冷锻冲床的制作方法

本发明涉及一种冷锻冲床，属于机械领域。

背景技术：

冷锻是一种能耗较小，精度较高的加工方法。现有技术中，冷锻所需压力较大，能耗需求较高。

中国专利201610035207.1公开了一种冷锻工装，包括工作桌和顶板，顶板与工作桌之间固定有至少2个支撑梁，顶板的下端设有电机，电机的下端连接有伸缩柱，伸缩柱的下部固定有上工作台，上工作台的底面中间固定有固定柱，固定柱的下端连接有下压柱，下压柱的底端设有下压头，上工作台的底面两侧设有滑行控制柱，工作桌上固定有固定台，固定台上固定有下工作台，下工作台上固定有外壳，外壳内部底部设有底座，底座的中间固定有放置台，放置台上固定有放置柱，外壳两侧设有封板，封板上方设有第一孔，封板内部设有第二孔，第二孔内穿有滑行柱，滑行柱位于封板外部的一端固定有加工台。本方案不能很好地解决上述问题，能耗依旧很大，压力不足。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，能耗更低，压力更大的冷锻冲床。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：冷锻冲床，包括床身和驱动机构，驱动机构包括滑块，其特征在于：所述驱动机构包括齿轮机构、上肘节、下肘节、主传动轴、离合器、制动器和滑块调整装置，床身为长方体，床身的内部分为床身前部、床身后部、床身左部和床身右部，床身前部、床身后部、床身左部和床身右部均安装有滑枕，滑块滑接于滑枕；齿轮机构包括主电动机、大齿轮、小齿轮、飞轮、v型皮带、偏心轮和主动连杆，主电动机与飞轮之间通过v型皮带连接，小齿轮与飞轮具有相同的中心轴，小齿轮与大齿轮啮合，小齿轮的直径小于大齿轮的直径，偏心轮设置在大齿轮上，偏心轮的直径小于大齿轮的直径，偏心轮在大齿轮上的投影面完全落入大齿轮的边缘轮廓内部，主动连杆包括主动连杆大头和主动连杆小头，主动连杆大头与偏心轮相连，主动连杆小头与上肘节销轴相连，下肘节的中心设置有下肘节销轴，上肘节的中心设置有上肘节销轴，滑块的上端与下肘节销轴联节，主传动轴与飞轮连接；离合器包括主传动花盘、离合器摩擦块、气动压盘、调整螺杆、调整垫片、离合器弹簧、离合器螺栓和压缩空气旋转接头，离合器摩擦块安装在主传动花盘上，离合器螺栓安装在离合器的顶部，离合器弹簧安装在调整螺杆的右侧，调整螺杆的左侧安装调整垫片，调整螺杆通过调整垫片与主传动花盘连接，主传动花盘与主传动轴平键啮合，主传动花盘的上端面与气动压盘连接，离合器弹簧与离合器螺栓均与气动压盘连接；制动器包括制动器弹簧、多个浮动活塞、制动器底座、压缩气缸、制动压盘、制动花盘和制动器摩擦块，制动器底座与压缩气缸均与床身固定，制动压盘与制动器底座啮合，制动花盘与制动器摩擦块均位于制动压盘中间，制动花盘与主传动轴的左端平键联结，制动花盘上安装有螺栓，制动器弹簧通过压缩气缸将多个浮动活塞固定成一体，浮动活塞与螺栓连接，螺栓连接制动压盘，制动压盘与制动器弹簧连接。主传动花盘上镶嵌有36个块状橡胶石棉摩擦板。当压缩空气进入压缩气缸，此时浮动活塞通过螺栓拉动制动压盘压缩制动器弹簧使制动失效。相反，当停止输入压缩空气，制动器弹簧推动制动压盘作轴向移动与制动器底座将制动花盘以及上面的制动器摩擦块抱死，实现对主传动轴的制动功能。离合器与制动器的动作，分别由各自的电磁阀所控制，当电磁阀的电气回路开通时，空气进入离合器和制动器，此时离合器带动偏心轮及主动连杆拉动滑块作上下运动，而制动器则作分离状态。当电磁阀的电器回路关闭时，则气压消失，此时离合器空转，主传动轴则被制动器刹车而停止运转。离合器和制动器内的摩擦板磨耗量增大时，因气缸溶剂增大，使压缩空气的输入效率降低，而活塞的移动量增大，严重影响离合器以及制动器的瞬间动作精确性。浮动活塞移动量最小为1.5mm，最大为3mm。如果浮动活塞移动量超过3mm，需要调整调整垫片（0.5mm-1mm）以确保机械操作的精确性和效率。小齿轮与大齿轮均安装在主传动轴上，小齿轮与大齿轮的中心均在主传动轴上。主电动机通过v型皮带传动飞轮，飞轮传动小齿轮从而带动大齿轮一起旋转。大齿轮与偏心轮是整体制造而成，主动连杆大头与偏心轮相连，主动连杆小头与上肘节销轴相连，通过驱动轴带动上肘节和下肘节作v字形屈伸运动，从而实现了滑块的上下往复运动。

本发明所述离合器还包括离合器外壳和离合器底座，离合器外壳、离合器底座和飞轮一体式安装，主传动花盘的下端面与离合器底座相连。离合器外壳、离合器底座和飞轮固定位一体，并与气动压盘啮合，随飞轮一起旋转。当压缩空气进入离合器外壳推动气动压盘作轴向移动，这时各摩擦面紧密贴合所产生的摩擦力使主传动轴随飞轮一起旋转。相反，停止输送压缩空气后，气动压盘在离合器弹簧与离合器螺栓的作用下，产生反轴向位移，各离合器摩擦块失去摩擦力，此时飞轮产生空转。

本发明所述离合器还包括k型气动密封圈，k型气动密封圈位于调整螺杆下方，制动器还包括y型气动密封圈，y型气动密封圈位于压缩气缸下方。k型气动密封圈用于离合器的气缸和活塞的防漏，y型气动密封圈用于制动器的压缩气缸和浮动活塞的防漏。

本发明所述滑块下方安装有台盘，台盘中间设置有模腔，模腔中设置有中央孔，中央孔中设置有顶料棒，顶料棒连接有摇臂，摇臂连接有凸轮，摇臂通过凸轮连接有驱动轴，凸轮与驱动轴上设置有偏心连杆，离合器和制动器均与偏心连杆相连。由固定在驱动轴右端的凸轮推动摇臂等传动机构，使模腔内的顶料棒作上冲运动。顶料行程65毫米。顶料棒的复位由自重实现。顶料时间根据所冲压产品的形状尺寸决定，通过所冲压产品的形状尺寸对凸轮与驱动轴上的偏心连杆的角度进行调节。

本发明所述凸轮旁设置有固定轮，凸轮和固定轮上均设置有结合子，凸轮和固定轮上均设置有螺栓，螺栓与结合子连接。凸轮和固定轮上各自有120个三角形牙齿形状的结合子，然后各自用四个螺栓紧固。若松开螺栓，可以任意修改凸轮的位置及其任意角度，从而控制顶料时间。

本发明还包括立式电动机和涡轮减速机，涡轮减速机上安装有蜗轮轴，立式电动机和涡轮减速机相连，滑块上安装有蜗杆，蜗杆连接蜗轮轴，蜗杆连接有蜗轮，蜗轮与下肘节相连，蜗轮与偏心轮连接。

本发明还包括储气罐，主电动机安装于床身的顶部，主电动机为三相异步电机，床身顶部安装储气罐，储气罐连接有气动三联件，气动三联件与制动器连接，气动三联件与压缩空气旋转接头连接。压缩空气旋转接头用于对离合器和制动器输入压缩空气，从而推动浮动活塞动作。

本发明还包括平衡器、下脱模机构和上脱模机构，储气罐连接有油泵电动机，油泵电动机连接下脱模机构，滑块上方安装上脱模机构，储气罐连接平衡器，平衡器与上脱模机构连接。

本发明还包括手动脂油滑润泵、压缩空气调整盘、吨位显示器、操作盘和信息数据显示屏，主传动轴位于偏心连杆左侧，且主传动轴垂直于上脱模机构，手动脂油滑润泵安装于床身的侧壁上，且手动脂油滑润泵与油泵电动机连接，手动脂油滑润泵与压缩空气调整盘相连。吨位显示器、操作盘和信息数据显示屏均安装在床身的侧壁上。操作盘可以安装在床身右侧立柱靠下的位置，有各项操作按钮、开关以及切换开关。吨位显示器可以安装在床身左侧中段。

本发明还包括机床固定地脚螺栓和电控柜，机床固定地脚螺栓安装在床身的侧面底边上，电控柜安装在床身的下部，且电控柜位于滑块右侧，油泵电动机和下脱模机构安装于电控柜中。

本发明相比现有技术，具有以下优点：

1、床身：整体采用优质后钢板焊接而成，具有高强度、高刚性能，可提高冷锻产品的制造精度。

2、滑块：优质厚钢板焊接而成的桶形箱体与四个通过淬火和研磨制成的滑枕将滑块限制在中间，滑块高度是滑块行程的6倍。滑块行程为180mm。滑块由固定在床身上的四个方向共计8块铜道板的滑枕调节锁定，滑块的上端与下肘节销轴联节，从而保证了上下行程的锻压高精度。

3、上肘节和下肘节：选用耐强压的压缩材料制成，用于配合在锻压过程中实现主动连杆的最小形变量，并严格控制主动连杆在加工过程中的精度。

4、离合器和制动器：离合器和制动器能在高速运转中瞬间精确控制本机床偏心连杆机构的运动角度。为避免离合和制动造成的温度过高对运动精度的影响，本机床采用离合器和飞轮组合在一起，制动器与床身装配在一起。

5、滑块调整：滑块的调整是采用电动势双级自锁涡轮蜗杆微调方式，冲床上控制按钮两点操作。

6、产品顶出装置：在台盘底部安装凸轮连杆式的顶出机构，将锻造的成品上升脱离底膜腔。其传递路径是由驱动轴左端的凸轮推动摇杆，通过拉杆、双级曲柄、滚轮等带动顶顶料棒作上下运动。

附图说明

图1是本发明实施例的主视结构示意图。

图2是本发明实施例的左视结构示意图。

图3是本发明实施例的后视结构示意图。

图4是图3正面剖视结构示意图。

图5是本发明实施齿轮机构主视结构示意图。

图6是本发明实施齿离合器主视半剖结构示意图。

图7是本发明实施与现有技术滑块运动轨迹比较。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。本实施例为具体展开部分均可采用现有技术，因此不在本说明书中作进一步展开赘述。

实施例。

参见图1至图7。

本实施例为一种肘节式冲床，具体为一种肘节式的冷锻冲床。现有技术为一种普通曲轴式冲床。本实施例的冷锻冲床包括床身1和驱动机构，驱动机构包括滑块2、齿轮机构、上肘节3、下肘节4、主传动轴5、离合器、制动器6和滑块调整装置。

床身1为长方体，床身1的内部分为床身前部、床身后部、床身左部和床身右部，床身前部、床身后部、床身左部和床身右部均安装有滑枕，滑块2滑接于滑枕。

齿轮机构包括主电动机7、大齿轮8、小齿轮9、飞轮10、v型皮带11、偏心轮12和主动连杆13，主电动机7与飞轮10之间通过v型皮带11连接，小齿轮9与飞轮10具有相同的中心轴，小齿轮9与大齿轮8啮合，小齿轮9的直径小于大齿轮8的直径，偏心轮12设置在大齿轮8上，偏心轮12的直径小于大齿轮8的直径，偏心轮12在大齿轮8上的投影面完全落入大齿轮8的边缘轮廓内部，主动连杆13包括主动连杆大头和主动连杆小头，主动连杆大头与偏心轮12相连，主动连杆小头与上肘节销轴14相连，下肘节4的中心设置有下肘节销轴15，上肘节3的中心设置有上肘节销轴14，滑块2的上端与下肘节销轴15联节，主传动轴5与飞轮10连接。

离合器包括离合器外壳24、离合器底座25、k型气动密封圈26、主传动花盘16、离合器摩擦块17、气动压盘18、调整螺杆19、调整垫片20、离合器弹簧21、离合器螺栓22和压缩空气旋转接头23，离合器摩擦块17安装在主传动花盘16上，离合器螺栓22安装在离合器的顶部，离合器弹簧21安装在调整螺杆19的右侧，调整螺杆19的左侧安装调整垫片20，调整螺杆19通过调整垫片20与主传动花盘16连接，主传动花盘16与主传动轴5平键啮合，主传动花盘16的上端面与气动压盘18连接，离合器弹簧21与离合器螺栓22均与气动压盘18连接，k型气动密封圈26位于调整螺杆19下方。k型气动密封圈26用于离合器的气缸和活塞的防漏。

作为优选，离合器外壳24、离合器底座25和飞轮10一体式安装，主传动花盘16的下端面与离合器底座25相连。离合器外壳24、离合器底座25和飞轮10固定位一体，并与气动压盘18啮合，随飞轮10一起旋转。当压缩空气进入离合器外壳24推动气动压盘18作轴向移动，这时各摩擦面紧密贴合所产生的摩擦力使主传动轴5随飞轮10一起旋转。相反，停止输送压缩空气后，气动压盘18在离合器弹簧21与离合器螺栓22的作用下，产生反轴向位移，各离合器摩擦块17失去摩擦力，此时飞轮10产生空转。

制动器6包括y型气动密封圈、制动器弹簧、多个浮动活塞、制动器底座、压缩气缸、制动压盘、制动花盘和制动器摩擦块，制动器底座与压缩气缸均与床身1固定，制动压盘与制动器底座啮合，制动花盘与制动器摩擦块均位于制动压盘中间，制动花盘与主传动轴5的左端平键联结，制动花盘上安装有螺栓，制动器弹簧通过压缩气缸将多个浮动活塞固定成一体，浮动活塞与螺栓连接，螺栓连接制动压盘，制动压盘与制动器弹簧连接，y型气动密封圈位于压缩气缸下方。y型气动密封圈用于制动器6的压缩气缸和浮动活塞的防漏。

主传动花盘16上镶嵌有三十六个块状橡胶石棉摩擦板。当压缩空气进入压缩气缸，此时浮动活塞通过螺栓拉动制动压盘压缩制动器弹簧使制动失效。相反，当停止输入压缩空气，制动器弹簧推动制动压盘作轴向移动与制动器底座将制动花盘以及上面的制动器摩擦块抱死，实现对主传动轴5的制动功能。离合器与制动器6的动作，分别由各自的电磁阀所控制，当电磁阀的电气回路开通时，空气进入离合器和制动器6，此时离合器带动偏心轮12及主动连杆13拉动滑块2作上下运动，而制动器6则作分离状态。当电磁阀的电器回路关闭时，则气压消失，此时离合器空转，主传动轴5则被制动器6刹车而停止运转。离合器和制动器6内的摩擦板磨耗量增大时，因气缸溶剂增大，使压缩空气的输入效率降低，而活塞的移动量增大，严重影响离合器以及制动器6的瞬间动作精确性。浮动活塞移动量最小为1.5mm，最大为3mm。如果浮动活塞移动量超过3mm，需要调整调整垫片20（0.5mm-1mm）以确保机械操作的精确性和效率。小齿轮9与大齿轮8均安装在主传动轴5上，小齿轮9与大齿轮8的中心均在主传动轴5上。主电动机7通过v型皮带11传动飞轮10，飞轮10传动小齿轮9从而带动大齿轮8一起旋转。大齿轮8与偏心轮12是整体制造而成，主动连杆大头与偏心轮12相连，主动连杆小头与上肘节销轴14相连，通过驱动轴带动上肘节3和下肘节4作v字形屈伸运动，从而实现了滑块2的上下往复运动。

作为优选，本实施例中，滑块2下方安装有台盘，台盘中间设置有模腔，模腔中设置有中央孔，中央孔中设置有顶料棒，顶料棒连接有摇臂，摇臂连接有凸轮，摇臂通过凸轮连接有驱动轴，凸轮与驱动轴上设置有偏心连杆，离合器和制动器6均与偏心连杆相连。由固定在驱动轴右端的凸轮推动摇臂等传动机构，使模腔内的顶料棒作上冲运动。顶料行程65毫米。顶料棒的复位由自重实现。顶料时间根据所冲压产品的形状尺寸决定，通过所冲压产品的形状尺寸对凸轮与驱动轴上的偏心连杆的角度进行调节。

作为优选，本实施例中，凸轮旁设置有固定轮，凸轮和固定轮上均设置有结合子，凸轮和固定轮上均设置有螺栓，螺栓与结合子连接。凸轮和固定轮上各自有120个三角形牙齿形状的结合子，然后各自用四个螺栓紧固。若松开螺栓，可以任意修改凸轮的位置及其任意角度，从而控制顶料时间。

作为优选，本实施例的床身1中还安装有立式电动机和涡轮减速机，涡轮减速机上安装有蜗轮轴，立式电动机和涡轮减速机相连，滑块2上安装有蜗杆，蜗杆连接蜗轮轴，蜗杆连接有蜗轮，蜗轮与下肘节4相连，蜗轮与偏心轮12连接。

作为优选，本实施例中，主电动机7安装于床身1的顶部，主电动机7为三相异步电机。

作为优选，本实施例中，床身1的顶部还安装有储气罐27，储气罐27连接有气动三联件38，气动三联件38与制动器6连接，气动三联件38与压缩空气旋转接头23连接。压缩空气旋转接头23用于对离合器和制动器6输入压缩空气，从而推动浮动活塞动作。

作为优选，本实施例中，床身1中还安装有油泵电动机29、平衡器28、下脱模机构30和上脱模机构31。储气罐27连接油泵电动机29，油泵电动机29连接下脱模机构30，滑块2上方安装上脱模机构31，储气罐27连接平衡器28，平衡器28与上脱模机构31连接。

作为优选，本实施例冷锻冲床还包括手动脂油滑润泵32、压缩空气调整盘33、吨位显示器34、操作盘35和信息数据显示屏36，主传动轴5位于偏心连杆左侧，且主传动轴5垂直于上脱模机构31，手动脂油滑润泵32安装于床身1的侧壁上，且手动脂油滑润泵32与油泵电动机29连接，手动脂油滑润泵32与压缩空气调整盘33相连。吨位显示器34、操作盘35和信息数据显示屏36均安装在床身1的侧壁上。操作盘35可以安装在床身1右侧立柱靠下的位置，有各项操作按钮、开关以及切换开关。吨位显示器34可以安装在床身1左侧中段。

作为优选，本实施例冷锻冲床还包括机床固定地脚螺栓39和电控柜40，机床固定地脚螺栓39安装在床身1的侧面底边上，电控柜40安装在床身1的下部，且电控柜40位于滑块2右侧，油泵电动机29和下脱模机构30安装于电控柜40中。

作为优选，本实施例中，床身1的正面安装有三次元机械手43，三次元机械手43安装有x向伺服电机41、y向伺服电机42和z向伺服电机。x向伺服电机41、y向伺服电机42和z向伺服电机分别驱动三次元机械手43在空间上x向、y向和z向的运动。

从图7中可以看出，相比现有技术，本实施肘节式冲床的滑块2运行相比普通曲轴式冲床的运行更为稳定。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。