CN113305168A - 一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置 - Google Patents

Abstract

一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，包括框架、合模机构以及增压锁紧机构；所述的增压锁紧机构包括增压机构和用于对增压机构的运动进行约束的约束机构，所述增压机构包括一内部具有增压腔的增压滑块，在所述增压腔内沿合模的方向依次设有小直径的施压缸和大直径的增压缸，在所述施压缸内滑动配合有施压活塞，在所述增压缸内滑动配合有增压活塞，合模机构带动增压滑块移动至预设位置，通过约束机构将增压滑块的位置锁定，合模机构的动力输出端带动施压活塞在增压腔内移动，通过传压介质传递压力使增压活塞动作，对瓣合模具施加大的合模力。本方案增压机构由合模机构带动，具有较大的开合模行程，增大了模具的开模空间，便于工艺操作。

Description

一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置

技术领域

本发明涉及金属塑性加工技术领域，具体为一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置。

背景技术

目前，对于像汽车轮毂等具有侧向凹槽结构的零件，塑性成形时，需要采用两个或两个以上的瓣合模块组成瓣合式凹模。成形时应先使凹模瓣块闭合，成形后使凹模瓣块进行侧向分型，然后才能使制件顶出脱模。

该工艺对模具的要求是：1）瓣合模块的闭合和分型动作要迅速，以提高生产效率；2）瓣合模块闭合时，要有足够的锁模刚度，以防止在成形过程中的侧向胀模力使模具向外撑开，出现椭圆、飞边等缺陷，影响制品的精度。

当采用普通的液压合模机构时，如果液压缸的压力小，而由于液体的压缩性，会造成模具的刚度不足；为了保证足够的合模力，则需要使用大吨位液压缸，这样的话既会增加液压缸的占用空间，又会提高设备投入占比，使总的生产成本提高；还导致合模机构移动速度降低，影响生产率。

专利号201910147674.7的国家发明专利，提供一种增压锁模机构，能够解决因合模力小造成的模具刚度低，影响制品精度的问题；在使用时能够降低对提供合模压力的液压缸的要求，在保证制品精度的同时降低生产成本。但该专利采用的是机械增压机构，机构比较复杂，制造要求高，成本较高。

发明内容

为解决现有技术中因合模力小造成的模具刚度低，影响制品精度，同时考虑降低生产成本的技术问题，本发明提出一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置。

本发明采用的技术方案是：一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，包括框架、设置在框架上用于驱动瓣合模块进行合模的合模机构，在合模机构的动力输出端和瓣合模块之间还设有增压锁紧机构；

所述的增压锁紧机构包括增压机构和用于对增压机构的运动进行约束的约束机构，所述增压机构包括一内部具有增压腔的增压滑块，在所述增压腔内沿合模的方向依次设有小直径的施压缸和大直径的增压缸，在所述施压缸内滑动配合有施压活塞，所述施压活塞的一端伸出增压滑块外并与合模机构的动力输出端相连接，在所述增压缸内滑动配合有增压活塞，增压活塞的活塞杆穿过缸盖后通过连接件与瓣合模块相连接，合模机构带动增压滑块移动至预设位置，通过约束机构将增压滑块的位置锁定，合模机构的动力输出端带动施压活塞在增压腔内移动，通过传压介质传递压力使增压活塞动作，对瓣合模具施加大的锁模力。

进一步优化，所述的合模机构为固定设置在框架上的主液压缸，主液压缸的活塞杆通过增压锁紧机构带动瓣合模块进行锁模。

进一步优化，所述的约束机构包括设置在增压滑块中的侧压缸、滑动配合在侧压缸内的侧压柱塞以及连接侧压柱塞的侧销，侧压缸工作，通过侧压柱塞带动侧销移动并插入框架上的销孔内将增压滑块的位置固定。

进一步优化，所述的侧压缸通过油路与增压腔连通，增压腔内的传压介质带动侧压缸工作。

进一步优化，所述的约束机构设有两组，两组约束机构中的侧压缸对称设置在增压腔的两侧。

进一步优化，所述的侧销设置在所述增压滑块侧面的凹孔内，在侧销的端部设有至少两个限位端头。

进一步优化，所述的框架上还设有用于阻挡增压滑块进一步移动的台肩。

进一步优化，所述的框架内还设有对增压滑块移动时起导向作用的导滑机构。

本发明的有益效果是：

其一、本方案中，在合模机构的动力输出端和瓣合模块之间设置增压锁紧机构，其中增压锁紧机构包括增压机构和用于对增压机构的运动进行约束的约束机构，实现合模机构带动空载的增压锁紧机构快速移动，在行进至预定位置时，通过约束机构对增压机构的位置进行锁定，合模机构继续输出通过增压机构内部的传压介质带动其中的增压活塞动作，实现增压输出，对瓣合模具进行增压锁紧。

其二、该结构能够对合模机构的压力进行放大，具有极大的锁模刚度，同时，模具增压锁紧动作行程极短，基本上不需要消耗液压缸的行程，本方案增压机构由合模机构带动，具有较大的开合模行程，增大了模具的开模空间，便于工艺操作。

其三、本方案中，主液压缸的活塞杆能够带动通过增压锁紧机构和瓣合模块快速接近，慢速合模，避免对模具的冲击。主液压缸回程时，增压机构会先卸压，使瓣合模块的合模力慢速降低，然后带动瓣合模块快速分型。说明本发明增压锁紧机构在工作过程中具有“快速合模、慢速加压、慢速卸压、快速回程”的特点。

其四、本方案中，将约束机构中的侧压缸通过油路与增压机构中增压腔连通，增压腔内的传压介质带动侧压缸工作，利用增压腔的压力实现侧向约束机构的运动，实现了增压锁紧机构的有序动作。

附图说明

图1是本发明其中一种实施方式的结构示意图，图中l为对称中心线，左侧部分为开模状态，右侧部分为闭模状态；

图2为图1中的侧销的结构示意图。

附图标记：1.主液压缸，2.横梁，3.增压滑块，4.连接板，5.侧梁，6.瓣合模块，7.缸盖，8.增压活塞，9.施压活塞，10.主液压缸活塞，11.螺钉，12.弹簧，13.螺钉，14.侧销，15.侧压活塞，m.销孔，k.侧梁台肩，a.增压腔，b.油路，c.侧压缸，l.中轴线。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益的结合到其它实施方式中。

需要说明的是：除非另做定义，本文所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中所使用的“一个 ”、“一”或者“该”等类似词语不表述数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，但并不排除其他具有相同功能的元件或者物件。

一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，包括框架、设置在框架上用于驱动瓣合模块进行合模的合模机构，在合模机构的动力输出端和瓣合模块之间还设有增压锁紧机构；

所述的增压锁紧机构包括增压机构和用于对增压机构的运动进行约束的约束机构，所述增压机构包括一内部具有增压腔的增压滑块，在所述增压腔内沿合模的方向依次设有小直径的施压缸和大直径的增压缸，在所述施压缸内滑动密封配合有施压活塞，所述施压活塞的一端伸出增压滑块外并与合模机构的动力输出端相连接，在所述增压缸内滑动密封配合有增压活塞，增压活塞的一端穿过缸盖后通过连接件与瓣合模块相连接，合模机构带动增压滑块移动至预设位置时，通过约束机构将增压滑块的位置锁定，合模机构的动力输出端带动施压活塞在增压腔内移动，通过传压介质传递压力使增压活塞动作，实现增压输出，对瓣合模具施加大的锁模力。

本方案中，所述的合模机构为固定设置在框架上的主液压缸，主液压缸的活塞杆通过增压锁紧机构带动瓣合模块进行锁模。

本方案中，所述的约束机构包括设置在增压滑块中的侧压缸、滑动配合在侧压缸内的侧压柱塞以及连接侧压柱塞的侧销，侧压缸工作，通过侧压柱塞带动侧销移动并插入框架上的销孔内将增压滑块的位置固定。

本方案中，所述的侧压缸通过油路与增压腔连通，增压腔内的传压介质带动侧压缸工作。

本方案中，所述的约束机构设有两组，两组约束机构中的侧压缸对称设置在增压腔的两侧。

实施例1、

下面结合附图详细描述本发明其中一种实施方式的具体结构：如图1所示，本实施例以两个瓣合模块组成瓣合式凹模为例：

一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，包括框架、设置在框架上用于驱动瓣合模块进行合模的合模机构以及连接在合模机构和瓣合模块之间的增压锁紧机构；所述框架是由横梁2和侧梁5固定连接构成，侧梁5的内侧对称设置有两组侧梁台肩k和销孔m；所述合模机构为固定在横梁2上的左右对称布置的主液压缸1；

所述的增压锁紧机构包括增压机构和约束机构，所述增压机构

包括增压滑块3、连接板4，增压滑块3中设置有增压腔a，在增压腔a内沿合模的方向依次设有小直径的施压缸和大直径的增压缸，其中，所述施压缸中滑动密封配合安装有施压活塞9，施压活塞9的活塞杆与主液压缸1的活塞10通过螺纹固定连接；所述增压缸中滑动密封配合安装有增压活塞8，增压活塞8通过缸盖7安装在增压滑块3上，增压活塞8的活塞杆通过螺钉13固定连接在连接板4上；

当小直径施压活塞9向增压腔a施压时，大直径增压活塞8可产生较大的工作压力，其增压比等于增压活塞与施压活塞的横截面积之比；举例说明：设定施压活塞9的直径为d ₁，增压活塞8的直径为d ₂，则该增压机构中的增压比n为

n=d ₂ ²/d ₁ ²。

进一步地，设d ₂=3d ₁，则增压比可达到9。

本实施例中，所述约束机构，包括设置在增压腔a的两侧的通过油路b连通的侧压缸c、与侧压缸c中滑动密封配合安装的侧压活塞15及与侧压活塞15固定连接的侧销14；约束机构工作时，侧压活塞15及侧销14向外运动，插入所述框架的销孔m中，对增压机构进行固定约束，使其能够产生增压作用，对模具进行锁紧。

以上各滑动密封配合面间均可以设置密封圈。

本实施例中，所述连接板4与增压滑块3通过弹簧12和螺钉11连接，连接板4上安装有瓣合模块6，增压滑块3、连接板4与侧梁5间均设有导滑机构，其中导滑机构图中未画出。

本实施例中，所述侧销14具有两个限位端头，对应的在侧梁5上设有与该侧销14相匹配的销孔，当主液压缸带动增压滑块移动至其上的侧销14与侧梁5上的销孔对应时，约束机构动作，使侧销插入销孔内完成对增压滑块的限位。

本实施例中，如图2所示，侧销14通过螺钉15和弹簧16与增压滑块3连接，其具体连接方式为：在侧销上开设有螺钉孔，螺钉15从螺钉孔穿过并旋紧在增压滑块3上，在螺钉帽和螺钉孔内的台阶面之间套设有弹簧16。

图1中的左右方向为以下描述中所指的左右方向，图1中的上下方向为以下描述中所指的前后方向，增压锁紧机构被主液压缸推动时，能够带动增压锁紧机构和瓣合模块同步进行开合模动作，其中能够带动瓣合模块进行闭合时的运动方向为前进方向或闭合方向，反之，能够带动瓣合模块进行开模时的运动方向为后退方向。本发明所述的增压锁紧机构为左右对称结构，两侧结构完全一致。

本实施例的动作过程如下：

步骤一、合模机构工作，带动增压锁紧机构及瓣合模块快速前进，运动速度有压机液压系统控制；

步骤二、当瓣合模块开始闭合，增压滑块3的前端面碰到侧梁上的台肩k而停止运动，侧销14与侧梁上的销孔m的轴线重合；

步骤三、合模机构带动施压活塞9继续运动，增压腔a的油压升高，此时，由于侧销14的运动阻力远小于连接板4的运动阻力，增压腔a的压力油首先通过油路b进入侧压缸c，推动侧销14进入销孔m中，将增压滑块3锁住，由于侧销14与销孔m间具有足够的侧向受力面积，因而能够承受足够的锁模力，侧销14进入销孔m后，增压滑块3运动受限而停止运动。

步骤四、施压活塞9继续运动，增压腔a的油压升高，增压活塞8带动连接板4产生微量运动使瓣合模块6高压锁紧；

步骤五、压机下行，进行挤压成形；

步骤六、压机回程，合模机构带动施压活塞9后退，增压腔a的油压下降，在弹簧11的弹力作用下，连接板4向增压滑块3方向靠近，侧销13在弹簧16的弹力作用下退出销孔m，解除对瓣合模块6的强力约束；

步骤七、合模机构继续后退，施压活塞9带动增压滑块3，并通过缸盖7和增压活塞4，带动增压机构和瓣合模块6后退，实现瓣合模块分型；

步骤八、压机顶出机构，完成一次成形过程。

上述实施方式是将本发明中的液压增压锁模装置应用于汽车轮毂等带侧向沟槽零件的挤压成形加工中；也可以采用其中一组增压机构，用在液态模锻、低压铸造等需要先行合模且合模力很大的场合，增压锁模机构与对应的模具配合时能够提高整个模具的刚度，并且可以有效地减小设备的负荷。

本发明实施例的一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，采用左右对称的两个液压增压锁模装置驱动两个凹模镶块组成的瓣合模块进行锁模动作，也可以采用沿圆周对称布置的四个液压增压锁模装置，驱动四个凹模镶块组成的瓣合模块进行锁模动作。

本发明实施例由主液压缸驱动液压增压锁模装置进行运动，当增压机构运动到一定位置时，约束机构对增压机构进行固定约束，然后再由主液压缸增压机构提供动力，使增压机构产生高压输出动作，对模具进行锁紧。当瓣合模块的开模行程不大时，也可以直接对增压机构固定约束，通过主液压缸对增压机构施压，使增压机构产生高压输出动作，对模具进行锁紧。

应当指出，虽然通过上述实施方式对本发明进行了描述，然而本发明还可以有其他的多种实施方式。在不脱离本发明精神和范围的前提下，熟悉本领域的技术人员显然可以对本发明做出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应当属于本发明所附权利要求及其等效物所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，包括框架、设置在框架上用于驱动瓣合模块进行合模的合模机构，其特征在于：在合模机构的动力输出端和瓣合模块之间还设有增压锁紧机构；

所述的增压锁紧机构包括增压机构和用于对增压机构的运动进行约束的约束机构，所述增压机构包括一内部具有增压腔的增压滑块，在所述增压腔内沿合模的方向依次设有小直径的施压缸和大直径的增压缸，在所述施压缸内滑动配合有施压活塞，所述施压活塞的一端伸出增压滑块外并与合模机构的动力输出端相连接，在所述增压缸内滑动配合有增压活塞，增压活塞的活塞杆穿过缸盖后通过连接件与瓣合模块相连接，合模机构带动增压滑块移动至预设位置，通过约束机构将增压滑块的位置锁定，合模机构的动力输出端带动施压活塞在增压腔内移动，通过传压介质传递压力使增压活塞动作，对瓣合模具施加大的锁模力。

2.根据权利要求1所述的一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，其特征在于：所述的合模机构为固定设置在框架上的主液压缸，主液压缸的活塞杆通过增压锁紧机构带动瓣合模块进行锁模。

3.根据权利要求1所述的一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，其特征在于：所述的约束机构包括设置在增压滑块中的侧压缸、滑动配合在侧压缸内的侧压柱塞以及连接侧压柱塞的侧销，侧压缸工作，通过侧压柱塞带动侧销移动并插入框架上的销孔内将增压滑块的位置固定。

4.根据权利要求3所述的一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，其特征在于：所述的侧压缸通过油路与增压腔连通，增压腔内的传压介质带动侧压缸工作。

5.根据权利要求3或4所述的一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，其特征在于：所述的约束机构设有两组，两组约束机构中的侧压缸对称设置在增压腔的两侧。

6.根据权利要求3或4所述的一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，其特征在于：所述的侧销设置在所述增压滑块侧面的凹孔内，在侧销的端部设有至少两个限位端头。

7.根据权利要求1的一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，其特征在于：所述的框架上还设有用于阻挡增压滑块进一步移动的台肩。

8.根据权利要求1的一种用于瓣合模具的液压增压锁模装置，其特征在于：所述的框架内还设有对增压滑块移动时起导向作用的导滑机构。

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