用于调节制造空心型材的挤压机芯棒的位置的方法转让专利
申请号 : CN200580002483.8
文献号 : CN100591435C
文献日 : 2010-02-24
发明人 : E·哈根 , A·施维佩 , A·维尔肖芬
申请人 : SMS欧姆科股份有限公司
摘要 :
用于调节制造管子(2)的挤压机的设置在一个液压冲孔装置中的芯棒(10)的位置的方法，所述冲孔装置包括一个液压缸和一个活塞，这二者形成一个芯棒液压缸(8)，所述管子则由装在容纳器(5)中的且借助于芯棒(10)冲出孔的锭坯(4)挤压而成，所述容纳器位于挤压模具(3)之前。利用此方法，芯棒液压缸(8)由根据挤压速度调节到预先计算的输送量的泵(11)直接驱动，并且向预先计算的泵输送量供给额外的输送量，其中为调节芯棒(10)的位置，将一个作用在芯棒液压缸(8)的环形侧(12)上的调节阀(16)连接到一个油箱(17)上。
权利要求 :
1.用于调节制造管子(2)的挤压机的设置在一个液压冲孔装置中的芯棒(10)的位置的方法，所述冲孔装置包括一个液压缸和一个活塞，这二者形成了一个芯棒液压缸(8)，所述管子则由装在容纳器(5)中的且借助于芯棒(10)来冲出孔的锭坯(4)挤压而成，所述容纳器位于挤压模具(3)之前，芯棒液压缸(8)的活塞杆侧(12)通过液压管路(13)连接了一个泵(11)，并且在液压管路(13)和油箱(17)之间设置了调节阀(16)， 所述方法包括步骤： 根据挤压速度来将所述泵(11)调节到预先计算的输送量， 以所述预先计算的输送量利用所述泵(11)来直接驱动所述芯棒液压缸(8)； 将一个额外的输送量供给到所述预先计算的输送量中；和 通过所述调节阀(16)来使通向所述油箱(17)的输送量保持为比所述额外的输送量更大或更小一些，从而将所述芯棒(10)保持在稳定的位置。
2.按权利要求l所迷的方法，其特征在于：所述芯棒液压缸(8)的排 出压力调节到一个规定的压力。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于：对所述芯棒液压缸 (8)的两侧上的压力进行监控。勺输送量保持为比所述
说明书 :
用于调节制造空心型材的挤压机芯棒的位置的方法技术领域
本发明涉及一种方法，此方法用于调节制造管子的挤压机的设置在液压冲孔装置中的芯棒的位置，该冲孔装置包括一个液压缸和一个活塞，这二者形成一个芯棒液压缸，所述管子则由装在容纳器中的且借助于芯棒冲出孔的锭坯挤压而成，所述容纳器设置在挤压模具之前。
背景技术
通过德国专利文献1227858公开了一种用于制造空心型材或管子的金属挤压机。在这种挤压机上，芯棒以其芯棒液压缸布置在主压力机活塞中。芯棒液压釭的活塞与一根在压力机的活动横梁中滑动导向的冲孔横梁相连接.作为这种内置的冲孔装置的替代方案，大家知道，在压力机的主压力机活塞或主压力机液压缸之外设置了芯棒液压缸。
因为芯棒通常具有不同的长度，其中应该对磨损加以考虑，所以
管子进行挤压时，对凹模开口中的芯棒尖进行精确调节。丝杠和丝杠螺母通常与芯棒行程限制杆一起布置在液压缸横梁中或者冲孔横梁
中，将丝杠和丝杠螺母设置在冲孔横梁中进行芯棒行程限制，这一点比如说通过前述专利文献得到公开。在这里，芯棒行程限制杆的一端固定在液压缸橫梁中，并且在其朝向托架的另一端承栽挡块。冲孔横梁凭借一个螺母支撑在挡块上，此螺母限制冲孔横梁的行程并因此限制芯棒的行程，且可以通过丝杠进行调节.
为了在空心型材或管子挤压成形时对由挤压杆导引的芯棒在模具中/在凹模中进行定位，并且在挤压时以很高的精度保持这个位置，在挤压机实际运行时，在挤压过程中借助于芯棒液压缸将芯棒保持在该位置上。为了能保持芯棒在模具中的这个位置，液压缸必须精确地以和挤压杆前行时相同的速度将芯棒带回.不过，在这种情况下由于变形力、磨擦和液压压缩性而产生了干扰量，这里必须通过调节系统以高度动态的方式对干扰量进行平衡.
此外，有必要覆盖很大的1:120以及更高的速度范围。最后，应该注意，由于工艺技术会对芯棒产生很大的不断变化的拉力，此拉力在挤压过程结束时同样会反转.为了保证定位，这里使用祠服间，通过伺服阀控制冲孔液压缸的全部容积。因为这些伺服阀只能在有限的
容积范围内工作，所以不可避免必须为1:120的速度分辨率平行构造多个不同额定规格的祠服阀.
因为芯棒通常具有不同的长度，其中应该对磨损加以考虑，所以
管子进行挤压时，对凹模开口中的芯棒尖进行精确调节。丝杠和丝杠螺母通常与芯棒行程限制杆一起布置在液压缸横梁中或者冲孔横梁
中，将丝杠和丝杠螺母设置在冲孔横梁中进行芯棒行程限制，这一点比如说通过前述专利文献得到公开。在这里，芯棒行程限制杆的一端固定在液压缸橫梁中，并且在其朝向托架的另一端承栽挡块。冲孔横梁凭借一个螺母支撑在挡块上，此螺母限制冲孔横梁的行程并因此限制芯棒的行程，且可以通过丝杠进行调节.
为了在空心型材或管子挤压成形时对由挤压杆导引的芯棒在模具中/在凹模中进行定位，并且在挤压时以很高的精度保持这个位置，在挤压机实际运行时，在挤压过程中借助于芯棒液压缸将芯棒保持在该位置上。为了能保持芯棒在模具中的这个位置，液压缸必须精确地以和挤压杆前行时相同的速度将芯棒带回.不过，在这种情况下由于变形力、磨擦和液压压缩性而产生了干扰量，这里必须通过调节系统以高度动态的方式对干扰量进行平衡.
此外，有必要覆盖很大的1:120以及更高的速度范围。最后，应该注意，由于工艺技术会对芯棒产生很大的不断变化的拉力，此拉力在挤压过程结束时同样会反转.为了保证定位，这里使用祠服间，通过伺服阀控制冲孔液压缸的全部容积。因为这些伺服阀只能在有限的
容积范围内工作，所以不可避免必须为1:120的速度分辨率平行构造多个不同额定规格的祠服阀.
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种开头所述的方法，此方法以简单的方式且尤其在不需要伺服阀的情况下实现符合所有要求的芯棒位置调节。
按本发明此任务通过这种方法得以解决，即芯棒液压缸由根据挤压速度调节到预先计算的输送量的泵直接驱动，并且向预先计算的泵输送量供给额外的输送量，其中为调节芯棒的位置，要将一个作用于芯棒液压缸的环形側上的调节阀连接到一个油箱上。通过直接驱动，
也就是说不使用中间连接的调节阀，这样在泵和芯棒液压缸之间没有任何伺服阀，更确切地说，可以仅仅使用普通的、费用低廉的且方便运行的筒式阀来调节移动方向，这样对泵的体积流量来说就不产生压力损失。以此可以达到这一点，即泵压与芯棒液压缸上的工作压力相应.此外，几乎不会出现能量损失，并且泵上面的工作压力更小。直接驱动仅仅需要一个唯一的、很小的但是具有极高精度且快速工作的调节阀用于整个速度范围。由此也同时节省了很多成本。
按照本发明的控制原理是，根据挤压速度将泵调节到一个输送量，此输送量大致产生一个同样大小的芯棒液压缸的回程速度。芯棒因此在整个挤压过程中在模具中大致占据一个恒定的位置。为了同样实现定位且校正干扰量，按本发明作为对已计算出的芯棒液压缸的输送量的补充，这里向泵输送量供给额外的输送量。这种额外的输送量排除了这种可能，即芯棒液压缸向下逆着挤压方向移出模具位置。设置用于在芯棒液压缸的环形側进行调节的小型调节阀提供了从液压釭的环形面到油箱的连接，并且对位置定位所需要的通住油箱的油量进行调节。只要通往油箱的油量小于额外的输送量的数值，那么芯棒就会向
下移出模具；如果与此相反通往油箱的油量更大一些，那么芯棒就会进一步移进模具中.这种通过一个调节器来保持位置的调节阀就以此平衡了干扰量。
根据本发明的一种优选的实施方式提出，将芯棒液压缸的排出压力调节到一个规定的压力，以此即使在芯棒上的拉力下降时或者在力反转时也可以进行芯棒的位置调节'为此，在液压缸排出側或者在芯棒液压缸的活塞表面側最好有一 个比例-限压阀。这样，即使在芯棒上的力出现反转或下降时也可以达到稳定的调节性能。
如果优选规定，对在芯棒液压缸的两側上的压力进行监控，比如不仅仅在芯棒液压缸的环形側而且在其排出側都布置一个测压计，以此就可以在接通笫二调节器且对两个液压缸側上的压力进行监控的情况下，在低于规定的数值时提高排出压力，使得在芯棒液压缸的回程側上调节出规定的压力.此液压系统因此总是处于张紧状态，并实现与力的方向无关的调节，
本发明的其它特征和细节可从权利要求及以下关于一种在唯一的附图中以非常简化的方式示出的调节方案的说明中得知.
对于一种作为公知的用于制造空心型材或管子2的挤压机1，在图中以非常简化的方式仅仅示出了包含一个凹模的模具3、连接在模具前
面的、接纳了一个已装入有待挤压的锭坯4的容纳器5、 一个带有横梁
7的挤压杆6以及一个带有液压供给装置的芯棒液压缸8。芯棒液压缸
8容纳了一个往返移动的活塞9，此活塞带有由其承栽的穿过挤压杆6
且以其尖端或前端在模具3中进行了位置定位调节的芯棒10。
芯棒液压缸8直接由泵11进行驱动.为此目的，其环形側12通
过一个液压管路13连接到所示的泵11上，为该泵沿着输送方向配设
了一个流入阀14。从液压管路13上分支出来的油箱管路l5具有一个
集成的很小的与一个未示出的调节器相连的调节阀（NG10) 16，并接
入到油箱17中，
为了对芯棒10的位置进行调节使其前端精确定位在模具3中，将额外数量的液压流体在芯棒液压缸8的环形側12供给泵11的输送量以用于校正千扰量，此输送量根据挤压速度预先计算获得。如果通往油箱17的油量小于额外的输送量的数值，通过由调节器所引起的小型调节阀16的切换，芯棒10会立即向下移出模具3»与此相反，如果通往油箱17的油量大于额外的输送量的数值，芯棒IO会继续移进模具3中。芯棒10因此在整个挤压过程中始终在模具3中处于一个大致恒定的位置上，
芯棒液压缸8的两个液压缸側12、 18受到压力监控。为此，不仅在其环形侧12上而且在其排出側18上都配设了一个测压计19a或19b,在一条从芯棒液压缸,8的排出側18通向油箱管路15的在小型调节阀16下面与此油箱管路15相连的排出管路20中，连接了一个比例-限压阀或调压阀21，而这个阀则连接在另一个未示出的调节器上。
通过对两个液压缸側上的压力进行监控及借助于笫二调节器对调压阀21进行切换，可以在低于规定值时提高排出侧18上的压力，使得在芯棒液压缸8的环形側l2或回程側上调节出规定的压力。此液压
系统因此总是处于张紧状态，并实现与力的方向无关的调节，以此同样可以对芯棒10上的拉力下降或者力反转作出反应。
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按本发明此任务通过这种方法得以解决，即芯棒液压缸由根据挤压速度调节到预先计算的输送量的泵直接驱动，并且向预先计算的泵输送量供给额外的输送量，其中为调节芯棒的位置，要将一个作用于芯棒液压缸的环形側上的调节阀连接到一个油箱上。通过直接驱动，
也就是说不使用中间连接的调节阀，这样在泵和芯棒液压缸之间没有任何伺服阀，更确切地说，可以仅仅使用普通的、费用低廉的且方便运行的筒式阀来调节移动方向，这样对泵的体积流量来说就不产生压力损失。以此可以达到这一点，即泵压与芯棒液压缸上的工作压力相应.此外，几乎不会出现能量损失，并且泵上面的工作压力更小。直接驱动仅仅需要一个唯一的、很小的但是具有极高精度且快速工作的调节阀用于整个速度范围。由此也同时节省了很多成本。
按照本发明的控制原理是，根据挤压速度将泵调节到一个输送量，此输送量大致产生一个同样大小的芯棒液压缸的回程速度。芯棒因此在整个挤压过程中在模具中大致占据一个恒定的位置。为了同样实现定位且校正干扰量，按本发明作为对已计算出的芯棒液压缸的输送量的补充，这里向泵输送量供给额外的输送量。这种额外的输送量排除了这种可能，即芯棒液压缸向下逆着挤压方向移出模具位置。设置用于在芯棒液压缸的环形側进行调节的小型调节阀提供了从液压釭的环形面到油箱的连接，并且对位置定位所需要的通住油箱的油量进行调节。只要通往油箱的油量小于额外的输送量的数值，那么芯棒就会向
下移出模具；如果与此相反通往油箱的油量更大一些，那么芯棒就会进一步移进模具中.这种通过一个调节器来保持位置的调节阀就以此平衡了干扰量。
根据本发明的一种优选的实施方式提出，将芯棒液压缸的排出压力调节到一个规定的压力，以此即使在芯棒上的拉力下降时或者在力反转时也可以进行芯棒的位置调节'为此，在液压缸排出側或者在芯棒液压缸的活塞表面側最好有一 个比例-限压阀。这样，即使在芯棒上的力出现反转或下降时也可以达到稳定的调节性能。
如果优选规定，对在芯棒液压缸的两側上的压力进行监控，比如不仅仅在芯棒液压缸的环形側而且在其排出側都布置一个测压计，以此就可以在接通笫二调节器且对两个液压缸側上的压力进行监控的情况下，在低于规定的数值时提高排出压力，使得在芯棒液压缸的回程側上调节出规定的压力.此液压系统因此总是处于张紧状态，并实现与力的方向无关的调节，
本发明的其它特征和细节可从权利要求及以下关于一种在唯一的附图中以非常简化的方式示出的调节方案的说明中得知.
对于一种作为公知的用于制造空心型材或管子2的挤压机1，在图中以非常简化的方式仅仅示出了包含一个凹模的模具3、连接在模具前
面的、接纳了一个已装入有待挤压的锭坯4的容纳器5、 一个带有横梁
7的挤压杆6以及一个带有液压供给装置的芯棒液压缸8。芯棒液压缸
8容纳了一个往返移动的活塞9，此活塞带有由其承栽的穿过挤压杆6
且以其尖端或前端在模具3中进行了位置定位调节的芯棒10。
芯棒液压缸8直接由泵11进行驱动.为此目的，其环形側12通
过一个液压管路13连接到所示的泵11上，为该泵沿着输送方向配设
了一个流入阀14。从液压管路13上分支出来的油箱管路l5具有一个
集成的很小的与一个未示出的调节器相连的调节阀（NG10) 16，并接
入到油箱17中，
为了对芯棒10的位置进行调节使其前端精确定位在模具3中，将额外数量的液压流体在芯棒液压缸8的环形側12供给泵11的输送量以用于校正千扰量，此输送量根据挤压速度预先计算获得。如果通往油箱17的油量小于额外的输送量的数值，通过由调节器所引起的小型调节阀16的切换，芯棒10会立即向下移出模具3»与此相反，如果通往油箱17的油量大于额外的输送量的数值，芯棒IO会继续移进模具3中。芯棒10因此在整个挤压过程中始终在模具3中处于一个大致恒定的位置上，
芯棒液压缸8的两个液压缸側12、 18受到压力监控。为此，不仅在其环形侧12上而且在其排出側18上都配设了一个测压计19a或19b,在一条从芯棒液压缸,8的排出側18通向油箱管路15的在小型调节阀16下面与此油箱管路15相连的排出管路20中，连接了一个比例-限压阀或调压阀21，而这个阀则连接在另一个未示出的调节器上。
通过对两个液压缸側上的压力进行监控及借助于笫二调节器对调压阀21进行切换，可以在低于规定值时提高排出侧18上的压力，使得在芯棒液压缸8的环形側l2或回程側上调节出规定的压力。此液压
系统因此总是处于张紧状态，并实现与力的方向无关的调节，以此同样可以对芯棒10上的拉力下降或者力反转作出反应。
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