专利名称：大公称力行程冷锻压力机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷锻压力机，具体地说是一种大公称力行程冷锻压力机。
背景技术：
冷锻是指在常温下对工件施加压力使其变形的一种技术，相对于热锻，它具有锻 件机械性能高、表面质量好、能耗低、污染少等很多优点，目前已经在很多汽车零部件的成 形上得到广泛应用。但是由于常温下金属的塑性较低，变形抗力较大，且易产生破裂。所以 作为冷锻成形的设备不仅要公称力行程大，而其还要保证成形区的速度低且平稳，从而尽 量减小成形中的加工硬化，减小变形抗力，防止产生裂纹。中国专利文献CN100418752C公开了一种电机驱动的连杆式压力机，包括电机； 连杆机构，其通过驱动传递系统而将电机的旋转动作转换为直线动作；滑块，其安装在连杆 机构下面，用于基于上述直线动作而升降。连杆机构包含曲柄件，其具有曲柄轴和偏心轴 部分；摇动连杆，其具有位于一个三角形的顶点上并被用作可转动连接件的第一至第三连 接部分，其中第一连接部分连接在曲柄件的偏心轴部分上；连接杆，其具有分别连接在第二 连接部分上和滑块上端上的相反端；约束连杆，其具有可转动地连接在机架上的近端及连 接在摇动连杆的第三连接部分上的前端。压力机中设有连杆转动中心变化装置，其用于改 变约束连杆的近端的转动中心位置；所述滑块位于曲柄轴的正下方。该现有技术的连杆式 压力机通过特殊的连杆机构驱动滑块往返运动，该特殊的连杆机构不仅能够保证公称力行 程大，而且还能保证成形区的速度低且平稳，还能保证非成型区的回程滑块速度较快，提高 工作效率。但是在实际锻造过程中，还存在如下缺点1、在该现有技术中，由于滑块设置在 曲柄轴的正下方，当滑块处于下死点时，滑块与曲柄轴处于同一直线线上，来自锻件的较大 反力作用在滑块上直接传递到曲柄轴上，常常造成曲柄轴处损坏，而曲柄轴是连杆机构的 最贵的核心元件，这无疑提高了使用成本，另一方面，滑块设置在曲柄轴的正下方，增力比 比较小，要想满足滑块处较大的锻造力，必须保证驱动曲柄轴处有较大的扭矩。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的冷锻压力机由于滑块设置在 曲柄轴的下方而导致曲柄轴容易损坏以及驱动曲柄轴的所需扭矩很大的问题，提供一种曲 柄轴处不易损坏的以及所需驱动曲柄轴扭矩较小的大公称力行程冷锻压力机。为解决上述技术问题，本发明的一种大公称力行程冷锻压力机，包括机身；驱动装置；多连杆机构，包括三角连杆，所述三角连杆呈三角形状，旋转件，所述旋转件包括旋转轴，以及以所述旋转轴为旋转中心的偏心部分，其 中，所述旋转轴在所述驱动装置的驱动下带动所述偏心部分旋转，且所述偏心部分与所述 三角连杆的第一顶点铰接，
摇杆，所述摇杆的一端铰接在所述机身上，该铰接处为所述摇杆的摆转中心，另一 端与所述三角连杆的第二顶点铰接，滑块连接杆，所述滑块连接杆的上端与所述三角连杆的第三顶点铰接；滑块，所述滑块连接在所述滑块连接杆的下端，通过所述滑块连接杆驱动所述滑 块作往返移动；导轨，所述导轨设置在所述机身上，对所述滑块的往返移动进行导向；所述滑块中心设置在所述摇杆的所述摆转中心的正下方。所述的大公称力行程冷锻压力机，所述旋转件的所述旋转轴设置的位置满足当 所述滑块处于下死点时，所述旋转件上的所述旋转轴与所述偏心部分上的铰接点之间的连 线，与所述三角连杆的所述第一顶点和所述第三顶点之间的边处于同一直线上。所述的大公称力行程冷锻压力机，所述多连杆机构对称地设有两套。所述的大公称力行程冷锻压力机，所述旋转件为偏心轴。所述的大公称力行程冷锻压力机，所述驱动装置中包括有离合器，所述离合器的 气缸进气口处设有调节进气压力的调压装置；所述机身的相应位置上还设有滑块位置传感 器，所述滑块位置传感器与所述调压装置相连，其能够将检测到滑块处于压力机的公称压 力点时的信息反馈到所述调压装置上进行相应地调压。所述的大公称力行程冷锻压力机，所述调压装置为比例压力阀。所述的大公称力行程冷锻压力机，还包括对所述旋转件的转动进行制动的制动装 置。所述的大公称力行程冷锻压力机，还包括一封高调节装置，所述封高调节装置包 括一其上成型有蜗轮的偏心销，与所述蜗轮配合的蜗杆，以及驱动所述蜗杆转动的蜗杆驱 动装置；所述滑块连接杆与所述滑块通过所述偏心销连接，其中所述滑块的左右两侧成型 有适合所述偏心销的两端穿过的孔，所述滑块连接杆上成型有适合所述偏心销的偏心部分 穿过的孔。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，1、本发明的大公称力行程冷 锻压力机因多连杆机构的设置不仅具有公称压力行程大；成形区滑块平均速度低且平稳， 以及非成形区和回程滑块速度较快等优点，而且由于滑块中心设置在摇杆的摆转中心的正 下方，使得当滑块处于下死点时，承受来自锻件的较大反力作用的是摇杆，而不是旋转件， 从而保护了多连杆机构中最贵的核心元件，降低了使用成本，另一方面，滑块设置在摇杆的 正下方，比滑块设置在旋转件的正下方增力比大，这样可以保证旋转件处仅需提供较小的 扭矩，就能满足滑块处较大的锻造力；2、在本发明中，旋转件的旋转轴设置的位置满足当 滑块处于下死点时，旋转件上的旋转轴与偏心部分上的铰接点之间的连线，与三角连杆的 第一顶点和第三顶点之间的边处于同一直线上，当旋转轴设置的位置满足上述条件时，不 仅摇杆，滑块连接杆，以及连接摇杆与滑块连接杆的三角连杆上的一边，三者处于同一直线 上，而且旋转件与三角连杆上的另一边也处于同一直线上，这样，能够保证滑块在下死点附 近时多连杆机构具有最大刚性，能够承受来自锻件的较大反力而不会发生较大的向上的位 移，保证了锻造精度；3、在本发明中，离合器的气缸进气口处设有调节进气压力的调压装 置；机身的相应位置上还设有滑块位置传感器，通过安装在机身上的滑块位置传感器检测 到滑块处于公称压力点以下时，将信息反馈到比例压力阀上，通过调节比例压力阀来降低离合器气缸内的压力大小，从而控制离合器能传递的最大扭矩，使得滑块在接近下死点的 过程中，离合器传递的扭矩逐渐减小，从而使压力机在公称力点以下能输出的最大力基本 保持不变，防止在下死点附近因过载造成的压力机输出力过大引起的压力机损坏。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合 附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1是本发明的大公称力行程冷锻压力机的主视图；图2是本发明的大公称力行程冷锻压力机的右视图；图3是本发明的大公称力行程冷锻压力机在下死点时的示意图；图4是本发明的大公称力行程冷锻压力机的变矩离合器的示意图；图5是本发明大公称力行程冷锻压力机的封高调节装置的示意图。图中附图标记表示为1-驱动装置、2-三角连杆、3-偏心轴、4-第一顶点、5-摇 杆、6-第二顶点、7-滑块连接杆、8-第三顶点、9-滑块、10-导轨、11-离合器、12-滑块位置 传感器、13-比例压力阀、14-制动装置、15-蜗轮、16-偏心销、17-锅杆、18-蜗杆驱动装置。
具体实施例方式如图1和图2所示，实施例1的一种大公称力行程冷锻压力机，包括机身，驱动装置1，多连杆机构，滑块9，以及导轨10，其中所述多连杆机构包括三角连杆2，所述三角连杆2呈三角形状，旋转件，所述旋转件包括旋转轴，以及以所述旋转轴为旋转中心的偏心部分，其 中，所述旋转轴在所述驱动装置1的驱动下带动所述偏心部分旋转，且所述偏心部分与所 述三角连杆2的第一顶点4铰接，摇杆5，所述摇杆5的一端铰接在所述机身上，该铰接处为所述摇杆5的摆转中心， 另一端与所述三角连杆2的第二顶点6铰接，滑块连接杆7，所述滑块连接杆7的上端与所述三角连杆2的第三顶点8铰接；所述滑块9连接在所述滑块连接杆7的下端，通过所述滑块连接杆7驱动所述滑 块9作往返移动；所述导轨10设置在所述机身上，对所述滑块9的往返移动进行导向；所述 滑块9中心设置在所述摇杆5的所述摆转中心的正下方。当所述滑块9处于下死点时，所 述滑块9与所述摇杆5处于同一直线线上，来自锻件的较大反力作用在所述滑块9上直接 传递到的是所述摇杆5，而不是所述旋转件，在本实施例中，所述旋转件为偏心轴3，从而保 护了多连杆机构中最贵的核心元件偏心轴3，降低了使用成本，另一方面，滑块设置在所述 摇杆5的正下方，比滑块设置在所述偏心轴3的正下方增力比大，这样可以保证所述偏心轴 3处仅需提供较小的扭矩，就能满足所述滑块9处较大的锻造力。如图3所示，所述旋转件 的所述旋转轴设置的位置满足当所述滑块9处于下死点时，所述旋转件上的所述旋转轴 与所述偏心部分上的铰接点之间的连线，与所述三角连杆2的所述第一顶点4和所述第三 顶点8之间的边处于同一直线上。当所述旋转轴设置的位置满足上述条件时，不仅所述摇 杆5，所述滑块连接杆7，以及连接所述摇杆5与所述滑块连接杆7的所述三角连杆2上的 一边，三者处于同一直线上，而且旋转件与所述三角连杆2上的另一边也处于同一直线上，这样，能够保证所述滑块在下死点附近时多连杆机构具有最大刚性，能够承受来自锻件的 较大反力而不会发生较大的向上的位移，保证了锻造精度。所述多连杆机构对称地设有两 套，能够保证锻造更加平稳。还包括对所述旋转件的转动进行制动的制动装置14。如图2和图4所示，由于滑块9处于公称压力点以下时，滑块9速度会越来越慢， 而此时如果不采取措施的话，压力机的输出力会无限增大，相应地，锻件的反作用力也会无 限增大，这样会导致滑块9在下死点附近时，因压力机输出力过大引起的压力机损坏的问 题。而为了防止压力机的输出力在公称压力点以下逐渐增大，必须降低离合器传递的扭矩， 在本发明中，通过在离合器11的进气口处设有调压装置来解决，具体为所述驱动装置1中 包括有离合器11，所述离合器11的气缸进气口处设有调节进气压力的调压装置；所述机身 的相应位置上还设有滑块位置传感器12，所述滑块位置传感器12与所述调压装置相连，其 能够将检测到滑块9处于压力机的公称压力点时的信息反馈到所述调压装置上进行相应 地调压。在本实施例中所述调压装置为比例压力阀13。当安装在机身上的滑块位置传感器 12检测到滑块9处于公称压力点以下时，将信息反馈到所述比例压力阀13上，通过调节所 述比例压力阀13来降低所述离合器11气缸内的压力大小，从而控制所述离合器11能传递 的最大扭矩，使得所述滑块9在接近下死点的过程中，所述离合器11传递的扭矩逐渐减小， 从而使压力机在公称力点以下能输出的最大力基本保持不变，防止在下死点附近因过载造 成的压力机输出力过大引起的压力机损坏。如图2或图5所示，还包括一封高调节装置，所述封高调节装置包括一其上成型有 蜗轮15的偏心销16，与所述蜗轮15配合的蜗杆17，以及驱动所述蜗杆17转动的蜗杆驱动 装置18 ；在本实施例中，所述蜗杆驱动装置18为电机。所述滑块连接杆7与所述滑块9通 过所述偏心销16连接，其中所述滑块9的左右两侧成型有适合所述偏心销16的两端穿过 的孔，所述滑块连接杆7上成型有适合所述偏心销16的偏心部分穿过的孔。所述封高调节 装置通过电机带动所述蜗杆17，蜗轮15转动，从而驱动所述偏心销16转动，来调整滑块在 下死点的位置。所述封高调节装置的设置一方面可以方便模具的安装调试，另一方面当模 具少量磨损后，可以通过调节封闭高度来补偿模具磨损量，延长模具使用寿命。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
权利要求
1.一种大公称力行程冷锻压力机，包括机身；驱动装置⑴；多连杆机构，包括三角连杆O)，所述三角连杆( 呈三角形状，旋转件，所述旋转件包括旋转轴，以及以所述旋转轴为旋转中心的偏心部分，其中，所 述旋转轴在所述驱动装置(1)的驱动下带动所述偏心部分旋转，且所述偏心部分与所述三 角连杆O)的第一顶点⑷铰接，摇杆(5)，所述摇杆(5)的一端铰接在所述机身上，该铰接处为所述摇杆(5)的摆转中 心，另一端与所述三角连杆O)的第二顶点(6)铰接，滑块连接杆(7)，所述滑块连接杆(7)的上端与所述三角连杆O)的第三顶点(8)铰接；滑块(9)，所述滑块(9)连接在所述滑块连接杆(7)的下端，通过所述滑块连接杆(7) 驱动所述滑块(9)作往返移动；导轨(10)，所述导轨(10)设置在所述机身上，对所述滑块(9)的往返移动进行导向；其特征在于所述滑块(9)中心设置在所述摇杆(5)的所述摆转中心的正下方。
2.根据权利要求1所述的大公称力行程冷锻压力机，其特征在于所述旋转件的所述 旋转轴设置的位置满足当所述滑块(9)处于下死点时，所述旋转件上的所述旋转轴与所 述偏心部分上的铰接点之间的连线，与所述三角连杆O)的所述第一顶点(4)和所述第三 顶点(8)之间的边处于同一直线上。
3.根据权利要求1或2所述的大公称力行程冷锻压力机，其特征在于所述多连杆机 构对称地设有两套。
4.根据权利要求3所述的大公称力行程冷锻压力机，其特征在于所述旋转件为偏心 轴(3)。
5.根据权利要求1或2所述的大公称力行程冷锻压力机，其特征在于所述驱动装置 (1)中包括有离合器(11)，所述离合器(11)的气缸进气口处设有调节进气压力的调压装 置；所述机身的相应位置上还设有滑块位置传感器(12)，所述滑块位置传感器(1 与所述 调压装置相连，其能够将检测到滑块(9)处于压力机的公称压力点时的信息反馈到所述调 压装置上进行相应地调压。
6.根据权利要求5所述的大公称力行程冷锻压力机，其特征在于所述调压装置为比 例压力阀(13)。
7.根据权利要求1或2所述的大公称力行程冷锻压力机，其特征在于还包括对所述 旋转件的转动进行制动的制动装置(14)。
8.根据权利要求3或5所述的大公称力行程冷锻压力机，其特征在于还包括一封高 调节装置，所述封高调节装置包括一其上成型有蜗轮(1 的偏心销(16)，与所述蜗轮(15) 配合的蜗杆(17)，以及驱动所述蜗杆(17)转动的蜗杆驱动装置(18)；所述滑块连接杆(7) 与所述滑块(9)通过所述偏心销(16)连接，其中所述滑块(9)的左右两侧成型有适合所述 偏心销(16)的两端穿过的孔，所述滑块连接杆(7)上成型有适合所述偏心销(16)的偏心部分穿过的孔。
全文摘要
本发明涉及一种大公称力行程冷锻压力机，包括机身，驱动装置，多连杆机构，滑块和导轨，其中所述多连杆机构包括呈三角形状的三角连杆，旋转件，所述旋转件包括旋转轴，以及以所述旋转轴为旋转中心的偏心部分，其中，所述旋转轴在所述驱动装置的驱动下带动所述偏心部分旋转，且所述偏心部分与所述三角连杆的第一顶点铰接；一端铰接在所述机身上，另一端与所述三角连杆的第二顶点铰接的摇杆；上端与所述三角连杆的第三顶点铰接，下端与所述滑块连接的滑块连接杆。所述滑块中心设置在所述摇杆的所述摆转中心的正下方。本发明提供一种旋转件处不易损坏的以及所需驱动旋转件扭矩较小的大公称力行程冷锻压力机。
文档编号B21J9/18GK102059310SQ20101054918
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者徐超, 李亚军, 李江国, 胡小虎, 谢谈, 金魏, 陈贺静 申请人:北京机电研究所