在下滑板的側壁上。
作為上述方案的進一步改進，換模機構還包括對推缸的缸壁進行定位的支架。
作為上述方案的進一步改進，滑槽二呈t形，滑條二與滑槽二相對應也呈t形。
作為上述方案的進一步改進，換模機構還包括固定在基座上的冷卻板，滑槽二開設在冷卻板上；下滑板滑動安裝在冷卻板上，下模通過冷卻板間接固定在基座上。
本發明還提供一種液壓機的多工位換模機構，所述液壓機包括：基座；多工位模具，其包括上模以及和上模相合模的下模，下模安裝在基座上；兩根立柱，其安裝在基座上且分別位於所述多工位模具的相對兩側上；滑塊，其兩端分別滑動安裝在兩根立柱上，上模安裝在滑塊上由滑塊驅動上模向下與下模進行合模；滑塊上開設相互平行的若干t形滑槽一，基座上開設與滑槽一的滑動方向相互平行的多條滑槽二；
多工位換模機構包括：
上滑板，其設置與若干t形滑槽一相對應的若干t形滑條一，上滑板通過滑條一從滑槽一的一側滑入而滑動安裝在滑塊上；上模通過固定在上滑板上而間接固定在滑塊上；
下滑板，其包括與若干滑槽二相對應的若干滑條二，下滑板通過滑條二滑入在相應的滑槽二中而滑動安裝在基座上；下模通過固定在下滑板上而間接固定在基座上；
推缸，其驅動活塞固定在下滑板的側壁上用於驅動下滑板沿滑槽二滑動；
位移傳感器，其固定在推缸的缸壁上用於檢測下滑板的移動距離；
比例伺服閥，其根據位移傳感器的檢測信號控制運行推缸；
夾緊缸，其用於夾緊上滑板以限制上滑板沿滑槽一移動；
其中，上滑板與下滑板的其中一者上設置若干對準銷，而另一者上設置與若干對準銷相對的若干對準套，上模與下模合模時，對準銷伸入在相對應的對準套內，且能在夾緊缸運行時夾緊上滑板時對多工位模具內的坯料加工，還能在夾緊缸復位時通過推缸驅動下滑板，使下滑板帶動整個多工位模具移動，實現多工位模具在整個液壓機中的工位變換。
作為上述方案的進一步改進，推缸的驅動活塞通過法蘭固定在下滑板的側壁上。
作為上述方案的進一步改進，換模機構還包括對推缸的缸壁進行定位的支架。
作為上述方案的進一步改進，滑槽二呈t形，滑條二與滑槽二相對應也呈t形。
作為上述方案的進一步改進，換模機構還包括固定在基座上的冷卻板，滑槽二開設在冷卻板上；下滑板滑動安裝在冷卻板上，下模通過冷卻板間接固定在基座上。
與已有技術相比，本發明的有益效果體現在：
1.在多工位鍛造時，下滑板帶動整個多工位模具移動，因此即便鍛壓力較大，也能保證多工位模具在液壓機的中心進行加工；
2.為避免切換工位的過程中造成的上模與下模位移偏差，需要將上滑板與下滑板同時進行移動，滑塊下移使得上下模具進行合模，通過對準銷與對準套的配合保證上下滑板的精確對位，從而保證上下滑板同步移動；
3.為避免多工位模具在坯料加工過程中產生左右滑移，工位切換完成後夾緊缸工作對上滑板進行夾緊，夾緊缸固定在冷卻板的中心位置，從而限制兩個滑板左右滑動；
4.本發明還可採用比例伺服閥和位移傳感器控制下滑板的位置，實現模具切換，大大提高了換模速度，同時節省勞動力以提高生產效益。
附圖說明
圖1為本發明基於多工位換模機構的液壓機的部分立體圖。
圖2為圖1中液壓機的局部放大示意圖。
圖3為圖1中多工位換模機構在初鍛工位且多工位模具未合模時的狀態示意圖。
圖4為圖3中多工位模具合模時的狀態示意圖。
圖5為圖4中多工位換模機構初鍛結束後的狀態示意圖。
圖6為圖5中多工位換模機構初鍛結束後且多工位模具整體移動時的狀態示意圖。
圖7為圖6中多工位換模機構在中鍛工位且多工位模具合模時的狀態示意圖。
圖8為圖7中多工位換模機構在中鍛結束後的狀態示意圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
請一併參閱圖1及圖2，本發明的基於多工位換模機構的液壓機包括基座15、多工位模具、兩根立柱14、滑塊12、多工位換模機構16、若干拉杆17。
基座15可以採用橫梁的形式，多工位模具包括上模7以及和上模7相合模的下模6，下模6安裝在基座5上。在本實施例中，多工位模具有三個工位：初鍛、中鍛、精鍛，整個液壓機有四個工位：初鍛、中鍛、精鍛和切邊。坯料經過一次加熱後分別在以上四個工位按順序進行加工，前三個工位均為鍛造工位，鍛壓力較大，因此必須保證其在液壓機中心進行加工。
兩根立柱14安裝在基座15上且分別位於所述多工位模具的相對兩側上。滑塊12兩端分別滑動安裝在兩根立柱14上，上模7安裝在滑塊12上由滑塊12驅動上模7向下與下模6進行合模。拉杆17固定在立柱14上，可以起到拉的作用。滑塊12上開設相互平行的若干t形滑槽一18，基座15上開設與滑槽一18的滑動方向相互平行的多條滑槽二17。
多工位換模機構16包括上滑板13、下滑板5、推缸2、位移傳感器1、比例伺服閥、夾緊缸8、支架3、冷卻板11。
上滑板13設置與若干t形滑槽一18相對應的若干t形滑條一，上滑板13通過滑條一從滑槽一18的一側滑入而滑動安裝在滑塊12上；上模7通過固定在上滑板13上而間接固定在滑塊12上。
冷卻板11可以不設置，當冷卻板11不設置時，下滑板5包括與若干滑槽二17相對應的若干滑條二19，下滑板5通過滑條二19滑入在相應的滑槽二17中而滑動安裝在基座15上；下模6通過固定在下滑板5上而間接固定在基座15上。在本實施例中，設置了冷卻板11，因此，滑槽二17開設在冷卻板11上；下滑板5滑動安裝在冷卻板11上，下模6通過冷卻板11間接固定在基座15上。
推缸2的驅動活塞固定在下滑板5的側壁上用於驅動下滑板5沿滑槽二17滑動。推缸2的驅動活塞可通過法蘭4固定在下滑板5的側壁上，支架3可對推缸2的缸壁進行定位。因此，在本實施例中，下滑板5的左右移動由推缸2提供動力，推缸2通過法蘭4與下滑板5進行連接，推進的位移大小由比例伺服閥和位移傳感器1進行精確控制。
夾緊缸8用於夾緊上滑板13以限制上滑板13沿滑槽一18移動。為保證多工位模具可以在圖1或圖2中左右移動，且要求切換模具的過程中，不能對模具造成損害。按照上述要求設計可以左右移動的兩個滑板，將上模7固定在上滑板13上，將下模6具固定在下滑板5上，從而使模具隨著下滑板15的左右移動進行切換工位。
上滑板13與下滑板5的其中一者上設置若干對準銷10，而另一者上設置與若干對準銷10相對的若干對準套9，上模7與下模6合模時，對準銷10伸入在相對應的對準套9內，且能在夾緊缸8運行時夾緊上滑板13時對多工位模具內的坯料加工，還能在夾緊缸8復位時通過推缸2驅動下滑板5，使下滑板5帶動整個多工位模具移動，實現多工位模具在整個液壓機中的工位變換。
滑槽二17也呈t形，滑條二19與滑槽二17相對應也呈t形，這樣需要滑條二19從滑槽二17的一側滑入，當然因為是設置在下滑板5上，因此無需考慮高空自由落體的問題，滑槽二17和滑條二19的形狀限制也不嚴格，也可以是條狀的，只要能讓下滑板5相對冷卻板11滑動即可。
位移傳感器1固定在推缸2的缸壁上用於檢測下滑板5的移動距離；比例伺服閥，其根據位移傳感器1的檢測信號控制運行推缸2。比例伺服閥和位移傳感器1控制下滑板5的位置，實現模具切換，大大提高了換模速度，同時節省勞動力以提高生產效益。
本發明的液壓機在運行時，其多工位換模機構的主要狀態(即模具切換順序)如圖3至圖8所示。由於此鍛造方式為熱模鍛，坯料溫度高達1000℃，為避免高溫對壓壓機滑塊與橫梁(即基座15)造成影響，在下滑板5和基座15之間設置冷卻板11，冷卻板11除了具有阻隔溫度向液壓機的機身進行傳導的功能外，還可以為下滑板5的左右移動提供精確的導向(通過滑槽二17實現)，使下滑板5可以平穩準確的移動。
坯料加熱完成後，夾緊缸8動作對上滑板13進行夾緊，滑塊12上行，通過液壓機的自動上料機構將坯料置於初鍛工位中，如圖3所示。滑塊12下行實現上模7和下模6的合模，對坯料進行初鍛，如圖4所示。初鍛後，滑塊12上行至上限位，液壓機的機械手將坯料從初鍛工位中移出，如圖5所示。
滑塊12再次下行，通過對準銷10與對準套9之間的對準，使上下滑板間接實現精準對位，如圖6所示。隨後，夾緊缸8卸載，推缸2帶動下滑板5向左移動，通過比例伺服閥和位移傳感器1精確控制位移大小，實現整個母雞的整體遷移，使中鍛工位位於液壓機中心，如圖7所示。
本發明為避免切換工位的過程中造成的上模7與下模6位移偏差，需要將上滑板13與下滑板5同時進行移動，滑塊2下移使得上模7與下模6進行合模，通過對準銷10與對準套9的配合保證上滑板13與下滑板5的精確對位，從而保證上滑板13與下滑板5同步移動。
夾緊缸8再次工作，夾緊上滑板13以限制其左右滑動，滑塊2上行，從而進行中鍛工位的坯料加工，如圖8所示。為避免模具在坯料加工過程中產生左右滑移，工位切換完成後夾緊缸8工作對上滑板13進行夾緊，夾緊缸8固定在相對冷卻板11的中心位置，從而限制上滑板13左右滑動。
中鍛和精鍛工位的加工過程與初鍛工位相同，其模具的切換順序同樣採用以上方式。當上一工位工作完成時，滑塊2回到上限位，工件退出，滑塊2下行後上模7與下模6合模，上滑板13與下滑板5自動鬆開，此時推缸2推動下滑板5滑動換位，然後上滑板13與下滑板5再自動鎖緊，滑塊2重新打開，工件進入模腔進行下一工藝成形。
通過以上方式，順利實現了模具工位的自動切換，使坯料可以在液壓機中心進行壓制。解決了偏載力過大引起的滑塊2損壞和鍛造精度過低等問題，提高了產品的合格率，同時提高了換模機構以及滑塊的壽命。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。