一种气液增压驱动夹紧机构及包含其的模具快速夹紧系统的制作方法

1.本发明涉及折弯机技术领域，尤其涉及一种气液增压驱动夹紧机构及包含其的模具快速夹紧系统。


背景技术：

2.传统折弯机中，折弯机模具往快夹上安装时，均不能采用垂直上下安装的方式进行，工人操作不便，并且，模具装载后需要对每个快夹进行手动夹紧(3米折弯机一般情况下快夹数量为16-20个左右)；卸载模具时再手动松掉快夹，然后用手前后掰动模具的同时往下拽模具才能将模具卸载下来，每进行一次换模就需要重复上述装载和卸载过程，既浪费人工，降低生产效率，也不能实现折弯加工的自动换刀。
3.现有技术也有采用液压方式夹紧和松开快夹的方案，但是需要设置液压泵站，液压管路在折弯机内的设置也较复杂，导致机器使用成本较高，也会存在漏油风险。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的折弯机使用传统方式松紧快夹时浪费人工，效率低，采用液压方式松紧快夹时则会导致结构复杂，机器使用成本高的技术问题，本发明提供了一种气液增压驱动夹紧机构及包含其的模具快速夹紧系统来解决上述问题。
5.本发明提出一种气液增压驱动夹紧机构，包括固定架、油孔开关、沿固定架的长度方向布置的若干夹紧齿以及与夹紧齿一一对应设置的第一复位件；所述固定架具有夹紧齿油腔和活塞腔，所述夹紧齿油腔和第一复位件分别沿夹紧齿的运动方向位于夹紧齿两端，所述活塞腔包括互不连通且容积可变的储液腔和第一进气腔，所述第一进气腔与外部气源连接；当油孔开关打开时，储液腔与夹紧齿油腔连通；当油孔开关关闭时，储液腔与夹紧齿油腔断开；所述储液腔适于在夹紧齿处于夹紧状态时关闭。
6.进一步的，所述油孔开关包括位于固定架内的增压活塞和供增压活塞往复运动且一端开口的增压腔，所述增压活塞在增压腔内分隔出与增压腔的开口端不连通的第二进气腔，所述第二进气腔与外部气源连接；所述增压腔的开口端与储液腔和夹紧齿油腔连通，当增压活塞向增压腔的开口端方向运动时，油孔开关关闭。
7.进一步的，所述增压活塞背对第二进气腔的一端设有第二复位件，以使增压活塞在复位状态下向第二进气腔方向运动。
8.进一步的，所述活塞腔内设有鼓液活塞，所述储液腔和第一进气腔位于鼓液活塞的两端。
9.进一步的，所述活塞腔的侧壁具有与储液腔连通的通油孔，通油孔通过中间通道与夹紧齿油腔连通，通油孔与中间通道垂直布置，所述中间通道位于增压腔的开口端，以使增压活塞伸入中间通道。
10.进一步的，所述活塞腔和增压腔为同一腔室，所述活塞腔内设有位于所述增压活塞一端的第一鼓液气囊和增压气囊，储液腔和第一进气腔位于第一鼓液气囊外周和内周，
第二进气腔位于增压气囊内。
11.进一步的，所述活塞腔内设有第三鼓液气囊，储液腔和第一进气腔位于第三鼓液气囊外周和内周。
12.进一步的，所述油孔开关位于夹紧齿的上方且油孔开关与夹紧齿一一对应设置，或者油孔开关和通油孔位于固定架的长度方向一端。
13.进一步的，所述活塞腔内设有第二鼓液气囊和储液气囊，所述夹紧齿的一端设有液压膨胀管，储液腔位于储液气囊内，夹紧齿油腔位于液压膨胀管内，第一进气腔位于第二鼓液气囊内。
14.本发明还提出一种模具快速夹紧系统，包括以上所述的气液增压驱动夹紧机构。
15.本发明的有益效果是：
16.(1)本发明所述的气液增压驱动夹紧机构及包含其的模具快速夹紧系统，巧妙的融合利用了气动和液压的优点，从而实现用一般工业用压缩空气实现大夹持力的模具夹紧功能，取消液压泵站和避免长距离液压管路的漏油风险。
17.(2)本发明所述的气液增压驱动夹紧机构及包含其的模具快速夹紧系统，设置有夹紧齿油腔和储液腔，液压油只要在夹紧齿油腔和储液腔之间来回运动，仅依靠第一进气腔和复位件提供液压油的流动推力，液压通道简单，不存在漏油风险，且不需要设置液压泵站。
18.(3)本发明所述的气液增压驱动夹紧机构及包含其的模具快速夹紧系统，通过设置气囊实现各个腔室的膨胀与收缩，气囊的密封性较好，不会出现漏气或者漏油现象。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
20.图1是本发明实施例一所述的气液增压驱动夹紧机构处于松开状态时的示意图；
21.图2是本发明实施例一所述的气液增压驱动夹紧机构处于初步夹紧状态时的示意图；
22.图3是本发明实施例一所述的气液增压驱动夹紧机构处于稳定夹持状态时的示意图；
23.图4是本发明中增压活塞的具体实施方式的示意图；
24.图5是本发明实施例二所述的气液增压驱动夹紧机构处于松开状态时的示意图；
25.图6是本发明实施例二所述的气液增压驱动夹紧机构处于初步夹紧状态时的示意图；
26.图7是本发明实施例二所述的气液增压驱动夹紧机构处于稳定夹持状态时的示意图；
27.图8是本发明实施例三所述的气液增压驱动夹紧机构处于夹紧状态时的示意图；
28.图9是本发明实施例三所述的气液增压驱动夹紧机构处于松开状态时的示意图；
29.图10是图8的a-a向剖视图；
30.图11是图8的b-b向剖视图；
31.图12是图8的c-c向剖视图；
32.图13是本发明实施例四所述的气液增压驱动夹紧机构的侧视图；
33.图14是图13的d-d向剖视图；
34.图15是图13的e-e向剖视图；
35.图16是图13的f-f向剖视图；
36.图17是本发明实施例四所述的气液增压驱动夹紧机构处于夹紧状态时的示意图；
37.图18是本发明实施例四所述的气液增压驱动夹紧机构处于松开状态时的示意图。
38.图中，1、固定架，101、中心基部，1011、夹持段，102、第一连接板，103、第二连接板，104、第一外侧板，105、滑道，106、第二外侧板，2、油孔开关，201、增压活塞，2021、活塞本体，2022、增压柱，202、第二进气腔，3、夹紧齿，4、第一复位件，5、夹紧齿油腔，6、活塞腔，601、储液腔，602、第一进气腔，7、快夹，8、通油孔，9、中间通道，10、鼓液活塞，11、导油孔，12、第二复位件，13、第一鼓液气囊，14、增压气囊，15、增压环，16、第二鼓液气囊，17、储液气囊，18、第三鼓液气囊，19、压缩空气通道，20、隔板，21、水平段，22、竖直段，23、液压油道，24、液压膨胀管。
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.一种气液增压驱动夹紧机构，包括固定架1、油孔开关2、沿固定架1的长度方向布置的若干夹紧齿3以及与夹紧齿3一一对应设置的第一复位件4；固定架1具有夹紧齿油腔5和活塞腔6，夹紧齿油腔5和第一复位件4分别沿夹紧齿3的运动方向位于夹紧齿3两端，活塞腔6包括互不连通且容积可变的储液腔601和第一进气腔602，第一进气腔602与外部气源连接；当油孔开关2打开时，储液腔601与夹紧齿油腔5连通；当油孔开关2关闭时，储液腔601与夹紧齿油腔5断开；储液腔601适于在夹紧齿3处于夹紧状态时关闭。
41.固定架1作为安装基座，为固定结构，夹紧齿3往复运动与固定架1配合夹紧或者松开快夹7，当夹紧齿油腔5内没有液压油时，液压油位于储液腔601内，第一进气腔602的容积处于最小值，此时夹紧齿3位于运动行程的一端，当第一进气腔602进气使第一进气腔602的容积逐渐增大时，液压油逐渐由储液腔601进入夹紧齿油腔5，使夹紧齿油腔5容积增大，从而推动夹紧齿3向运动行程的另一端移动，同时第一复位件4收缩，当夹紧齿3需要再次回到初始位置时，则停止向第一进气腔602进气，夹紧齿3在第一复位件4的作用下反向移动，推动液压油重新回到储液腔601内。
42.本发明可以在夹紧齿油腔5处于最大容积值时使夹紧齿3夹紧快夹7，也可以在夹紧齿油腔5处于最小容积值时使夹紧齿3夹紧快夹7，主要取决于第一复位件4和夹紧齿油腔5的位置设置，在夹紧齿3处于夹紧状态时，油孔开关2关闭，使储液腔601与夹紧齿油腔5断开，这样可以保证夹紧状态的稳定性，避免因气压不稳导致液压油回流至储液腔601内。
43.油孔开关2可以但不仅限于采用如下结构：油孔开关2包括位于固定架1内的增压活塞201和供增压活塞201往复运动且一端开口的增压腔，增压活塞201在增压腔内分隔出与增压腔的开口端不连通的第二进气腔202，第二进气腔202与外部气源连接；增压腔的开口端与储液腔601和夹紧齿油腔5连通，当增压活塞201向增压腔的开口端方向运动时，油孔开关2关闭。
44.第二进气腔202压力升高时，增压活塞201被推动向增压腔的开口端方向运动，油孔开关2关闭，当第二进气腔202回到真空状态时，增压活塞201在液压油推动下反向运动，油孔开关2打开。
45.与现有技术相比，气动系统是车间容易获得的动力源，每个车间基本都有压缩空气源，所以模具快速夹紧系统不需要额外的动力源装置，而液压夹紧系统需要额外配置液压泵和外管路；另外，本发明由于没有额外的泵站系统，所以没有额外能源消耗，也不需要复杂的电气控制系统去控制泵站的输出压力、流量、流速这些参数，所以能耗接近于零。
46.实施例一
47.如图1-图3所示，一种气液增压驱动夹紧机构，包括固定架1、油孔开关2、沿固定架1的长度方向布置的若干夹紧齿3以及与夹紧齿3一一对应设置的第一复位件4；固定架1具有夹紧齿油腔5和活塞腔6，夹紧齿油腔5和第一复位件4分别沿夹紧齿3的运动方向位于夹紧齿3两端，活塞腔6包括互不连通且容积可变的储液腔601和第一进气腔602，第一进气腔602与外部气源连接；当油孔开关2打开时，储液腔601与夹紧齿油腔5连通；当油孔开关2关闭时，储液腔601与夹紧齿油腔5断开；储液腔601适于在夹紧齿3处于夹紧状态时关闭。
48.固定架1沿长度方向延伸，如图1所示，固定架1包括中心基部101、位于中心基部101两侧且依次连接的第一连接板102、第二连接板103和第一外侧板104，两列快夹7对称布置于中心基部101两侧，中心基部101的下半部具有与快夹7配合夹持的夹持段1011，中心基部101内具有供快夹7往复运动的滑道105，第一复位件4位于所述滑道105内，第一复位件4可以选用弹簧，第一复位件4可以与夹紧齿3一一对应设置，此时第一复位件4的两端分别与夹紧齿3和中心基部101抵接，本实施例中，两个对称布置的夹紧齿3共用一个第一复位件4，此时滑道105沿宽度方向贯通。
49.本实施例的油孔开关2位于夹紧齿3的上方且油孔开关2与夹紧齿3一一对应设置，如图1所示，第一连接板102的一侧与中心基部101的上半部围成增压腔，第一连接板102的下方不封闭，形成增压腔的开口，第二连接板103的一侧与第一连接板102的另一侧以及位于第二连接板103下方的隔板20围成活塞腔6，第一外侧板104盖合在固定架1的外侧，并与中心基部101的下半部形成夹紧齿油腔5。
50.活塞腔6的侧壁具有与储液腔601连通的通油孔8，通油孔8通过中间通道9与夹紧齿油腔5连通，通油孔8与中间通道9垂直布置，中间通道9位于增压腔的开口端，以使增压活塞201伸入中间通道9。本实施例的中间通道9位于隔板20的下方，通油孔8贯通隔板20的厚度方向，增压活塞201包括活塞本体2011和位于活塞本体2011前端的增压柱2012(如图4所示)，增压柱2012从增压腔的开口伸出增压腔，活塞本体2011的端面尺寸大于增压柱2012的端面尺寸，活塞本体2011作为推板使用，在其他可选实施方式中，活塞本体2011与增压柱2012的端面尺寸也可以相同。活塞腔6内设置有鼓液活塞10，储液腔601和第一进气腔602位于鼓液活塞10的两端。
51.增压柱2012上设计有导油孔11，导油孔11呈l形结构，当油孔开关2处于打开状态时，导油孔11的上端与通油孔8对齐，以使得鼓液活塞10驱使的液压油从储液腔601进入夹紧齿油腔5，推动两侧夹紧齿3相向朝中间移动，初步夹紧模具，如图2所示。夹紧齿3达到夹紧状态后，活塞本体2011接收由第二进气腔202进入的压缩空气产生的压力而推动增压柱2012移动，实现增压作用，使导油孔11与通油孔8错开，油孔开关2关闭，夹紧齿3达到稳定夹
持状态，如图3所示。
52.由于各个腔室活动的活塞分隔，为提高密封效果，本实施例需要在活塞与相邻侧壁之间设置密封圈，例如增压活塞201的上表面与第一连接板102、鼓液活塞10的上表面与第二连接板103、鼓液活塞10的下表面与隔板20之间均设置有密封圈。
53.作为优选的，为提高增压活塞201的复位速度，本实施例在增压活塞201背对第二进气腔202的一端设有第二复位件12，以使增压活塞201在复位状态下向第二进气腔202方向运动。如图1所示，第二复位件12位于中间通道9内。
54.实施例二
55.如图5-图7所示，本实施例与实施例一的区别在于，将中心基部101两侧的第一连接板102、第二连接板103和第一外侧板104统一替换为第二外侧板106，即中心基部101的两侧仅安装第二外侧板106，同时增压腔和活塞腔6合二为一，第二外侧板106的上部与中心基部101形成增压腔(或者活塞腔6)，第二外侧板106的下部与中心基部101和夹紧齿3围成夹紧齿油腔5。活塞腔6内设有位于增压活塞201一端的第一鼓液气囊13和增压气囊14，储液腔601和第一进气腔602位于第一鼓液气囊13外周和内周，第二进气腔202位于增压气囊14内。第一鼓液气囊13和增压气囊14位于活塞本体2011的两侧，活塞腔6的开口处设置轴向贯通的增压环15，中间通道9位于增压环15内，通油孔8位于增压环15上朝向活塞腔6开口的一端。
56.增压气囊14处于收缩状态时，导油孔11与通油孔8导通，油孔开关2处于打开状态，当第一鼓液气囊13膨胀时，由第一鼓液气囊13推动的液压油从储液腔601进入夹紧齿油腔5，推动对称布置的两个夹紧齿3相向朝中间移动，初步夹紧模具(如图6所示)，当增压气囊14开始通入空气对鼓入夹紧齿油腔5的液压油进行增压的同时，第一鼓液气囊13则进行放气，达到稳定夹持状态，如图7所示。
57.本实施例由于在第一鼓液气囊13和增压气囊14内通入压缩空气，第一鼓液气囊13和增压气囊14为全封闭结构，因此不需要在增压活塞201的外周设置密封圈，密封效果较好。
58.在本实施例的其他可选实施方式中，也可以取消增压气囊14，此时则需要在增压活塞201的外周设置密封圈。
59.实施例三
60.本实施例与上述实施例的区别在于，油孔开关2位于固定架1的长度方向一端，如图10和图12所示，增压活塞201和通油孔8都位于固定架1的左端，并且沿固定架1的宽度方向对称布置有两个，由于增压腔位于固定架1的一端，因此在固定架1的主体部分只需要设置活塞腔6，储液腔601和第一进气腔602可以由实施例一中的鼓液活塞10分隔，也可以选择通过第三鼓液气囊18分隔，固定架1外具有两个气源接口，其中一个气源接口通过压缩空气通道19进入两个第三鼓液气囊18内，另一个气源接口则进入第二进气腔202内，储液腔601的液压油通过位于一端的通油孔8经中间通路进入液压油道23，最后进入每个夹紧齿油腔5内(如图10-图12所示)。
61.如图8所述，当夹紧齿3处于夹紧状态时，第三鼓液气囊18膨胀，液压油由储液腔601进入夹紧齿油腔5；如图9所示，当夹紧齿3处于夹紧状态时，第三鼓液气囊18收缩。
62.与上述实施例相比，本实施例的结构更加简化，可以用一个增压活塞201实现一侧
夹紧齿3的统一夹紧。
63.实施例四
64.本实施例的油孔开关2也位于固定架1的长度方向一端，另外与上述实施例还具有以下区别，夹紧齿油腔5、储液腔601和第一进气腔602均设置在密闭结构内，如图17和图18所示，活塞腔6内设有第二鼓液气囊16和储液气囊17，夹紧齿3的一端设有液压膨胀管24，储液腔601位于储液气囊17内，夹紧齿油腔5位于液压膨胀管24内，第一进气腔602位于第二鼓液气囊16内，通油孔8位于固定架1的一端，通油孔8具有上下两个水平段21，上方水平段21与储液气囊17连接(如图14所示)，下方水平段21与两侧液压膨胀管24连接(如图15所示)，两个水平段21通过竖直段22连接，通油孔8的竖直段22延伸至中间通道9处(如图16所示)，液压膨胀管24和储液气囊17通过通油孔8连通，液压油在两者之间流动，增压活塞201可以堵住通油孔8。
65.实施例五
66.一种模具快速夹紧系统，包括以上所述的气液增压驱动夹紧机构。
67.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
68.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
69.在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。
70.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。