一種立式機械振動液壓擠壓機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于機械成型設備壓力機技術領域，具體涉及一種立式機械振動液壓擠壓機。
【背景技術】
[0002]冷擠壓成型是一種精密塑性體積成形技術。冷擠壓是指在冷態下將金屬毛坯放入模具內或夾緊機構中，在強大的壓力和一定的速度作用下，使工件毛坯在模具型腔內成型，從而獲得所需尺寸、力學性能的擠壓件。冷擠壓加工是通過模具控制金屬流動，從而實現金屬體積的大量轉移來成型零件的。冷擠壓成型如今已在緊固件、機械、儀表、電器、輕工、宇航、船舶、軍工等工業部門中得到較為廣泛的應用，已成為金屬塑性體積成型技術中不可缺少的重要加工手段之一。但是傳統的直接擠壓技術對模具要求高。由于冷擠壓時毛坯在模具中受三向壓應力而使變形抗力顯著增大，模具所受的應力遠比一般沖壓模大。得到的零件塑性和沖擊韌性變差，零件的殘余應力大導致零件變形和耐腐蝕性的降低。而且直接擠壓成型難以控制加工精度，廢品率高。為了克服冷擠壓成型過程中的種種問題，國外學者提出了振動擠壓方法。這種工藝方法是在常規的前進運動之上疊加一個振動。通過振動過程可顯著減小成型作用力。振動擠壓工藝具有成型效率高、成型載荷小、模具壽命長的特點。為了實現這種加工工藝方法，我國一些工廠對振動液壓擠壓機進行了一些研制，但多為臥式振動擠壓機，占地較大且加工對中性隨著機床的使用也會受到影響。對中性差將導致軸向成型力增大，成型工件尺寸精度難以保證。而且國內外現今的振動擠壓機多為純液壓機，依靠伺服振動缸同時完成模具進給與振動擠壓的功能。這種純液壓的擠壓機其振動進給由電磁閥完成，控制精度較低且存在一定的延遲。由于液壓機采用統一泵站進行液壓供給，這使得液壓缸軸向進給的速度對振動控制產生影響，存在振動不能單獨控制的缺點。
【發明內容】
[0003]為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種立式機械振動液壓擠壓機，將軸向進給與振動過程相分離，方便控制；簡化了液壓缸的結構，降低了液壓缸的密封要求；整體結構緊湊，擠壓過程更加穩定可靠。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為:
[0005]一種立式機械振動液壓擠壓機，包括四根立柱4，四根立柱4兩端分別與上橫梁3和底座13連接，第一液壓缸I固定于上橫梁3上，第一液壓缸I的第一活塞桿2端部與第一滑塊6的上部連接，第一滑塊6的側面與第一滑軌9配合，第一滑軌9固定于立柱固定套5上，立柱4安裝于立柱固定套5內，第二液壓缸7固定在第一滑塊6的下部，模具8連接在第二液壓缸7的下部，振動機構12固定于底座13內部，并與工作臺11的底部連接，夾緊機構10安裝于工作臺11上部，工作臺11側面連接有第二滑塊38，第二滑塊38與第二滑軌37配合，第二滑軌37連接在底座13上。
[0006]所述的振動機構12包括兩臺伺服電機14，兩臺伺服電機14分別通過電機固定座15固定于底座13上，伺服電機14的輸出軸連接有小帶輪21，小帶輪21通過皮帶16和大帶輪19連接，大帶輪19安裝在曲軸22上，曲軸22安裝于振動固定座17上，兩個連桿18的一端套在曲軸22上，連桿18的另一端通過銷軸20連接在一起，工作臺11的下部連接在銷軸20上。
[0007]所述的夾緊機構10包括左右兩個第一動楔塊25，第一動楔塊25的下部和拉緊缸27的拉緊活塞桿26連接，拉緊缸27固定于工作臺11上，兩個第一動楔塊25相對的內斜面分別和兩個第二動楔塊24的外斜面配合，兩個第二動楔塊24相對的內凹面連接有四個夾具23，四個夾具23之間夾有工件，兩個第二動楔塊24連接在兩個夾緊滑塊29上，兩個夾緊滑塊29底部連接在夾緊滑軌28上，夾緊滑軌28固定于工作臺11上，夾緊滑軌28的中部下面連接有頂塊30，頂塊30固定于工作臺11上。
[0008]所述的第二液壓缸7包括第二活塞桿33，第二活塞桿33通過活塞密封套32、液壓缸密封環34密封于第二液壓缸套31內部，模具固定圈35固定于液壓缸密封環34上，頂桿36與第二活塞桿33螺紋連接，頂桿36用于頂住工件，氮氣缸39安裝于第二液壓缸套31內部的上端，氮氣缸39活塞桿下端連接隔膜40。
[0009]所述的第一滑軌9與第一滑塊6之間安裝光柵尺位移傳感器，所采集的信號反饋后用于控制第一液壓缸1、第二液壓缸7與伺服電機14。
[0010]所述的兩臺伺服電機14同步工作，調節伺服電機轉速以控制工作臺11的振動頻率。
[0011]本發明具有以下優點:
[0012]一、采用兩個伺服電機14帶動振動機構12實現擠壓過程中的振動過程。與液壓擠壓機相比，這種振動方式將軸向進給與振動過程相分離，方便控制。利用機械結構實現振動使得尺寸控制更加精確，而且不受液壓系統的影響。通過改變曲柄結構來更改振動頻率與振幅。
[0013]二、第二液壓缸7安裝于滑塊6內部，第二液壓缸7在工作過程中根據工件材料流動的需要來調節液壓壓力再進行保壓。實現了頂桿36的工作路徑與振動機構12的工作路徑相配合，以此頂住工件。相比于臥式振動擠壓機縮短了機身長度。頂桿36不再經過第一液壓缸1，簡化了液壓缸I的結構，降低了液壓缸I的密封要求。
[0014]三、頂桿36前端可根據成型需要設計形狀。當工件需要成型內螺紋時，頂桿設計成外螺紋形狀，并安裝于空心工件內部，擠壓過程中材料即可根據頂桿形狀進行流動從而成型內螺紋。當工件無需成型內部形狀時，頂桿36頂在工件軸端，起到頂住工件并限制工件材料軸向流動的作用。
[0015]四、夾緊機構10采用的楔塊夾緊方式，夾具23可通過工件尺寸更換，夾緊通過拉緊27拉緊，使得裝夾方便牢固。配合安裝于底部的頂塊30可使得擠壓過程更加穩定可靠。
[0016]五、第二液壓缸7上安裝有氮氣缸39與隔膜40。二者可以用于緩沖第二液壓缸7在工作過程中的振動。起到儲存能量、消除沖擊、滲漏補償、緊急能源、傳遞和保持壓力等作用。能夠實現避免管路元件損壞，延長設備壽命，減少停工損失，穩定液壓系統性能，減少能量損失和減少油液發熱等多種功能。
[0017]六、立式機械振動液壓擠壓機采用立式機身，結構緊湊。機身對中性與臥式擠壓機相比顯著提高，并且不會出現隨著機床的使用而產生機身下沉影響對中性的現象。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明整體機身的半剖視圖。
[0019]圖2是振動機構12的主視圖。
[0020]圖3是振動機構12的俯視圖。
[0021]圖4是夾緊機構10的剖視圖。
[0022]圖5是第二液壓缸7的剖視圖。
[0023]圖6是第一液壓缸1、第二液壓缸7和工作臺11的工作曲線。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發明做詳細描述。
[0025]參照圖1，一種立式機械振動液壓擠壓機，包括四根立柱4，四根立柱4兩端分別與上橫梁3和底座13相連，第一液壓缸I通過螺栓固定于上橫梁3上，第一液壓缸I的第一活塞桿2端部與第一滑塊6的上部連接，第一滑塊6的側面與第一滑軌9配合，第一滑軌9固定于立柱固定套5上，立柱4安裝于立柱固定套5內，第二液壓缸7固定在第一滑塊6的下部，模具8連接在第二液壓缸7的下部，振動機構12固定于底座13內部，并與工作臺11的底部連接，工作臺11上進行打孔以省掉工作臺三分之一的重量，夾緊機構10安裝于工作臺11上部，工作臺11側面連接有第二滑塊38，第二滑塊38與第二滑軌37配合，第二滑軌37連接在底座13上。
[0026]參照圖2和圖3，所述的振動機構12包括兩臺伺服電機14，兩臺伺服電機14分別通過電機固定座15固定