沖壓模具在線生產輔助儲氣裝備的工作方法與流程

原案申請號：201510388624X；

原案申請日：2015年6月30日；

原案申請名稱：一種沖壓模具在線生產輔助儲氣裝備及其工作方法。

技術領域

本發明屬于機械制造工藝裝備的技術領域，涉及汽車沖壓模具生產輔助設備。更具體地，本發明涉及一種沖壓模具在線生產輔助儲氣裝備的工作方法。

背景技術：

隨著汽車沖壓模具自動化生產的普及、開發成本降低的需求，越來越多的模具設計中，運用氣缸對一些活動斜楔進行驅動，以得到更大的自動化設備操作空間及更小的模具尺寸。但在實際生產中，因生產線氣源不穩定，會導致氣缸驅動動作緩慢、工作不一致，從而造成生產品不良及生產率低下等問題。

技術實現要素：

本發明提供一種沖壓模具在線生產輔助儲氣裝備，其目的是消除因生產線氣源氣壓不穩定導致的生產品不良及生產率低下問題。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

本發明的沖壓模具在線生產輔助儲氣裝備，所述的沖壓模具包括空壓機氣源、氣缸及模具驅動機構，在所述的空壓機氣源與氣缸之間的氣路上，設置儲氣裝置，所述的儲氣裝置包括從空壓機氣源到氣缸順序設置的單向進氣閥、儲氣罐、延遲閥及快排閥。

所述的單向進氣閥的連接方式為：其一端為快插結構，另一端為外螺紋連接結構。

在所述的快排閥的接口處設置消音器。

所述的儲氣罐容積大于氣路中氣缸的容積之和。

為了實現與上述技術方案相同的發明目的，本發明還以上所述的沖壓模具在線生產輔助儲氣裝備的工作方法，其技術方案是：

當開始進氣行程時，空壓機氣源輸出的壓縮空氣，通過單向進氣閥充入儲氣罐，因儲氣罐前期就預存了一定體積的壓縮空氣，儲氣罐中的壓縮空氣立即通過延遲閥、快排閥對氣缸進行充氣，從而推動沖壓模具上的驅動機構的運轉；

當驅動運動完成后，根據預先設置的延遲時間，通過延遲閥切斷儲氣罐中壓縮空氣的輸出；

當氣缸排氣行程時，在進氣行程中充進氣缸中的氣體，通過快排閥排出；

當氣缸充氣行程時，在排氣行程中充入氣缸中的氣體，也通過快排閥排出。

本發明采用上述技術方案，解決了現有技術中存在的因生產線氣源氣壓不穩定導致生產品不良的問題；通過氣閥的邏輯功能，使儲氣罐中始終存儲一定氣壓、一定量的氣體；每次工作時，由于儲氣罐中存有氣體，可以有效避免因生產氣源不穩定導致的氣缸驅動緩慢、不同步等問題，提高了生產效率。

附圖說明

附圖內容及圖中的標記簡要說明如下：

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明中采用的單向氣閥結構示意圖；

圖3為本發明中采用的延遲閥結構示意圖；

圖4為圖3中的延遲閥原理示意圖；

圖5為圖3中的延遲閥的阻容環節示意圖；

圖6為圖3中的延遲閥的阻容環節特性曲線；

圖7為圖3中的延遲閥的充氣壓力曲線；

圖8為本發明中采用的快排閥原理(閥口開啟狀態)示意圖；

圖9為本發明中采用的快排閥原理(閥口關閉狀態)示意圖。

附圖標記：

圖2中：1、出氣端，2、進氣端；

圖3、圖4中：1、進氣口，2、輸出口，3、排氣口，12、控制信號口；

圖8、圖9中：1、進氣口，2、工作氣口，3、排氣口。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。

如圖1所示的本發明的結構，為一種沖壓模具在線生產輔助儲氣裝備的氣壓系統，特別是沖壓模具氣缸儲氣設備，是一種汽車沖壓模具生產輔助設備，屬于機械制造工藝裝備的技術領域。所述的所述的沖壓模具，包括空壓機氣源、氣缸及模具驅動機構。

為了解決現有技術存在的問題并克服其缺陷，實現消除因生產線氣源氣壓不穩定導致的生產品不良及生產率低下的問題的發明目的，本發明采取的技術方案為：

如圖1所示，本發明在所述的空壓機氣源與氣缸之間的氣路上，設置儲氣裝置，所述的儲氣裝置包括從空壓機氣源到氣缸順序設置的單向進氣閥、儲氣罐、延遲閥及快排閥。

具體的說，本發明是一種沖壓模具在線生產時氣缸儲氣保壓的設備，具有儲氣、保壓、提高氣缸工作同步性等作用，消除現有技術中因生產線氣源氣壓不穩定等供氣問題導致氣缸驅動緩慢、不同步等生產不良狀態及生產效率低下的缺陷。

在生產線氣源——壓機氣源輸出端接口與模具驅動機構(模具氣缸)之間，設置儲氣裝置(圖1中虛線內部件)，該儲氣裝置由儲氣罐、單向氣閥、延遲閥及氣管等部件組成，通過氣閥的邏輯功能，使儲氣罐中始終存儲一定氣壓、一定量的氣體。每次工作時，由于儲氣罐中存有氣體，可以有效避免因生產氣源不穩定導致的氣缸驅動緩慢、不同步等問題。

所述的單向進氣閥的連接方式為：其一端為快插結構，另一端為外螺紋連接結構。

單向進氣閥與儲氣罐通過螺紋連接；儲氣罐與延遲閥通過螺紋連接；延遲閥與快排閥加通過氣管連接。

整個儲氣裝置與機床氣源、模具斜楔通過快插接口與氣管連接。其中儲氣罐需要根據氣路中氣缸的數量及容積，參考相關國家及行業標準進行設計制作，其余氣閥則根據需要在各大標準件廠家標準件庫中進行選擇。

如圖1所示，為了實現與上述技術方案相同的發明目的，本發明還以上所述的沖壓模具在線生產輔助儲氣裝備的工作方法，其技術方案是：

當開始進氣行程時，空壓機氣源輸出的壓縮空氣，通過單向進氣閥充入儲氣罐，因儲氣罐前期就預存了一定體積的壓縮空氣，儲氣罐中的壓縮空氣立即通過延遲閥、快排閥對氣缸進行充氣，從而推動沖壓模具上的驅動機構的運轉；

當驅動運動完成后，根據預先設置的延遲時間，通過延遲閥切斷儲氣罐中壓縮空氣的輸出；

當氣缸排氣行程時，在進氣行程中充進氣缸中的氣體，通過快排閥排出；

當氣缸充氣行程時，在排氣行程中充入氣缸中的氣體，也通過快排閥排出。

通過以上分析可知，不論在進氣還是排氣時，因儲氣罐中都存儲了一定量、一定氣壓的壓縮空氣，可以有效地規避空壓機氣源壓力不穩定問題。

下面對本發明中采用的幾種特殊氣閥及儲氣罐的工作原理作出說明：

如圖2所示，單向進氣閥的工作原理是：

單向進氣閥僅允許氣流從進氣端2向出氣端1一個方向通過，而相反方向則關斷。如圖2所示，單向進氣閥進氣端2裝有彈簧，因此進氣端2進氣時需要克服彈簧力，而當進氣端2無氣源輸入時，則端口關閉。

單向進氣閥兩端有多種連接方式：有兩端為快插式、一端有快插一端為外螺紋連接及兩端都為外螺紋連接，本發明中選用的為：一端有快插一端為外螺紋連接形式。

如圖3所示，延遲閥的工作原理是：

延遲閥由二位三通閥、單向進氣閥、節流閥和氣室組成。壓縮空氣由進氣口1向閥供氣，控制信號從控制信號口12輸入，經節流閥節流流入氣室。當氣室中的空氣壓力達到閥的動作壓力時，閥切換，輸出口2就有輸出。排氣時，氣缸的氣體從排氣口3排出。

延遲閥是一種時間控制單元，它的啟動符號如圖4所示。它是利用氣阻和氣容構成的節流盲室的充氣特性來實現充氣信號的延后，如圖5至圖7所示。若氣室內的初始壓力為零，在溫度不變的條件下，當輸入階躍信號壓力p1后，則氣室內壓p2隨時間變化的速度取決于阻容時間常數T。因T＝RC，所以只要改變氣阻R或氣容C，就可調整充氣壓力p2的變化速率，如圖7的曲線所示。同時，由圖6的曲線說明，阻容時間常數T等于在階躍信號壓力輸入下，氣室內的充氣壓力p2變化到p1的63.2％所需的時間。通常，氣動延遲閥的動壓力選擇在0.6p1左右。若要調整延遲時間的長短，只要調節節流閥的開度，延遲時間范圍一般是0～30S，若在附加儲氣罐等附加氣室，延遲時間還可以延長。

延遲閥有常通型與常斷型兩種，常見的有輸出延遲接通(常斷型)，輸出延遲斷開(常通型)。

如圖8和圖9所示，快排閥的工作原理是：

如圖8所示：壓縮空氣從進氣口1流入，通過快速排氣閥的工作氣口2到氣缸，此時排氣口3關閉。

如圖9所示：當進氣口1處的氣壓降低時，壓縮空氣通過工作氣口2到氣閥內，通過密封件將進氣口1封死，并將排氣口3直接排向外界。

快排閥可以增加單作用和雙作用氣缸的回程速度，這在一定程度上可以增強氣路中各氣缸的工作一致性，使動作更協調、一致。

在所述的快排閥的接口處設置消音器。因為，快排閥存在一個問題：即快排時，噪音比較大。根據工廠要求，可以在快排閥接口3處加裝消音器，減少排氣噪聲。

本發明中采用的儲氣罐，具有兩個功能：一是補償壓力波動，當充氣/排氣行程結束時，儲氣罐中存儲一部分氣體；另外一個功能就是與延遲閥連接時，可增加延遲時間，可做正壓存儲功能。

特別說明：所述的儲氣罐容積大于氣路中氣缸的容積之和。

本發明中的儲氣罐需要特制，因儲氣罐容積需要略大于氣路中氣缸的容積之和。

上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。