CN101890467B - 液压镦锻机 - Google Patents

Abstract

本发明提出的是液压镦锻机。在机架上方安装有压模油缸，在一侧安装有镦挤油缸，在与相邻90度的位置安装有推楔油缸。各油缸分别共同对镦挤模具内的工件进行定位、锁紧和挤压，实现对工件的镦挤加工。本发明镦挤加工装置通过压模油缸压紧模具，通过推楔油缸固定模具，通过镦挤油缸对工件进行镦挤加工，并且通过电磁控制器实现联动控制与操作。具有镦挤力大，动作速度快，加工质量好，节省能源，适用面广的优点。适宜在机械加工领域对工件实现镦挤加工中应用。

Description

液压镦锻机

技术领域

本发明提出的是机械领域的加工机械，具体地说是液压镦锻机。

背景技术

目前我国生产的成型锻压设备，如平锻机它只能锻造Ф19-Ф25的实心抽油杆，而不能锻造空心抽油杆和油管。而其它立式液压机只能模锻成型各种较短的零件。

目前用于金属管材、棒材端头的加粗或缩小以及扩孔的机械主要是锻压机或模压机，只能从一端施压，使所加工的材料形成一定的结构形状。施压有的是通过凸轮旋转带动上下滑动的冲压杆压在工件上来实现的。还有的是通过螺杆的顶推对工件进行施压，从而实现工件的加工成形。根据不同加工的工件与技术和结构的要求，发展出镦锻机械，其工作原理是通过镦锻机构对工件施压，达到镦粗或缩径的目的，同时还有锻造的特点。这种镦锻机适宜加工油田的抽油杆及其它工件的加工。

目前所应用到镦锻加工的机械存在的缺点是：1、只能对工件进行加粗，2、只能通过机械推进的方式对工件进行施压，3、加工速度慢，4、对结构复杂的工件不能实现加工，5、对工件的组合难以实行。

通过检索，有一件实用新型专利公开了一种镦锻机，其说明书摘要内容是：

本实用新型提供的是机械领域的平式液压油管、抽油杆镦锻机。结构是：由机座、机身和机架组合构成机体，在机身上安装有滑块，在滑块上安装有模具，在滑块上部安装有胎板，在胎板上部安装有楔块锁紧机构，其上部与上油缸相接触连接，一侧与平油缸相接触连接，模具一侧与侧平油缸相接触连接。在侧平油缸上安装有镦挤杆，在模具内设有模腔。本实用新型可以镦粗加工工件，具有结构简单、造价低、便于维修、适用面大及生产效率高的特点。适用于油管、抽油杆、接箍及各种连接套管。

权利要求书内容是：1、平式液压油管、抽油杆镦锻机，其特征是：由机座(1)、机身(2)和机架(9)组合构成机体，在机身上安装有滑块(4)，在滑块上安装有模具(3)，在滑块上部安装有胎板(5)，在胎板上部安装有楔块锁紧机构(6)，其上部与上油缸(7)相接触连接，一侧与平油缸(8)相接触连接，模具一侧与侧平油缸相接触连接。

2、根据权利要求1所述的镦锻机，其特征是：在侧平油缸(10)上安装有镦挤杆(10.1)，在模具(3)内设有模腔(3.1)。

这种平式液压油管、抽油杆镦锻机存在的主要缺点是：施压油缸悬空，没有支撑，容易变形或破损，使用寿命短；还有对工件的定位难以固定，在施压过程中容易错位，导致加工工件变形；也存在着控制不能实现联锁，所以加工速度慢，生产效率低；更有推挤油缸的推挤杆容易脱落或变形，影响镦锻机正常运行。

发明内容

为了克服现有镦压机械的缺点，本发明提出了液压镦锻机。该装置通过不同方位对镦挤模具进行固定并对工件施压，工作油缸通过控制器进行联索控制与操作，解决工件快速镦挤成形与联索操作及控制的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

1、机体构成：在机架上方安装有压模油缸，在压模油缸一侧安装有镦挤油缸，在与相邻90度的位置安装有推楔油缸。

2、压模油缸及部件结构：在压模油缸的活塞杆上连接有压杆，压杆端部设有压头。

3、推楔油缸及部件结构：推楔油缸内设有油腔，在油腔内安装有活塞并连接有活塞杆，活塞杆与推杆连接为一体，并通过推杆套限位，推楔油缸安装在油缸安装板上，在油缸安装板前侧设有滑杆套板和滑杆。

4、镦挤油缸及部件结构：镦挤油缸上设有油缸杆和油缸杆球头，油缸杆球头的内外两侧分别通过油缸杆球头内安装套和油缸杆球头外安装套固定，在油缸杆球头的前部装有球头顶套，在油缸杆球头外安装套的前侧设有镦挤杆锁套，镦挤杆的一端锁定安装在镦挤杆锁套内，镦挤杆穿在镦挤杆定位滑套内，镦挤杆定位滑套一侧设有导杆。

5、胎模与模具结构：用于镦挤加工的部件是胎模和模具，其中，胎模由上胎模和下胎模通过开口重叠组合而成，在胎模的开口处两侧分别设有锁模杆，上下胎模之间设有开模口，在胎模所形成的空间内安装有模具，位于上胎模的部分为上模，位于下胎模部分为下模。

6、模具压紧底楔和推楔位置结构：在胎模上方镶嵌有固定的底楔，底楔上设有横向滑动的推楔，在底楔和推楔的竖直方向设有压杆孔。

7、托缸器结构：为了防止油缸杆行程过长而导致油缸杆弯曲，需要在油缸杆下部设置托缸器，在一块状的基体上的两侧分别插接有托轴杆，在基体的下部或一侧设有连接板，用于与机架的侧部固定连接。

8、机架结构：机架的上部设有机盖，机盖与底座之间通过锁柱和锁柱螺帽紧固连接，锁柱安装在锁柱套内，在机架上胎模的上部设有垫板，其下部设有压板，在机架的右侧机盖与底座之间留有间缝，在间缝与锁柱套之间通过锁紧螺钉固定。在两锁柱套之间安装有胎模，在胎模内安装有模具，在上部胎模上设置有底楔，其上设置有推楔，推楔与推楔油缸的推杆相接触连接。

9、控制器结构：在油槽上部的油管上安装有过滤器、油泵，在油泵一侧安装有油泵控制器，在油管上安装有油压表，油管通入到平衡油压筒内，在平衡油压筒上间隔连接有多个分油管，在各分油管上连接有电磁控制器，通过电磁控制器的分油管分别接于镦挤油缸、推楔油缸和压模油缸上，在平衡油压筒与油槽之间连接有单向阀。

积极效果：本发明镦锻机通过压模油缸压紧模具，通过推楔油缸固定模具，通过镦挤油缸对工件进行镦挤加工，并且通过控制器实现联动控制与操作。具有镦挤力大，动作速度快，加工质量好，节省能源，适用面广的优点。适宜在机械加工领域对工件实现镦挤加工中应用。

附图说明

图1为本发明镦挤装置俯视结构示意图

图2为本发明镦挤装置压模油缸部件装置结构图

图3为本发明镦挤装置推楔油缸部件装置结构图

图4为本发明镦挤装置镦挤油缸部件结构图

图5为本发明镦挤装置模板与模具组合状态结构图

图6为本发明镦挤装置楔块位置状态图

图7为本发明镦挤装置镦粗模具与工件位置状态示意图

图8为本发明镦挤装置扩孔模具与工件位置状态示意图

图9为本发明镦挤装置插件组合安装状态图

图10为本发明镦挤装置托缸器结构图

图11为本发明镦挤装置模具与油缸和机架组装图

图12为本发明镦挤装置液压控制器图

图中，1.机架，1.1.机盖，1.2.锁柱，1.21.锁柱螺帽，1.3.垫板，1.4.压板，1.5.间缝，1.6.锁柱套，1.7.锁紧螺钉，2.镦挤油缸，2.1.油缸杆，2.2.油缸杆球头，2.3.油缸杆球头内安装套，2.4.油缸杆球头外安装套，2.5.球头顶套，2.6.镦挤杆锁套，2.7.镦挤杆，2.8.镦挤杆定位滑套，2.9.导杆，3.推楔油缸，3.1.活塞，3.2.油腔，3.3.活塞杆，3.4.油缸安装板，3.5.滑杆套板，3.6.滑杆，3.7.推杆套，3.8.推杆，4.压模油缸，4.1.压杆，4.11.压杆孔，4.2.压头，5.胎模，5.1.上胎模，5.2.下胎模，5.3.锁模杆，5.4.开模口，6.模具，6.1.上模，6.2.下模，7.推楔，8.底楔，9.托缸器，9.1.托轴杆，9.2.机架连接部，10.油槽，11.过滤器，12.油泵，13.油泵控制器，14.油压表，15.油管，16.平衡油压筒，17.分油管，18.电磁控制器，19.单向阀。

具体实施方式

据图1所示，在机架1上方安装有压模油缸4，在压模油缸一侧安装有镦挤油缸2，在与相邻90度的位置安装有推楔油缸3。

据图2所示，在压模油缸4的活塞杆上连接有压杆4.1，压杆端部设有压头4.2。

据图3所示，推楔油缸3内设有油腔3.2，在油腔内安装有活塞3.1并连接有活塞杆3.3，活塞杆与推杆3.8连接为一体，并通过推杆套3.7限位，推楔油缸安装在油缸安装板3.4上，在油缸安装板前侧设有滑杆套板3.5和滑杆3.6。

据图4所示，镦挤油缸2上设有油缸杆2.1和油缸杆球头2.2，油缸杆球头的内外两侧分别通过油缸杆球头内安装套2.3和油缸杆球头外安装套2.4固定，在油缸杆球头的前部装有球头顶套2.5，在油缸杆球头外安装套的前侧设有镦挤杆锁套2.6，镦挤杆2.7的一端锁定安装在镦挤杆锁套内，镦挤杆穿在镦挤杆定位滑套2.8内，镦挤杆定位滑套一侧设有导杆2.9。

据图5所示，用于镦挤加工的部件是胎模和模具，其中，胎模5由上胎模5.1和下胎模5.2通过开口重叠组合而成，在胎模的开口处两侧分别设有锁模杆5.3，上下胎模之间设有开模口5.4，在胎模所形成的空间内安装有模具6，位于上胎模的部分为上模6.1，位于下胎模部分为下模6.2。

据图6所示，在胎模上方镶嵌有固定的底楔8，其上设有横向滑动的推楔7，在底楔和推楔的竖直方向设有压杆孔4.11。

据图7所示，镦粗模具一侧设有大于工件外径的孔腔。

工件进行镦粗加工时，棒状的工件装入到模具6内，通过镦挤油缸推动镦挤杆2.7对工件端部施加压力，使工件端部加粗与模具内腔等径。

据图8所示，扩孔模具一侧设有大于管状工件直径的管腔。

工件进行扩孔加工时，管状的工件装入到模具6内，通过镦挤油缸推动镦挤杆2.7对工件管腔内部施加压力，使工件管腔部加粗，其外径与模具内腔等径。

据图9所示，组装模具的一端设有另一工件定位端和一工件***端。

工件组装时，将一工件***到另一工件的内孔中，通过镦挤油缸推动镦挤杆2.7对一工件施加压力，使工件一***到另一工件的孔中，实现工件的组装。

据图10所示，为了防止油缸杆行程过长而导致油缸杆弯曲，需要在油缸杆下部设置托缸器9，在一块状的基体上的两侧分别插接有托轴杆9.1，在基体的下部或一侧设有连接板，用于与机架的侧部固定连接。

据图11所示，机架1的上部设有机盖1.1，机盖与底座之间通过锁柱1.2和锁柱螺帽1.21紧固连接，锁柱安装在锁柱套1.6内，在机架上胎模5的上部设有垫板1.3，其下部设有压板1.4，在机架的右侧机盖与底座之间留有间缝1.5，在间缝与锁柱套之间通过锁紧螺钉1.7固定。在两锁柱套之间安装有胎模5，在胎模内安装有模具6，在上部胎模上设置有底楔8，胎模上设置有推楔7，推楔与推楔油缸3的推杆相接触连接。

据图12所示，在油槽10上部的油管15上安装有过滤器11、油泵12，在油泵一侧安装有油泵控制器13，在油管上安装有油压表14，油管通入到平衡油压筒16内，在平衡油压筒上间隔连接有多个分油管17，在各分油管上连接有电磁控制器18，通过电磁控制器的分油管分别接于镦挤油缸2、推楔油缸3和压模油缸4上，在平衡油压筒与油槽之间连接有单向阀19。

所述电磁控制器为电磁交替油路开关阀。

本发明镦锻机的工作过程

1、组模：将下胎模安装在两锁柱之间的机架底座上，在下胎模模具安装的位置安装下模，然后，将上胎模与上模一并安装并锁定在下胎模和下模上，再将底楔置放在上胎模上。

2、锁模：通过旋转锁紧螺钉，将胎模和模具锁紧在两锁柱之间。

3、压模：启动压模油缸，使压杆和压杆头穿过底楔压在上胎模上。

4、推楔：启动推楔油缸，使活塞杆伸长，带动推杆，推动推楔压紧在底楔上，并使胎模和模具准确定位并压紧。

5、镦挤：启动镦挤油缸，使镦挤杆向模具方向运动，对工件进行镦挤成形。

6、控制：

6.1、操作油泵控制器的电源开关，使油泵运转，在油泵的作用下储存油槽中的油通过过滤器经过油管注入到平衡油压筒内，在电磁控制器的作用下注入到推动镦挤油缸、推楔油缸或压模油缸内伸缩动作。

6.2、压模阶段：将工件***到模具中后，驱动电磁控制器，接通压模油缸的右路，压模油缸向下运动，压紧胎模和模具；

6.3、推楔阶段：模具压紧后，通过驱动电磁控制器，接通推楔油缸，驱使推杆推动推楔向胎模上的底楔上部移动，压紧胎模和模具；

6.4、镦挤阶段：通过驱动电磁控制器，接通镦挤油缸的油路，使镦挤杆伸长，将镦挤力施加在模具内的模腔内，在镦挤压力的作用下，使工件成形或安装成为一体，完成一次工件加工过程。

6.5、卸除工件：当完成一次工件加工过程时，通过驱动电磁控制器使油缸分别呈现收缩状态，打开模具，进行工件的卸除。收回压模油缸，而后收回推楔油缸，再收回镦挤油缸，使各个油缸恢复到初始状态。为下一工件的镦挤加工作出准备。

本发明镦锻机通过电磁控制器实现三个工位联索控制，便于操作和观察运行状态。

本发明镦锻机通过胎模和模具的锁紧和紧固，并通过压模油缸的压紧，使胎模和模具稳定。

本发明镦锻机通过推楔油缸推动推楔，与底楔斜坡的***，达到锁紧胎模、模具和机体的稳固，不至于发生模具变位的现象。

本发明镦锻机的镦挤油缸在胎模和模具稳固的状态下，对工件进行镦挤加工，可镦挤力大，并不会受到模具变位的影响，使镦挤加工工件尺寸稳定，形状准确，不变形，不胀形，不缩形。

由于本发明镦锻机通过压模油缸和推楔油缸实现胎模和模具的稳固定位，并且方便快捷地向镦挤工件施压，而且通过控制器的油路与油缸的联索控制与操作，致使镦挤加工速度快，减少空载时间，提高了镦挤效率，并提高了产品的质量。

本发明镦锻机通过更换相应的模具，可以对杆状的工件进行镦粗、扩孔加工，还可以进行工件的压力组装。适宜对油田中的采油和化工机具以及机械加工中的施压镦、挤和锻的加工应用。

本发明加工装置，可以镦锻(Ф19-Ф32)×10000的实心抽油杆；(Ф36-Ф42)×10000的空心抽油杆；(Ф73-Ф114)×10000的油管；和其它模锻成型的零件，而且造价低，有广阔的发展前景。

1、该装置的主要技术参数：

1、镦挤力：3000kN

2、夹紧力：4200kN

3、冲杆最大行程：1000mm

4、胎板开模高度200mm

5、凹模具直径×长度：Ф180×900mm

6、冲杆镦挤速度：＞200mm/s

7、油泵机组功率：75KW

8、油泵机组***公称压力：31.5MPa

实施例

以杆状的加工件为例，首先，将夹紧缸柱塞在后始点，镦挤缸柱塞在后始点提升缸柱塞在上始点，杆头加热至1100℃放入胎腔内，提升缸柱塞向下运动合模，夹紧缸柱塞向前运动通过楔块将上下胎模合紧，提升缸柱塞退回至上始点开模，夹紧缸柱塞退回至后始点，镦挤缸柱塞返回至后始点，镦挤缸柱塞向前运动，冲杆进入胎模，杆头镦挤成型，取出工件。

以上各动作为联锁自动完成，镦挤全过程完成时间为8-10秒。

Claims (1)

1.液压镦锻机，其特征是：

在机架(1)上方安装有压模油缸(4)，在压模油缸一侧安装有镦挤油缸(2)，在与镦挤油缸相邻90度的位置安装有推楔油缸(3)；

在压模油缸(4)的活塞杆上连接有压杆(4.1)，压杆端部设有压头(4.2)；

推楔油缸(3)内设有油腔(3.2)，在油腔内安装有活塞(3.1)并连接有活塞杆(3.3)，活塞杆与推杆(3.8)连接为一体，推杆通过推杆套(3.7)限位，推楔油缸安装在油缸安装板(3.4)上，在油缸安装板前侧设有滑杆套板(3.5)和滑杆(3.6)；

镦挤油缸(2)上设有油缸杆(2.1)和油缸杆球头(2.2)，油缸杆球头的内外两侧分别通过油缸杆球头内安装套(2.3)和油缸杆球头外安装套(2.4)固定，在油缸杆球头的前部装有球头顶套(2.5)，在油缸杆球头外安装套的前侧设有镦挤杆锁套(2.6)，镦挤杆(2.7)的一端锁定安装在镦挤杆锁套内，镦挤杆穿在镦挤杆定位滑套(2.8)内，镦挤杆定位滑套一侧设有导杆(2.9)；

在油槽(10)上部的油管(15)上安装有过滤器(11)、油泵(12)，在油泵一侧安装有油泵控制器(13)，在油管上安装有油压表(14)，油管通入到平衡油压筒(16)内，在平衡油压筒上间隔连接有多个分油管(17)，在各分油管上连接有电磁控制器(18)，通过电磁控制器的分油管分别接于镦挤油缸(2)、推楔油缸(3)和压模油缸(4)上，在平衡油压筒与油槽之间连接有单向阀(19)；

用于镦挤加工的部件是胎模和模具，其中，胎模(5)由上胎模(5.1)和下胎模(5.2)通过开口重叠组合而成，在胎模的开口处两侧分别设有锁模杆(5.3)，上下胎模之间设有开模口(5.4)，在胎模所形成的空间内安装有镦粗模具(6)，位于上胎模的部分为上模(6.1)，位于下胎模部分为下模(6.2)；

在胎模上方镶嵌有固定的底楔(8)，底楔上设有横向滑动的推楔(7)，在底楔和推楔的竖直方向设有压杆孔(4.11)；

镦粗模具一侧设有大于工件外径的孔腔；

工件进行镦粗加工时，棒状的工件装入到镦粗模具内，通过镦挤油缸推动镦挤杆(2.7)对工件端部施加压力，使工件端部加粗与镦粗模具内腔等径；

扩孔模具一侧设有大于管状工件直径的管腔；工件进行扩孔加工时，管状的工件装入到扩孔模具内，通过镦挤油缸推动镦挤杆(2.7)对工件管腔内部施加压力，使工件管腔部加粗，其外径与模具内腔等径；

组装模具的一端设有另一工件定位端和一工件***端；工件组装时，将工件一***到另一工件的内孔中，通过镦挤油缸推动镦挤杆(2.7)对工件一施加压力，使工件一***到另一工件的内孔中，实现工件的组装；

为了防止油缸杆行程过长而导致油缸杆弯曲，需要在油缸杆下部设置托缸器(9)，在一块状的基体上的两侧分别插接有托轴杆(9.1)，在基体的下部或一侧设有连接板，用于与机架的侧部固定连接；

机架(1)的上部设有机盖(1.1)，机盖与底座之间通过锁柱(1.2)和锁柱螺帽(1.21)紧固连接，锁柱安装在锁柱套(1.6)内，在机架的胎模(5)上设有垫板(1.3)，垫板下部设有压板(1.4)，在机架的右侧机盖与底座之间留有间缝(1.5)，间缝与锁柱套之间通过锁紧螺钉(1.7)固定，两锁柱套之间安装有胎模，在胎模内安装有模具，在上胎模上部设置有底楔，胎模上设置有推楔，推楔与推楔油缸的推杆相接触连接。