專利名稱：液壓伺服振動(dòng)擠壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液壓擠壓機(jī)，具體地說(shuō)，它是一種液壓伺服振動(dòng)擠壓機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)液壓擠壓機(jī)常用于冷擠壓工藝，如加工模數(shù)小于1的花鍵，該種 花鍵廣泛應(yīng) 用于轎車、輕型車中。采用冷擠壓工藝主要目的是提高花鍵的加工效率，它可將普通機(jī)加工 5-10分鐘/支的加工速度提高到大約10秒鐘/支，同時(shí)，花鍵在冷成型過(guò)程中所獲得的表 面粗糙度、花鍵尺寸一致性、表面硬度、內(nèi)部的金屬組織、綜合機(jī)械強(qiáng)度都得到了大大的提 高。傳統(tǒng)冷擠壓機(jī)為立式油壓機(jī)，如圖9所示，冷擠壓工作時(shí)，模具100位于油壓機(jī)的工作 臺(tái)上，工件200位于模具100上，擠壓頭300由液壓驅(qū)動(dòng)下壓工件200，使工件通過(guò)模具中的 刃寬H，從而完成擠壓成型。然而，要使金屬變形需要極大的擠壓力，與此同時(shí)，擠壓過(guò)程還 要克服已經(jīng)完成塑性變形部分會(huì)彈性恢復(fù)所產(chǎn)生的極大的摩擦力，而且模具的刃寬越大， 擠壓力和摩擦力越大。過(guò)大的擠壓力容易產(chǎn)生墩粗現(xiàn)象，如圖10中C部位所示，造成工件 變形，不僅如此，過(guò)大的擠壓力還會(huì)使零件超過(guò)臨界力而失穩(wěn)彎曲，因此，限制了工件的擠 壓長(zhǎng)度，使得許多空心管，細(xì)長(zhǎng)管的擠壓受到限制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)已有傳統(tǒng)擠壓工藝中的不足，提供一種液壓伺服振動(dòng)擠 壓機(jī)，用以實(shí)現(xiàn)進(jìn)退式振動(dòng)擠壓，達(dá)到減少擠壓力、增加模具使用壽命、拓寬冷擠壓工藝應(yīng) 用范圍的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下它包括一個(gè)機(jī)架平臺(tái)，在該機(jī)架平臺(tái)上沿其水平軸向依次排列進(jìn)料機(jī)構(gòu)、液壓卡 盤、模具液壓伺服給進(jìn)機(jī)構(gòu)和芯桿插退機(jī)構(gòu)；所述的進(jìn)料機(jī)構(gòu)具有一個(gè)槽式機(jī)架，在該槽式 機(jī)架上裝有一個(gè)工件軸向定位結(jié)構(gòu)，該軸向定位結(jié)構(gòu)包括一個(gè)安裝在槽式機(jī)架上的調(diào)整把 手組件、固聯(lián)在該調(diào)整把手組件上的螺母、旋在該螺母中螺桿，在槽式機(jī)架的兩側(cè)槽壁上設(shè) 有該軸向定位結(jié)構(gòu)的軸向定位調(diào)節(jié)槽；所述的模具液壓伺服給進(jìn)機(jī)構(gòu)至少由一個(gè)機(jī)架、一 個(gè)模具托盤、模具和液壓伺服給進(jìn)油缸組成，所述的機(jī)架包括機(jī)頭架、給進(jìn)油缸固定架、機(jī) 尾架和設(shè)在機(jī)頭架與給進(jìn)油缸固定架之間的水平導(dǎo)向柱，所述的模具托盤安裝在該機(jī)架的 水平導(dǎo)向柱上，所述的模具通過(guò)模具座和模具前壓蓋固定在模具托盤上，所述的液壓伺服 給進(jìn)油缸固定在所述機(jī)架的給進(jìn)油缸固定架上，該液壓伺服給進(jìn)油缸的活塞桿與模具座螺 紋連接；所述的液壓卡盤安裝在所述機(jī)架的機(jī)頭架上；所述的芯桿插退機(jī)構(gòu)包括一個(gè)過(guò)渡 桿、芯桿和抽芯油缸，所述過(guò)渡桿的前端設(shè)有一個(gè)芯桿安裝槽和螺紋連接一個(gè)芯桿固定套， 所述的芯桿通過(guò)該芯桿安裝槽和芯桿固定套安裝在過(guò)渡桿上，過(guò)渡桿的尾端通過(guò)一個(gè)連接 組件與所述抽芯油缸的活塞桿固聯(lián)，所述芯桿固定套和過(guò)渡桿的前端通過(guò)滑動(dòng)軸承安裝在 所述的模具座中，所述過(guò)渡桿的中部也通過(guò)一個(gè)滑動(dòng)軸承同軸安裝在液壓伺服給進(jìn)油缸的 活塞桿中，所述的抽芯油缸固定在所述機(jī)架的機(jī)尾架上。[0006]本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下所述的工件液壓卡盤包括一個(gè)液壓缸筒、設(shè)在液壓缸筒中的活塞和液壓缸筒的后 端蓋及前端蓋，在所述的活塞內(nèi)軸向設(shè)有一個(gè)錐形空腔，在該錐形空腔中裝有一個(gè)其外壁 與錐形空腔內(nèi)壁配合的管夾，該管夾由四瓣式夾塊、固定在各夾塊上的管夾頭和嵌裝在各 四瓣式夾塊之間的張開彈簧構(gòu)成，在所述的各夾塊的尾端固接一個(gè)導(dǎo)向銷，并在前端蓋上 設(shè)有所述的管夾開合的導(dǎo)向槽，所述的導(dǎo)向銷在導(dǎo)向槽中滑動(dòng)。通過(guò)上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型設(shè)有一個(gè)液壓伺服給進(jìn)機(jī)構(gòu)，該液壓伺 服給進(jìn)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)模具的進(jìn)退式振動(dòng)給進(jìn)，該振動(dòng)給進(jìn)的每次后退完成對(duì)工件的修形，同 時(shí)為再次進(jìn)給降低了擠壓力，并且在后退過(guò)程中擠壓區(qū)域可以被充分潤(rùn)滑，有利于在工件 和模具間重新形成新的油膜，從而又降低了成型過(guò)程中的摩擦力，由于冷擠壓過(guò)程中塑性 變形力是由摩擦力形式傳遞的，因此，摩擦力的降低本身又降低了擠壓力。試驗(yàn)表明，相同 工件，本擠壓機(jī)的正擠壓力比傳統(tǒng)擠壓機(jī)約小40%。因此，拓寬了本擠壓機(jī)使用范圍，可加 工薄壁空心管，允許加工的工件長(zhǎng)度也相對(duì)擴(kuò)大，模具的使用壽命大大提高。
圖1、本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2、進(jìn)料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3、圖2的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4、液壓振動(dòng)給進(jìn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5、芯桿插退機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6、工件液壓卡盤的結(jié)構(gòu)剖示圖。圖7、圖4的右視圖。圖8、圖4的左視圖。圖9、傳統(tǒng)擠壓機(jī)工作狀態(tài)示意圖。圖10、傳統(tǒng)擠壓工藝中的墩粗現(xiàn)象示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本擠壓機(jī)包括一個(gè)機(jī)架平臺(tái)1，在該機(jī)架平臺(tái)1上沿其水平軸向依次排 列進(jìn)料機(jī)構(gòu)2、液壓卡盤3、模具液壓伺服給進(jìn)機(jī)構(gòu)4和芯桿插退機(jī)構(gòu)5 ；參見(jiàn)圖2、3，所述的進(jìn)料機(jī)構(gòu)具有一個(gè)槽式機(jī)架2-1，在該槽式機(jī)架上裝有一個(gè)工 件軸向定位結(jié)構(gòu)2-2，該軸向定位結(jié)構(gòu)包括一個(gè)安裝在槽式機(jī)架上的調(diào)整把手組件2-21、 焊在該調(diào)整把手組件上的螺母2-22、旋在該螺母中螺桿2-23，在槽式機(jī)架的兩側(cè)槽壁上設(shè) 有該軸向定位結(jié)構(gòu)的軸向安裝調(diào)節(jié)槽2-11。上料時(shí)，根據(jù)工件的長(zhǎng)度，先將軸向定位結(jié)構(gòu) 2-2安裝在合適的調(diào)節(jié)槽2-11中，并調(diào)整螺桿2-23的前后長(zhǎng)度，放料時(shí)，抬起調(diào)整把手組 件2-21，將工件6前端插入下述的液壓卡盤中，再放下調(diào)整把手組件，調(diào)節(jié)螺桿2-23的位 置，使螺桿抵住工件尾端，則工件得到軸向定位；取料時(shí)，松開液壓卡盤，抬起調(diào)整把手組件 2-21，則工件6即可取下。圖中細(xì)線部分示出調(diào)整把手組件抬起的狀態(tài)。參見(jiàn)圖1、4，所述的模具液壓伺服給進(jìn)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)機(jī)架、模具托盤4-1、模具4-2 和液壓伺服給進(jìn)油缸4-3，所述的機(jī)架包括機(jī)頭架7-1、給進(jìn)油缸固定架7-2、機(jī)尾架7-3和設(shè)在機(jī)頭架與給進(jìn)油缸固定架之間的水平導(dǎo)向柱7-4，所述的模具托盤4-1安裝在該機(jī)架 的水平導(dǎo)向柱7-4上，所述的模具4-2通過(guò)模具座4-22和模具前壓蓋4_21固定在模具托 盤4-1上，所述的液壓伺服給進(jìn)油缸4-3固定安裝在給進(jìn)油缸固定架7-2上，所述的液壓伺 服給進(jìn)油缸的活塞桿4-31與模具座4-21螺紋連接。參見(jiàn)圖1、4、5，所述的芯桿插退機(jī)構(gòu)包括一個(gè)過(guò)渡桿5-1、芯桿5_2和抽芯油缸 5-3，所述過(guò)渡桿的前端設(shè)有一個(gè)芯桿安裝槽5-12和螺紋連接一個(gè)芯桿固定套5-4，所述的 芯桿5-2插入芯桿安裝槽5-12，并通過(guò)芯桿固定套5-4螺旋壓緊而固定在過(guò)渡桿上。所述 過(guò)渡桿的尾端通過(guò)一個(gè)連接組件5-5與所述抽芯油缸的活塞桿5-31固聯(lián)。所述芯桿固定 套和過(guò)渡桿的前端通過(guò)滑動(dòng)軸承8、9(見(jiàn)圖4)安裝在所述的模具座4-21中，所述過(guò)渡桿的 中部也通過(guò)滑動(dòng)軸承10同軸安裝在液壓伺服給進(jìn)油缸的活塞桿4-31中，從而使芯桿固定 套和芯桿過(guò)渡桿與模具座和給進(jìn)油缸的活塞桿4-31中能夠滑動(dòng)。所述抽芯油缸的缸體固 定在機(jī)尾架7-3上。在所述的過(guò)渡桿5-1與液壓伺服給進(jìn)油缸活塞桿4-31尾部的接觸部 位周壁上設(shè)有滑槽5-11，在活塞桿4-31尾部設(shè)置一個(gè)銷鍵結(jié)構(gòu)11，通過(guò)該滑槽和銷鍵結(jié)構(gòu) 可以調(diào)節(jié)不對(duì)稱芯桿安裝的角度。所述模具液壓伺服給進(jìn)機(jī)構(gòu)和芯桿插退機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程是當(dāng)需加工的空心管工 件6下料完成時(shí)，控制抽芯油缸驅(qū)動(dòng)活塞桿5-31前行，則活塞桿5-31通過(guò)過(guò)渡桿5-1推動(dòng) 芯桿5-2插入工件6中。擠壓工作時(shí)，控制液壓伺服給進(jìn)油缸進(jìn)、退式振動(dòng)給進(jìn)，即可以進(jìn)兩 步、退一步，并通過(guò)控制系統(tǒng)設(shè)置步幅的大小，頻率和空進(jìn)速度，則給進(jìn)油缸的活塞桿4-31 推動(dòng)模具4-2振動(dòng)給進(jìn)，完成對(duì)工件6外壁、內(nèi)孔的擠壓成型。模具給進(jìn)時(shí)，芯桿靜止不動(dòng)， 過(guò)渡桿對(duì)模具的前行可起到導(dǎo)向作用。參見(jiàn)圖1，所述液壓卡盤3安裝在機(jī)架的機(jī)頭架7-1中。再參見(jiàn)圖6、7、8，該液壓 卡盤包括一個(gè)液壓缸筒3-1、設(shè)在該液壓缸筒中的活塞3-2、液壓缸筒的后端蓋3-3和前端 蓋3-4，在所述的活塞3-2內(nèi)軸向設(shè)有一個(gè)錐形空腔，在該錐形空腔中裝有一個(gè)管夾3-5，該 管夾的外壁與該錐形空腔內(nèi)壁滑動(dòng)配合，該管夾由四瓣式夾塊3-51、固定在各夾塊上的管 夾頭3-52和嵌裝在各夾塊之間的張開彈簧3-53構(gòu)成。在所述的各夾塊的尾端固接一個(gè)導(dǎo) 向銷3-54，并在前端蓋3-4上設(shè)有所述的管夾開合行程的導(dǎo)向槽3-41，所述的導(dǎo)向銷3_54 在該導(dǎo)向槽中滑動(dòng)。松開卡盤時(shí)，驅(qū)動(dòng)活塞3-2后移(向圖面右移)，則活塞的內(nèi)錐面釋放 對(duì)管夾的夾緊力，各夾塊3-51帶著各夾頭3-52在張開彈簧3-53的作用下徑向張開而松開 工件；驅(qū)動(dòng)活塞反向運(yùn)動(dòng)，則各夾塊3-51推動(dòng)各夾頭3-52卡緊工件。圖中的A1、B1部位是 油缸的入油口和出油口。
權(quán)利要求一種液壓伺服振動(dòng)擠壓機(jī)，其特征是它包括一個(gè)機(jī)架平臺(tái)(1)，在該機(jī)架平臺(tái)上沿其水平軸向依次排列進(jìn)料機(jī)構(gòu)(2)、液壓卡盤(3)、模具液壓伺服給進(jìn)機(jī)構(gòu)(4)和芯桿插退機(jī)構(gòu)(5)；所述的進(jìn)料機(jī)構(gòu)具有一個(gè)槽式機(jī)架(2-1)，在該槽式機(jī)架上裝有一個(gè)工件軸向定位結(jié)構(gòu)(2-2)，該軸向定位結(jié)構(gòu)包括一個(gè)安裝在槽式機(jī)架上的調(diào)整把手組件(2-21)、固聯(lián)在該調(diào)整把手組件上的螺母(2-22)、旋在該螺母中的螺桿(2-23)，在槽式機(jī)架的兩側(cè)槽壁上設(shè)有該軸向定位結(jié)構(gòu)的軸向定位調(diào)節(jié)槽(2-11)；所述的模具液壓伺服給進(jìn)機(jī)構(gòu)(4)至少由一個(gè)機(jī)架、一個(gè)模具托盤(4-1)、模具(4-2)和液壓伺服給進(jìn)油缸(4-3)組成，所述的機(jī)架包括機(jī)頭架(7-1)、給進(jìn)油缸固定架(7-2)、機(jī)尾架(7-3)和設(shè)在機(jī)頭架與給進(jìn)油缸固定架之間的水平導(dǎo)向柱(7-4)，所述的模具托盤(4-1)安裝在該機(jī)架的水平導(dǎo)向柱(7-4)上，所述的模具(4-2)通過(guò)模具座(4-22)和模具前壓蓋(4-21)固定在模具托盤上，所述的液壓伺服給進(jìn)油缸固定在所述機(jī)架的給進(jìn)油缸固定架(7-2)上，該液壓伺服給進(jìn)油缸的活塞桿(4-31)與模具座(4-22)螺紋連接；所述的液壓卡盤(3)安裝在所述機(jī)架的機(jī)頭架(7-1)上；所述的芯桿插退機(jī)構(gòu)至少由一個(gè)過(guò)渡桿(5-1)、芯桿(5-2)和抽芯油缸(5-3)組成，所述過(guò)渡桿的前端設(shè)有一個(gè)芯桿安裝槽(5-12)和螺紋連接一個(gè)芯桿固定套(5-4)，所述的芯桿(5-2)通過(guò)該芯桿安裝槽和芯桿固定套安裝在過(guò)渡桿上，過(guò)渡桿(5-1)的尾端通過(guò)一個(gè)連接組件(5-5)與所述抽芯油缸的活塞桿(5-31)固聯(lián)，所述芯桿固定套(5-4)和過(guò)渡桿(5-1)的前端通過(guò)滑動(dòng)軸承(8、9)安裝在所述的模具座(4-23)中，所述過(guò)渡桿的中部也通過(guò)一個(gè)滑動(dòng)軸承(10)同軸安裝在液壓伺服給進(jìn)油缸的活塞桿(4-31)中，所述的抽芯油缸固定在所述機(jī)架的機(jī)尾架(7-3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓伺服振動(dòng)擠壓機(jī)，其特征是所述的工件液壓卡盤包括 一個(gè)液壓缸筒(3-1)、設(shè)在液壓缸筒中的活塞(3-2)和液壓缸筒的后端蓋(3-3)及前端蓋 (3-4)，在所述的活塞內(nèi)軸向設(shè)有一個(gè)錐形空腔，在該錐形空腔中裝有一個(gè)其外壁與錐形空 腔內(nèi)壁配合的管夾(3-5)，該管夾由四瓣式夾塊(3-51)、固定在各夾塊上的管夾頭(3-52) 和嵌裝在各四瓣式夾塊之間的張開彈簧(3-53)構(gòu)成，在所述的各夾塊的尾端固接一個(gè)導(dǎo) 向銷(3-54)，并在前端蓋(3-4)上設(shè)有所述的管夾開合的導(dǎo)向槽(3-41)，所述的導(dǎo)向銷 (3-54)在導(dǎo)向槽中滑動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種液壓伺服振動(dòng)擠壓機(jī)。它包括一個(gè)機(jī)架平臺(tái)(1)，在該機(jī)架平臺(tái)上沿其水平軸向依次排列進(jìn)料機(jī)構(gòu)(2)、液壓卡盤(3)、模具液壓伺服給進(jìn)機(jī)構(gòu)(4)和芯桿插退機(jī)構(gòu)(5)?？刂埔簤核欧o進(jìn)機(jī)構(gòu)中的液壓伺服給進(jìn)油缸驅(qū)動(dòng)模具進(jìn)退式振動(dòng)給進(jìn)，該振動(dòng)給進(jìn)中的每次后退過(guò)程完成對(duì)工件的修形，同時(shí)為再次進(jìn)給降低了擠壓力，并且在后退過(guò)程中擠壓區(qū)域可以被充分潤(rùn)滑，有利于在工件和模具間重新形成新的油膜，從而又降低了成型過(guò)程中的摩擦力，由于冷擠壓過(guò)程中塑性變形力是由摩擦力形式傳遞的，因此，摩擦力的降低本身又降低了擠壓力。試驗(yàn)表明，相同工件，本擠壓機(jī)的正擠壓力比傳統(tǒng)擠壓機(jī)約小40％。
文檔編號(hào)B21C31/00GK201572808SQ200920035118
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者劉勇, 周宇, 田潔, 馬鵬舉 申請(qǐng)人:西安創(chuàng)新精密儀器研究所