專利名稱：一種冷旋壓封頭翻邊機的三油缸四連桿仿型機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種金屬冷旋壓封頭翻邊機的液壓仿型機構，特別是一種冷旋壓
封頭翻邊機的三油缸四連桿仿型機構。
背景技術：
上世紀80年代，我國引進和仿制的冷旋壓封頭翻邊機有兩種結構，即意大利的 "一"字形結構和德國的"T"字形結構。因兩種翻邊機的結構各有優缺點，因此我國將意大 利翻邊機的框架、傳動機構和德國翻邊機的液壓仿型機構進行組合和改造，制造了目前國 內普遍采用的冷旋壓封頭翻邊機。我國的冷旋壓封頭翻邊機是由"回"字形框架、上夾持、 下夾持、夾持傳動機構、成型輪主軸、液壓仿型機構組成，其中仿型機構是由斜拉油缸、斜拉 油缸傳動機構、壓力輪主軸、同步油缸組組成，其同步油缸組是由兩個直徑不同、長度相同 的油缸構成，分為前油缸和后油缸；后油缸的前油腔圓環面積與前油缸的后油腔面積相等， 前油缸和后油缸為串聯連接方式，從而保證前油缸和后油缸在伸縮尺寸相同的情況下，保 持兩活塞間的前油腔和后油腔排出、供給的液壓油容積不變；前油缸和后油缸的平行間距 由壓力輪主軸連接位置決定，因此，長度相同并且平行的兩個油缸分別通過旋轉銷軸與壓 力輪主軸和翻邊機框架固定端連接，就構成了一個以旋轉銷軸為圓心點的平行四邊形鉸鏈 機構，并始終保持以平行四邊形的運動方式給壓力輪主軸提供上下推、拉的動力；斜拉油缸 是控制仿型尺寸用的，油缸的長度必須和成型輪模具的軸線截面半徑相等，并且相互平行， 平行線的間距由壓力輪主軸長度決定，這樣，斜拉油缸兩端用旋轉銷軸分別和框架、壓力輪 主軸構成兩個圓心點，壓力輪主軸和成型輪的壓點構成一個圓心點，成型輪模具的軸線截 面半徑構成虛擬圓心點，這樣，兩個固定點、一個壓點和一個虛擬點就構成了運動仿型的平 行四邊形鉸鏈機構。雖然改進后的翻邊機融入了二者的優點，但由于液壓仿型機構仍采用 德國傳統的電磁控制方向閥、流量閥、壓力閥的控制技術，因常規的電磁控制閥是得電閥 芯就全部打開，系統液壓油就從這里流過，失電后，閥芯在彈簧力的作用下，就全部關閉，系 統液壓油就從這里截止。所以，該液壓仿型機構仍存在如下缺點 1、難以控制加工質量。翻邊機在加工產品時，因采用的常規的三位四通電磁閥不 能調整油缸進出口流量，致使油缸的伸縮的速度不能調整，為解決封頭加工質量問題，只能 將經常加工的封頭種類的最低速度設定為油缸的工作進給速度，因此，生產效率較低、通用 性較差。 2、不適合新產品的開發試制。當翻邊機加工封頭種類的最低油缸設定速度不能滿 足鈦合金、鋁鎂合金、鎳合金、雙向鋼、復合板封頭旋壓加工質量時，就要調整液壓站的流量 控制閥，以改變同步油缸的工進速度；因此，既費時、又麻煩，不適合新產品的開發試制和單 件或小批量生產。 3、增加了產品加工前的輔助準備時間。翻邊機在旋壓封頭時，因同步油缸的控制 距離是以設定后的速度來伸出或縮回的，而斜拉油缸在同步油缸的推動或拉動下，運行的 是平行四邊形的鉸鏈軌跡，由鉸鏈軌跡點構成曲線，由于曲線的存在，就會出現螺距不等的現象，進而影響產品的型腔質量和材質密度的均勻性；為滿足產品的型腔質量要求，通常都 要選取產品要旋壓的球缺高度弧長的中點作為參照，并計算球缺周長旋轉一周所需要的時 間，測算同步油缸伸出或縮回的速度來調整液壓站的流量控制閥；所以，增加了產品加工前 的輔助準備時間，造成首件產品加工周期過長、日均衡生產不易控制。
發明內容為了解決上述現有技術中存在的缺點和不足，本實用新型的目的是要設計一種冷 旋壓封頭翻邊機的三油缸四連桿仿型機構，可實現三油缸四連桿在磁柵尺和角旋轉編碼器 反饋部分的控制下，在線調整油缸的進出口流量，控制油缸伸縮速度，使不同材質的單件封 頭或小批量封頭在旋壓過程中更具通用性，不但可提高生產效率，又可很好地解決連續多 曲率旋壓封頭的技術問題，滿足設備精藝生產的工藝需求。 為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下一種冷旋壓封頭翻邊機的三油 缸四連桿仿型機構包括斜拉油缸、壓力輪主軸、同步油缸、斜拉油缸液壓鎖、同步油缸液壓 鎖、斜拉油缸溢流閥、同步油缸溢流閥、斜拉油缸油泵、同步油缸油泵和液壓油；所述的斜拉 油缸的后油腔與翻邊機的上橫梁通過可旋轉的銷軸連接、前油腔通過可旋轉的銷軸與壓力 輪主軸的上端連接；所述的斜拉油缸和同步油缸的進出口分別通過管路與斜拉油缸液壓鎖 和同步油缸液壓鎖連接；所述的同步油缸由前油缸和后油缸組成，前油缸的后油腔的進出 口與后油缸的前油腔的進出口通過管路連接；所述的前油缸和后油缸的后油腔分別通過旋 轉銷軸與翻邊機的下橫梁的兩個固定端點連接、前油腔分別通過可旋轉銷軸與壓力輪主軸 的下端連接，所述的前油缸的前油腔和后油缸的后油腔的進出口通過管路與同步油缸液壓 鎖連接；所述的斜拉油缸溢流閥的出口和同步油缸溢流閥的出口均與回油管路連接，所述 的回油管路與油箱連接，所述的斜拉油缸油泵和同步油缸油泵的進口均插在油箱的液壓油 里；所述的斜拉油缸液壓鎖和同步油缸液壓鎖的進出口分別通過管路與斜拉油缸比例閥和 同步油缸比例閥連接，所述的斜拉油缸比例閥的進口通過三通管分別與斜拉油缸油泵的出 口和斜拉油缸溢流閥進口連接，所述的同步油缸比例閥的進口通過三通管分別與同步油缸 油泵的出口和同步油缸溢流閥進口連接，所述的斜拉油缸比例閥的出口和同步油缸比例閥 的出口均與回油管路連接。 本實用新型所述的斜拉油缸比例閥和同步油缸比例閥均是可以按照電控信號的 強弱自動調節液壓油流量的比例閥。 與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果 1、由于本實用新型的同步油缸采用了比例閥調速技術，因此，翻邊機可在線調整 油缸進出口流量，使油缸的伸縮速度范圍達到0 10m/min，較好的滿足了不同材質、不同 加工直徑和多曲率加工范圍的要求，解決了翻邊機存在的通用性差和油缸伸縮速度不可控 的共性問題；同時也顯著提高了生產效率、明顯降低了廢品率。 2、由于本實用新型可以通過磁柵尺和角旋轉編碼器的閉環反饋技術控制同步油 缸比例閥的出口流量，從而可隨時改變同步油缸工進速度，解決了上升螺旋線螺距一致性 不好的型腔問題，滿足了產品質量、日均衡和精藝生產的需求。 3、由于本實用新型可在線調整斜拉油缸和同步油缸的伸縮速度，因此翻邊機可柔 性加工各類別、系列封頭產品，不需調整液壓站的流量控制閥，非常適合新產品開發或是單件產品或是批量產品的加工生產。
本實用新型共有附圖3幅。其中 圖1是冷旋壓封頭翻邊機的三油缸四連桿仿型機構的液壓控制原理圖； 圖2是冷旋壓封頭翻邊機的三油缸四連桿仿型機構的液壓控制油缸位置圖； 圖3是冷旋壓封頭翻邊機的三油缸四連桿仿型機構的液壓控制聯動曲線圖。 圖中1、油箱，201、斜拉油缸溢流閥，202、同步油缸溢流閥，301、斜拉油缸油泵， 302、同步油缸油泵，401、斜拉油缸比例閥，402、同步油缸比例閥，501、斜拉油缸液壓鎖， 502、同步油缸液壓鎖，601、斜拉油缸，602、前油缸，603、后油缸，701、前油腔，702、后油腔， 8、成型輪模具，9、封頭，12、螺旋曲線壓制起點，15、銷軸，16、壓力輪主軸，17、曲率半徑圓心 點，18、螺旋曲線壓制終點，23、油缸活塞，24、鉸鏈點。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行進一步說明，如圖1 3所示，一種冷旋壓封頭翻 邊機的三油缸四連桿仿型機構包括斜拉油缸601、壓力輪主軸16、同步油缸、斜拉油缸液壓 鎖501、同步油缸液壓鎖502、斜拉油缸溢流閥201、同步油缸溢流閥202、斜拉油缸油泵301、 同步油缸油泵302和液壓油；所述的斜拉油缸601的后油腔702與翻邊機的上橫梁通過可 旋轉的銷軸15連接、前油腔701通過可旋轉的銷軸15與壓力輪主軸16的上端連接；所述 的斜拉油缸601和同步油缸的進出口分別通過管路與斜拉油缸液壓鎖501和同步油缸液壓 鎖502連接；所述的同步油缸由前油缸602和后油缸603組成，前油缸602的后油腔702的 進出口與后油缸603的前油腔701的進出口通過管路連接；所述的前油缸602和后油缸603 的后油腔702分別通過旋轉銷軸15與翻邊機的下橫梁的兩個固定端點連接、前油腔701分 別通過可旋轉銷軸15與壓力輪主軸16的下端連接，所述的前油缸602的前油腔701和后 油缸603的后油腔702的進出口通過管路與同步油缸液壓鎖502連接；所述的斜拉油缸溢 流閥201的出口和同步油缸溢流閥202的出口均與回油管路連接，所述的回油管路與油箱 1連接，所述的斜拉油缸油泵301和同步油缸油泵302的進口均插在油箱1的液壓油里；所 述的斜拉油缸液壓鎖501和同步油缸液壓鎖502的進出口分別通過管路與斜拉油缸比例閥 401和同步油缸比例閥402連接，所述的斜拉油缸比例閥401的進口通過三通管分別與斜拉 油缸油泵301的出口和斜拉油缸溢流閥201進口連接，所述的同步油缸比例閥402的進口 通過三通管分別與同步油缸油泵302的出口和同步油缸溢流閥202進口連接，所述的斜拉 油缸比例閥401的出口和同步油缸比例閥402的出口均與回油管路連接。所述的斜拉油缸 比例閥401和同步油缸比例閥402均是可以按照電控信號的強弱自動調節液壓油流量的比 例閥。
如圖1 3所示，本實用新型的工作過程如下 準備程序將仿型封頭9按照模具的形狀擠壓成形半徑、弧長、螺旋曲線壓制起 點、上升螺旋線螺距、同步油缸位移速度參數通過觸摸屏傳送到翻邊機控制系統的PLC中， 由PLC自動調用現場球感尺的位置信號進行比較、計算、PID調節并輸出士1200mA的比例 閥模擬信號，調節比例閥進出口的液壓油流量并改變油缸的伸出與縮回速度。[0021] 運行程序啟動液壓泵斜拉油缸油泵301和同步油缸油泵302給密閉的系統管路和液壓元件提供32MPa不穩定的承壓液壓油，當該液壓油流經設定好壓力的斜拉油缸溢流閥201和同步油缸溢流閥202時，斜拉油缸溢流閥201和同步油缸溢流閥202便把不穩定的32MPa液壓油轉化為穩定的25MPa系統液壓油，系統液壓油在斜拉油缸比例閥401和同步油缸比例閥402的自動調節下，通過斜拉油缸液壓鎖501和同步油缸液壓鎖502給斜拉油缸601和同步油缸供油，供油量按照流量與體積的關系改變斜拉油缸601和同步油缸的伸出F或縮回V速度；其中同步油缸的供油方式為當同步油缸需要伸出F時，同步油缸比例閥402的YV2得到一個+0. 1 1200mA模擬信號，使比例閥的閥芯左移，后油缸603的后油腔702的液壓油壓力大于前油缸602的前油腔701的液壓油壓力，迫使油缸活塞23向F方向移動；如果同步油缸比例閥402的YV2得到一個_0. 1 _1200mA模擬信號，使比例閥的閥芯右移，前油缸602的前油腔701的液壓油壓力大于后油缸603的前油腔702的液壓油壓力，迫使油缸活塞23向V方向移動。 仿型原理根據仿型半徑確定成型輪模具8，使成型輪模具8曲率半徑圓心點17的長度和角度等于斜拉油缸601R的長度和角度，由壓力輪主軸16和斜拉油缸601的鉸鏈點24與壓力輪主軸16和成型輪模具8的螺旋曲線壓制起點12或螺旋曲線壓制終點18的長度確定平行四邊形的長度。
權利要求一種冷旋壓封頭翻邊機的三油缸四連桿仿型機構包括斜拉油缸(601)、壓力輪主軸(16)、同步油缸、斜拉油缸液壓鎖(501)、同步油缸液壓鎖(502)、斜拉油缸溢流閥(201)、同步油缸溢流閥(202)、斜拉油缸油泵(301)、同步油缸油泵(302)和液壓油；所述的斜拉油缸(601)的后油腔(702)與翻邊機的上橫梁通過可旋轉的銷軸(15)連接、前油腔(701)通過可旋轉的銷軸(15)與壓力輪主軸(16)的上端連接；所述的斜拉油缸(601)和同步油缸的進出口分別通過管路與斜拉油缸液壓鎖(501)和同步油缸液壓鎖(502)連接；所述的同步油缸由前油缸(602)和后油缸(603)組成，前油缸(602)的后油腔(702)的進出口與后油缸(603)的前油腔(701)的進出口通過管路連接；所述的前油缸(602)和后油缸(603)的后油腔(702)分別通過旋轉銷軸(15)與翻邊機的下橫梁的兩個固定端點連接、前油腔(701)分別通過可旋轉銷軸(15)與壓力輪主軸(16)的下端連接，所述的前油缸(602)的前油腔(701)和后油缸(603)的后油腔(702)的進出口通過管路與同步油缸液壓鎖(502)連接；所述的斜拉油缸溢流閥(201)的出口和同步油缸溢流閥(202)的出口均與回油管路連接，所述的回油管路與油箱(1)連接，所述的斜拉油缸油泵(301)和同步油缸油泵(302)的進口均插在油箱(1)的液壓油里；其特征在于所述的斜拉油缸液壓鎖(501)和同步油缸液壓鎖(502)的進出口分別通過管路與斜拉油缸比例閥(401)和同步油缸比例閥(402)連接，所述的斜拉油缸比例閥(401)的進口通過三通管分別與斜拉油缸油泵(301)的出口和斜拉油缸溢流閥(201)進口連接，所述的同步油缸比例閥(402)的進口通過三通管分別與同步油缸油泵(302)的出口和同步油缸溢流閥(202)進口連接，所述的斜拉油缸比例閥(401)的出口和同步油缸比例閥(402)的出口均與回油管路連接。
2. 根據權利要求1所述的冷旋壓封頭翻邊機的三油缸四連桿仿型機構，其特征在于 所述的斜拉油缸比例閥(401)和同步油缸比例閥(402)均是可以按照電控信號的強弱自動 調節液壓油流量的比例閥。
專利摘要本實用新型公開了一種冷旋壓封頭翻邊機的三油缸四連桿仿型機構，包括斜拉油缸、壓力輪主軸、同步油缸、斜拉油缸液壓鎖、同步油缸液壓鎖、斜拉油缸溢流閥、同步油缸溢流閥、斜拉油缸油泵、同步油缸油泵和液壓油；所述的斜拉油缸液壓鎖和同步油缸液壓鎖的進出口分別通過管路與斜拉油缸比例閥和同步油缸比例閥連接，所述的斜拉油缸比例閥的進口通過三通管分別與斜拉油缸油泵的出口和斜拉油缸溢流閥進口連接，所述的同步油缸比例閥的進口通過三通管分別與同步油缸油泵的出口和同步油缸溢流閥進口連接，本實用新型解決了翻邊機存在的通用性差和油缸伸縮速度不可控的共性問題，同時也顯著提高了生產效率、明顯降低了廢品率。
文檔編號B21D19/08GK201446174SQ20092001603
公開日2010年5月5日 申請日期2009年7月29日 優先權日2009年7月29日
發明者劉國富, 李艷, 楊偉 申請人:大連頂金通用設備制造有限公司