薄膜式小行程壓力的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用液體作為介質(zhì)的薄膜式小行程壓力機，包括底座、四個相互平行的立柱、上滑塊、下滑塊、升降裝置、薄膜式壓力發(fā)生器，底座與立柱固定連接，下滑塊沿立柱上下滑動，薄膜式壓力發(fā)生器在底座與下滑塊之間，薄膜式壓力發(fā)生器包括柔性材料制成的薄膜、兩個相互平行的剛性平板一和剛性平板二，薄膜設(shè)于剛性平板一和剛性平板二間；薄膜單獨或與剛性平板一、剛性平板二共同形成有容納液體的密閉空間；剛性平板一或剛性平板二設(shè)置有通道，密閉空間通過通道連通一個可輸出方向周期性變化的液流的液壓源；該種薄膜式小行程壓力機，高度小，體積小，重量輕，成本低，壓力大，不需密封，無污染，無磨損。
【專利說明】薄膜式小行程壓力機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種薄膜式小行程壓力機。

【背景技術(shù)】
[0002]壓力機廣泛應(yīng)用于切斷、沖孔、落料、彎曲、鉚合和成形等工藝。通過對金屬坯件施加強大的壓力使金屬發(fā)生塑性變形和斷裂來加工成零件。壓力機常使用液壓缸作為動力。但在需要大壓力，小行程的場合，使用液壓缸的缺點是:1、有泄漏磨損和污染，2、高度大，體積大，3、成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種薄膜式小行程壓力機解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種薄膜式小行程壓力機，包括底座、四個相互平行的立柱、上滑塊、下滑塊、升降裝置、薄膜式壓力發(fā)生器，底座與立柱固定連接，下滑塊沿立柱上下滑動，薄膜式壓力發(fā)生器在底座與下滑塊之間，
薄膜式壓力發(fā)生器包括柔性材料制成的薄膜、兩個相互平行的剛性平板一和剛性平板二，薄膜設(shè)于剛性平板一和剛性平板二間；
薄膜單獨或與剛性平板一、剛性平板二共同形成容納液體的密閉空間；液體可通過通道進出此密閉空間，密閉空間通過通道連通液流方向周期性變化的液壓源；
剛性平板一、剛性平板二相向的兩面均可分為三個區(qū)域:與薄膜或液體始終接觸的區(qū)域I ;與薄膜或液體始終不接觸的區(qū)域II ;其它區(qū)域III;區(qū)域I與區(qū)域II不連通；薄膜與剛性平板一、剛性平板二可采用粘接或用法蘭螺釘固定，或僅僅接觸。
[0005]進一步地，密閉空間通過通道分別連通開關(guān)閥、直流泵，電機或其它動力驅(qū)動的開關(guān)閥、直流泵的另一端均與蓄液池連通，直流泵連續(xù)地將液體從蓄液池送往密閉空間，開關(guān)閥周期性地將液體從密閉空間排向蓄液池，使密閉空間內(nèi)的液體的體積、壓強周期性地變化。
[0006]進一步地，液流方向周期性變化的液壓源采用無單向閥的柱塞泵或采用直流泵和方向控制回路實現(xiàn)的裝置。
[0007]進一步地，升降裝置包括上滑塊、減速電機、小齒輪、電機座、立柱、復(fù)合輪、三個鏈輪螺母體、四個彈性擋圈、鏈條，鏈輪螺母體由上部的鏈輪與圓筒組成，圓筒內(nèi)部的螺紋與立柱的螺紋嚙合，圓筒外部與上滑塊上的圓孔滑動配合，圓筒的下端有一截面為矩形的環(huán)槽，槽內(nèi)安裝有彈性擋圈，該擋圈的上平面到圓筒最上端的距離大于上滑塊的厚度，復(fù)合輪是在鏈輪水平面固定了一個大齒輪，減速電機通過電機座固定在上滑塊的水平面，安裝在減速電機軸上的小齒輪與大齒輪嚙合，鏈條與這四個鏈輪嚙合傳動，電機旋轉(zhuǎn)時，通過上述機構(gòu)使四個螺母同向旋轉(zhuǎn)，帶動除立柱外的上述構(gòu)件向上或向下移動，上模安裝在上滑塊的下平面，下模安裝在下滑塊的上平面。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:該種薄膜式小行程壓力機，高度小，體積小，重量輕，成本低，壓力大，不需密封，無污染，無磨損。它利用柔性薄膜在曲率半徑很小時可承受較大壓強的原理，用兩個平行的剛性平板與不滲透不易拉伸的材料制成的柔性薄膜連接，薄膜與兩個平板形成了一個密閉空間。經(jīng)一通道向這一密閉空間注入液體，當密閉空間內(nèi)的液體體積和壓強變化時，就可以輸出位移和力。為了滿足放入和取出工件的需要，本發(fā)明設(shè)計了升降裝置，在沒有壓力的狀態(tài)下，可以用較小的動力完成上滑塊的升降，在有壓力的狀態(tài)下，利用螺紋的自鎖使上滑塊能承受足夠的壓力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是實施例薄膜與剛性平板二粘接的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是實施例薄膜與剛性平板二法蘭固定的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1-小齒輪，2-電動機，3-復(fù)合輪，4-上滑塊，5-彈性擋圈，6-立柱，7-下滑塊，8-薄膜，9-底座，10-鏈輪，11-電機座，12-鏈條，13-安全閥，14-管道，15-泵，16-截止閥，17-蓄液池，18-剛性平板一，19-剛性平板二。

【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
實施例
[0011]為滿足大壓力小行程的需要，實施例利用薄膜8在曲率半徑很小時可承受較大壓強的原理，通過泵15向薄膜8內(nèi)注入液體使薄膜8的厚度增大而產(chǎn)生小位移并產(chǎn)生壓力。它沒有活塞，從而克服了液壓缸泄漏，磨損，耗能高等缺點，它的主要部分由平行放置的兩個剛性平板，與兩平板密封連接的用不泄漏，不易伸長的柔性材料制成的薄膜8組成，三者形成了一個可變?nèi)莘e的密閉的空間，液體可以經(jīng)一通道進出這一密閉空間，在內(nèi)部壓強作用下，薄膜8的自由邊緣處形成了曲率半徑很小的曲面，此處應(yīng)力最大，其它部分因為與剛性平板接觸而應(yīng)力較小。薄膜8的面積比起液壓缸很大，因此很小的壓強就可以產(chǎn)生很大的壓力。為了工件的進出，實施例設(shè)計了在無壓力狀態(tài)下增大空間的機構(gòu)。
[0012]實施例的一種薄膜式小行程壓力機，包括底座9、四個相互平行的立柱6、上滑塊4、下滑塊7、升降裝置、薄膜式壓力發(fā)生器，底座9與立柱6固定連接，下滑塊7沿立柱6上下滑動，薄膜式壓力發(fā)生器在底座9與下滑塊7之間，如圖1。
[0013]薄膜式壓力發(fā)生器由兩個相互平行的剛性平板一 18、剛性平板二 19、用不滲漏不易伸長的柔性材料制成的薄膜8組成，如圖1、圖2，剛性平板一 18、剛性平板二 19相向的兩面分別為A'面、B'面，A'面、B'面的距離很小，不超過30mm，兩剛性平板可作垂直于A'面的相對運動。
[0014]A'面、B'面可分為三個區(qū)域:
與薄膜8或液體始終接觸的區(qū)域I ;
與薄膜8或液體始終不接觸的區(qū)域II ； 其它區(qū)域III。
[0015]區(qū)域I和區(qū)域II不連通，薄膜8僅在區(qū)域I與剛性平板密封連接，連接的方法是粘接、法蘭壓緊連接或僅僅接觸而不固定，即與設(shè)有通道的剛性平板，在非通道區(qū)域，薄膜8與剛性平板粘接，如圖2，或通過螺釘、法蘭壓緊，如圖3，使薄膜8單獨或與剛性平板共同形成密閉空間，而薄膜8與另一剛性平板可以部分粘接或僅僅接觸而不固定，使剛性平板能夠垂直于A'面運動。
[0016]兩剛性平板和薄膜8形成了一個密閉的空間，液體經(jīng)一通道進出這一密閉空間，使密閉空間的液體體積和壓強變化，產(chǎn)生剛性平板的位移和振動力。所用的液體通常是水。
[0017]底座9與四個立柱6固定連接，下滑塊7上有四個孔與立柱6外圓滑動配合，薄膜8發(fā)生器除泵15、管道14、截止閥16、安全閥13、蓄液池17外安裝在底座9上平面與下滑塊7的下平面之間，上滑塊4、減速電動機2、電機座11、一個復(fù)合輪3、三個鏈輪10、螺母體鏈條12、彈性擋圈5、立柱6共同組成了升降裝置。鏈輪10螺母體由上部的鏈輪10和一個圓筒組成。圓筒的內(nèi)螺紋與立柱6的外螺紋嚙合，它的外圓與上滑塊4的孔滑動配合。圓筒的下部有一截面為矩形的環(huán)形溝槽，溝槽內(nèi)安裝有一個彈性擋圈5，彈性擋圈5的上平面到圓筒的最上端的距離略大于上滑塊4的厚度。復(fù)合輪3除在鏈輪10的上平面固定一個大齒輪外，與鏈輪10螺母體相同。安裝有小齒輪I的減速電動機2通過電機座11固定在上滑塊4的上平面。小齒輪I與大齒輪嚙合，鏈條12與四個鏈輪10嚙合。電動機2旋轉(zhuǎn)時，通過上述機構(gòu)時四個螺母同向旋轉(zhuǎn)，帶動除立柱6外的上述構(gòu)件向上或向下運動，滿足放入或取出工件的需要。
[0018]在上升階段，薄膜8內(nèi)沒有壓力，阻礙螺母運動的是重力，比起工作壓力，重力是很小的，所以，只需很小的動力就可以驅(qū)動螺母。在有壓力時，螺母處于自鎖狀態(tài)，所以可以承受任意大的力而不動。上模固定在上滑塊4的下平面，下模固定在下滑塊7的上平面。工作時，首先時上滑塊4向上運動,放入工件后,令上滑塊4向下移動到位后停止,然后,液體注入薄膜8，使下滑塊7向上移動。完成壓制后，上滑塊4向上移動到位后停止，然后取出工件。
[0019]該種薄膜式小行程壓力機，利用柔性薄膜8在曲率半徑很小時可承受較大壓強的原理，用兩個平行的剛性平板與不滲透不易拉伸的材料制成的柔性薄膜8連接，薄膜8與兩個平板形成了一個密閉空間。經(jīng)一通道向這一密閉空間注入液體，在內(nèi)部壓強作用下，區(qū)域II的截面是半圓。半徑R約等于振幅A。薄膜8單位長度的應(yīng)力o=P/R。由此可見，只要R的最大值足夠小，就可以滿足強度要求。區(qū)域II的應(yīng)力不大于區(qū)域I的應(yīng)力。當密閉空間內(nèi)的液體體積和壓強變化時，就可以輸出位移和力。為了滿足放入和取出工件的需要，本發(fā)明設(shè)計了升降裝置，在沒有壓力的狀態(tài)下，可以用較小的動力完成上滑塊4的升降，在有壓力的狀態(tài)下，利用螺紋的自鎖使上滑塊4能承受足夠的壓力。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜式小行程壓力機，其特征在于:包括底座、四個相互平行的立柱、上滑塊、下滑塊、升降裝置、薄膜式壓力發(fā)生器，底座與立柱固定連接，下滑塊沿立柱上下滑動，薄膜式壓力發(fā)生器在底座與下滑塊之間， 薄膜式壓力發(fā)生器包括柔性材料制成的薄膜、兩個相互平行的剛性平板一和剛性平板二，薄膜設(shè)于剛性平板一和剛性平板二間； 薄膜單獨或與剛性平板一、剛性平板二共同形成容納液體的密閉空間；液體可通過通道進出此密閉空間，密閉空間通過通道連通液流方向周期性變化的液壓源； 剛性平板一、剛性平板二相向的兩面均可分為三個區(qū)域:與薄膜或液體始終接觸的區(qū)域I ;與薄膜或液體始終不接觸的區(qū)域II ;其它區(qū)域III;區(qū)域I與區(qū)域II不連通；薄膜與剛性平板一、剛性平板二可采用粘接或用法蘭螺釘固定，或僅僅接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜式小行程壓力機，其特征在于:密閉空間通過通道分別連通開關(guān)閥、直流泵，電機或其它動力驅(qū)動的開關(guān)閥、直流泵的另一端均與蓄液池連通，直流泵連續(xù)地將液體從蓄液池送往密閉空間，開關(guān)閥周期性地將液體從密閉空間排向蓄液池，使密閉空間內(nèi)的液體的體積、壓強周期性地變化。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜式小行程壓力機，其特征在于:液流方向周期性變化的液壓源采用無單向閥的柱塞泵或采用直流泵和方向控制回路實現(xiàn)的裝置。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的薄膜式小行程壓力機，其特征在于，升降裝置包括上滑塊、減速電機、小齒輪、電機座、立柱、復(fù)合輪、三個鏈輪螺母體、四個彈性擋圈、鏈條，鏈輪螺母體由上部的鏈輪與圓筒組成，圓筒內(nèi)部的螺紋與立柱的螺紋嚙合，圓筒外部與上滑塊上的圓孔滑動配合，圓筒的下端有一截面為矩形的環(huán)槽，槽內(nèi)安裝有彈性擋圈，該擋圈的上平面到圓筒最上端的距離大于上滑塊的厚度，復(fù)合輪是在鏈輪水平面固定了一個大齒輪，減速電機通過電機座固定在上滑塊的水平面，安裝在減速電機軸上的小齒輪與大齒輪嚙合，鏈條與這四個鏈輪嚙合傳動，電機旋轉(zhuǎn)時，通過上述機構(gòu)使四個螺母同向旋轉(zhuǎn)，帶動除立柱外的上述構(gòu)件向上或向下移動，上模安裝在上滑塊的下平面，下模安裝在下滑塊的上平面。
【文檔編號】B30B1/00GK104494181SQ201410749587
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】楊小蘭, 崔倩, 劉極峰 申請人:南京工程學院