高頻電液激振擠壓成型模具裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種冷擠壓模具，尤其涉及一種下模可調(diào)振動的冷擠壓裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車零部件的批量越來越大，冷擠壓技術(shù)也在此大展身手，越來越多的汽車零部件要求由切削工藝改為冷擠壓加工。與切削加工件相比，冷擠壓件具有連續(xù)的金屬纖維流線和較高的機(jī)械強(qiáng)度，尤其是在汽車中應(yīng)用較多的齒形類零件，其齒形在冷擠壓后基本不需加工或僅僅只是留下磨削的加工量，而且材料利用率和生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量也較為穩(wěn)定。
[0003]然而冷擠壓上述零部件的困難在于:由于對成形精度有要求，大部分零件都有一定的體積尺寸且為重要的傳力件，其材料在室溫下流動應(yīng)力很大，加之本身形狀較為復(fù)雜，模具與坯料之間的摩擦力也阻礙著金屬坯料的流動，越到成形的最后階段摩擦力越大，金屬流動越困難，這樣最后階段的變形抗力往往會有一個(gè)階躍式的飛升，假使擠壓設(shè)備噸位不足，極易導(dǎo)致擠壓出來的零件形狀產(chǎn)生缺陷，同時(shí)巨大的變形抗力對模具材料和壽命也提出了更嚴(yán)酷的要求。
[0004]一般認(rèn)為，振動塑性成形能大幅度降低成形過程中的變形抗力和材料的流動應(yīng)力、減少模具與工件間的摩擦力以及獲得更好的表面質(zhì)量和更高的尺寸精度等。迄今為止人們在線材、管材和異型材料的拉拔、金屬材料的沖孔、剪切、精壓、乳制等都進(jìn)行過振動加工的試驗(yàn)。
[0005]到目前為止，在振動塑性成形中采用的激振方式主要以大功率超聲波振動為主，采用機(jī)械式和電磁式激振也有零星見于文獻(xiàn)報(bào)道。冷擠壓成形，無論是坯料還是模具，重量都相對較大，成形的變形抗力也較高，可見，上述幾種激振裝置都不適合用于“難成形零件”的振動擠壓中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服已有的激振方式難以實(shí)現(xiàn)模具高頻振動以及成形件尺寸精度未能得到保證的不足，本實(shí)用新型提供一種高頻電液激振擠壓成型模具裝置，能夠提供足夠大的振動輸出力，足夠高的振動頻率以及較小的振幅，在完成復(fù)雜零件振動擠壓的同時(shí)并能保證其尺寸精度。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為:通過高頻電液激振閥調(diào)節(jié)控制液壓油換向頻率以及壓強(qiáng)，即可實(shí)現(xiàn)振動臺部分以給定的頻率和振幅上下振動。
[0008]高頻電液激振擠壓成型模具裝置在冷擠壓時(shí)，固定好模具與振動臺，在擠壓胚料的同時(shí)，振動臺工作，從而提供一定頻率和振幅的振動。由于振動的振幅微小，對零件的尺寸精度不會影響。此外，在振動周期的部分時(shí)間里摩擦力反而有利于變形加工，產(chǎn)品表面質(zhì)量提高，工具的磨損消耗降低，同時(shí)促進(jìn)材料流動，減小摩擦力，降低變形抗力的效果。
[0009]一種高頻電液激振擠壓成型模具裝置，包括:
[0010]成形機(jī)構(gòu)，所述成形機(jī)構(gòu)包括凸模和凹模，所述凹模與上模板固定連接，所述凸模位于凹模的正下方，所述凸模與振動臺固定連接，其特征在于:所述高頻電液激振擠壓成型模具裝置還包括振動發(fā)生機(jī)構(gòu)，所述振動發(fā)生機(jī)構(gòu)包括振動臺，單出桿液壓缸，蓄能器和高頻電液激振閥，所述振動臺與下模板通過定位螺桿滑動連接，所述液壓缸前蓋與下模板固定連接，所述液壓桿與振動臺通過螺紋副螺紋連接，所述液壓缸有桿腔與無桿腔分別通過高壓油管與高頻電液激振閥連通，所述兩個(gè)蓄能器分別并聯(lián)入兩條高壓油管。
[0011]進(jìn)一步，所述振動臺下表面與下模板之間放置有阻尼片。
[0012]再進(jìn)一步，所述一個(gè)蓄能器與單出桿液壓缸有桿腔油管并聯(lián)，一個(gè)蓄能器與高頻電液激振閥吸油口油管并聯(lián)。
[0013]上模板設(shè)有上導(dǎo)向孔，所述下模座上設(shè)有下導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱分別穿過所述上導(dǎo)向孔和下導(dǎo)向孔。
[0014]模具包括凹模、凸模和基座平臺，基座平臺固定于底座上，凸模固定在滑動平臺下，凹模固定在基座平臺上。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果主要體現(xiàn)在:(I)本裝置與原有油壓擠壓設(shè)備同采用液壓原理，可共用油箱，集成度好。
[0016](2)本裝置振動頻率高。本實(shí)用新型所使用的高頻電液激振器是高頻交流液流直接作用在彈性剛度較大的振動板上，使彈性振動板產(chǎn)生振動，僅需部分克服負(fù)載的慣性力且沒有阻尼力，再借助彈性元件很大的彈性回復(fù)力，能實(shí)現(xiàn)很高的振動頻率，從而實(shí)現(xiàn)振動的效果。
[0017](3)本裝置功率密度高、輸出力大。相比較超聲波和電磁式激振發(fā)生器，這種電液激振器僅由液壓缸和交流閥組成，體積很小，但能輸出較大的功率，比同體積的電磁振動器的功率高很多，并且能輸出很大的振動力。
[0018](4)本裝置振幅小。相比較常規(guī)的液壓振動，本高頻激振器使高頻液流直接作用與振動板上，由于振動板的彈性應(yīng)力應(yīng)變特性，可實(shí)現(xiàn)微米級的小幅度振動，因此不會影響擠壓件的尺寸精度。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型高頻電液激振擠壓成型模具裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型高頻電液激振擠壓成型模具凸模的俯視圖；
[0021]圖3為活塞桿伸出時(shí)高頻電液激振器油路狀態(tài)示意圖；
[0022]圖4為活塞桿收縮時(shí)高頻電液激振器油路狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。本實(shí)用新型實(shí)施例僅供說明具體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的規(guī)模不受實(shí)施例的限制。
[0024]圖1為本實(shí)用新型高頻電液激振擠壓成型模具裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括成形機(jī)構(gòu)，所述成形機(jī)構(gòu)包括凸模4和凹模2，所述凹模2與上模板I固定連接，所述凸模4位于凹模2的正下方，所述凸模4與振動臺6固定連接，其特征在于:所述高頻電液激振擠壓成型模具裝置還包括振動發(fā)生機(jī)構(gòu)，所述振動發(fā)生機(jī)構(gòu)包括振動臺6，單出桿液壓缸12，蓄能器14，蓄能器16和高頻電液激振閥15，所述振動臺6與下模板9通過定位螺桿5滑動連接，所述單出桿液壓缸前蓋10與下模板9固定連接，所述液壓桿11與振動臺6通過螺紋副螺紋連接，所述單出桿液壓缸12有桿腔與無桿腔分別通過高壓油管14與高頻電液激振閥15連通。
[0025]所述振動臺下表面與下模板之間放置有阻尼片7。
[0026]所述蓄能器13與單出桿液壓缸有桿腔油管并聯(lián)，蓄能器16與高頻電液激振閥吸油口油管并聯(lián)。
[0027]所述上模板設(shè)有上導(dǎo)向孔，所述下模座上設(shè)有下導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱8分別穿過所述上導(dǎo)向孔和下導(dǎo)向孔。
[0028]工作時(shí)，凹模2擠壓胚料的同時(shí)，振動發(fā)生機(jī)構(gòu)給予凸模以一定頻率和幅度的振動，從而達(dá)到振動擠壓的目的，由于高頻激振的振幅可達(dá)到微米級，因此不會影響成型件的尺寸精度。
[0029]圖3和圖4為活塞桿伸出和收縮時(shí)高頻電液激振器油路狀態(tài)示意圖，系統(tǒng)由一種四通閥控電液激振器來實(shí)現(xiàn)高頻下的電液微幅振動，系統(tǒng)主要由高頻電液激振閥1、單出桿液壓缸I1、蓄能器13、蓄能器16、油箱17和油管等組成。其中高頻電液激振閥I主要由交流伺服電機(jī)21、大齒輪20、小齒輪22、閥芯25、閥套19、閥體18、聯(lián)軸器23、彈簧24、聯(lián)軸器26、直線電機(jī)27等組成。高頻電液激振閥I的閥芯25具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和軸向運(yùn)動兩個(gè)自由度，閥芯25的旋轉(zhuǎn)速度由交流伺服電機(jī)21通過一對齒輪組進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)電機(jī)21的轉(zhuǎn)速就可以控制閥芯25的轉(zhuǎn)速。高頻電液激振閥閥芯臺肩周向均勻開設(shè)溝槽，其中相鄰臺肩上的溝槽相互錯(cuò)位。當(dāng)閥芯轉(zhuǎn)到如圖3位置時(shí)，高壓油從P 口流入，經(jīng)過B 口進(jìn)入液壓缸的無桿腔，液壓缸的有桿腔恒通高壓油。由于液壓缸無桿腔的作用面積是有桿腔的兩倍，因此活塞桿11在液壓油推力的作用下往右運(yùn)動。當(dāng)閥芯轉(zhuǎn)到如圖4位置時(shí)，液壓缸無桿腔的油液通過B 口流到油箱，活塞桿在液壓缸有桿腔壓力的作用下向左運(yùn)動。因此通過控制閥芯的連續(xù)旋轉(zhuǎn)就能實(shí)現(xiàn)液壓缸活塞的來回往復(fù)振動。閥芯除了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動外還具有軸向運(yùn)動，軸向直線運(yùn)動由直線電機(jī)控制，通過控制直線電機(jī)的伸出或縮回就可以控制閥芯從零(閥口完全關(guān)閉)到最大軸向開口進(jìn)行控制，從而可以改變液壓缸輸出振動幅值的大小。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高頻電液激振擠壓成型模具裝置，包括成形機(jī)構(gòu)，所述成形機(jī)構(gòu)包括凸模和凹模，所述凹模與上模板固定連接，所述凸模位于凹模的正下方，所述凸模與振動臺固定連接，其特征是:還包括振動發(fā)生機(jī)構(gòu)，其包括振動臺，單出桿液壓缸，蓄能器和高頻電液激振閥，所述振動臺與下模板通過定位螺桿滑動連接，所述單出桿液壓缸前蓋與下模板固定連接，所述液壓桿與振動臺通過螺紋副螺紋連接，所述單出桿液壓缸有桿腔與無桿腔分別通過高壓油管與高頻電液激振閥連通。2.如權(quán)利要求1所述的高頻電液激振擠壓成型模具裝置，其特征是:所述振動臺下表面與下模板之間放置有阻尼片。3.如權(quán)利要求1所述的高頻電液激振擠壓成型模具裝置，其特征是:所述一個(gè)蓄能器與單出桿液壓缸有桿腔油管并聯(lián)，一個(gè)蓄能器與高頻電液激振閥吸油口油管并聯(lián)。4.如權(quán)利要求1所述的高頻電液激振擠壓成型模具裝置，其特征是:所述上模板設(shè)有上導(dǎo)向孔，所述下模座上設(shè)有下導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱分別穿過所述上導(dǎo)向孔和下導(dǎo)向孔。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種高頻電液激振擠壓成型模具裝置，成形機(jī)構(gòu)包括凸模和凹模，凹模與上模板固定連接，凸模位于凹模的正下方，凸模與振動臺固定連接；振動發(fā)生機(jī)構(gòu)包括振動臺，單出桿液壓缸，蓄能器和高頻電液激振閥，振動臺與下模板通過定位螺桿滑動連接，單出桿液壓缸前蓋與下模板固定連接，液壓桿與振動臺通過螺紋副螺紋連接，單出桿液壓缸有桿腔與無桿腔分別通過高壓油管與高頻電液激振閥連通。與原有的擠壓設(shè)備相比，可共用油箱，集成度好、振動頻率高、功率密度高、輸出力大，以及振幅小等特點(diǎn)。
【IPC分類】B06B1/18, B21C25/02
【公開號】CN204672715
【申請?zhí)枴緾N201520304407
【發(fā)明人】胡紅生, 李偉榮, 吳建忠
【申請人】嘉興學(xué)院
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月5日