一种冲压模具在线生产辅助储气装备及其工作方法.pdf

本发明公开了一种冲压模具在线生产辅助储气装备，所述的冲压模具包括空压机气源、气缸及模具驱动机构，在所述的空压机气源与气缸之间的气路上，设置储气装置，所述的储气装置包括从空压机气源到气缸顺序设置的单向进气阀、储气罐、延迟阀及快排阀。采用上述技术方案，解决了现有技术中存在的因生产线气源气压不稳定导致生产品不良的问题；通过气阀的逻辑功能，使储气罐中始终存储一定气压、一定量的气体；每次工作时，由于储气罐中存有气体，可以有效避免因生产气源不稳定导致的气缸驱动缓慢、不同步等问题，提高了生产效率。

权利要求书
1.  一种冲压模具在线生产辅助储气装备，所述的冲压模具包括空压机气源、气缸及模具驱动机构，其特征在于：在所述的空压机气源与气缸之间的气路上，设置储气装置，所述的储气装置包括从空压机气源到气缸顺序设置的单向进气阀、储气罐、延迟阀及快排阀。

2.  按照权利要求1所述的冲压模具在线生产辅助储气装备，其特征在于：所述的单向进气阀的连接方式为：其一端为快插结构，另一端为外螺纹连接结构。

3.  按照权利要求1所述的冲压模具在线生产辅助储气装备，其特征在于：在所述的快排阀的接口处设置消音器。

4.  按照权利要求1所述的冲压模具在线生产辅助储气装备，其特征在于：所述的储气罐容积大于气路中气缸的容积之和。

5.  应用于权利要求1至4中任一项所述的冲压模具在线生产辅助储气装备的工作方法，其特征在于：
当开始进气行程时，空压机气源输出的压缩空气，通过单向进气阀充入储气罐，因储气罐前期就预存了一定体积的压缩空气，储气罐中的压缩空气立即通过延迟阀、快排阀对气缸进行充气，从而推动冲压模具上的驱动机构的运转；
当驱动运动完成后，根据预先设置的延迟时间，通过延迟阀切断储气罐中压缩空气的输出；
当气缸排气行程时，在进气行程中充进气缸中的气体，通过快排阀排出；
当气缸充气行程时，在排气行程中充入气缸中的气体，也通过快排阀排出。

说明书一种冲压模具在线生产辅助储气装备及其工作方法
技术领域
本发明属于机械制造工艺装备的技术领域，涉及汽车冲压模具生产辅助设备。更具体地，本发明涉及一种冲压模具在线生产辅助储气装备。另外，本发明还涉及该冲压模具的工作方法。
背景技术
随着汽车冲压模具自动化生产的普及、开发成本降低的需求，越来越多的模具设计中，运用气缸对一些活动斜楔进行驱动，以得到更大的自动化设备操作空间及更小的模具尺寸。但在实际生产中，因生产线气源不稳定，会导致气缸驱动动作缓慢、工作不一致，从而造成生产品不良及生产率低下等问题。
发明内容
本发明提供一种冲压模具在线生产辅助储气装备，其目的是消除因生产线气源气压不稳定导致的生产品不良及生产率低下问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的冲压模具在线生产辅助储气装备，所述的冲压模具包括空压机气源、气缸及模具驱动机构，在所述的空压机气源与气缸之间的气路上，设置储气装置，所述的储气装置包括从空压机气源到气缸顺序设置的单向进气阀、储气罐、延迟阀及快排阀。
所述的单向进气阀的连接方式为：其一端为快插结构，另一端为外螺纹连接结构。
在所述的快排阀的接口处设置消音器。
所述的储气罐容积大于气路中气缸的容积之和。
为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还以上所述的冲压模具在线生产辅助储气装备的工作方法，其技术方案是：
当开始进气行程时，空压机气源输出的压缩空气，通过单向进气阀充入储 气罐，因储气罐前期就预存了一定体积的压缩空气，储气罐中的压缩空气立即通过延迟阀、快排阀对气缸进行充气，从而推动冲压模具上的驱动机构的运转；
当驱动运动完成后，根据预先设置的延迟时间，通过延迟阀切断储气罐中压缩空气的输出；
当气缸排气行程时，在进气行程中充进气缸中的气体，通过快排阀排出；
当气缸充气行程时，在排气行程中充入气缸中的气体，也通过快排阀排出。
本发明采用上述技术方案，解决了现有技术中存在的因生产线气源气压不稳定导致生产品不良的问题；通过气阀的逻辑功能，使储气罐中始终存储一定气压、一定量的气体；每次工作时，由于储气罐中存有气体，可以有效避免因生产气源不稳定导致的气缸驱动缓慢、不同步等问题，提高了生产效率。
附图说明
附图内容及图中的标记简要说明如下：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中采用的单向气阀结构示意图；
图3为本发明中采用的延迟阀结构示意图；
图4为图3中的延迟阀原理示意图；
图5为图3中的延迟阀的阻容环节示意图；
图6为图3中的延迟阀的阻容环节特性曲线；
图7为图3中的延迟阀的充气压力曲线；
图8为本发明中采用的快排阀原理(阀口开启状态)示意图；
图9为本发明中采用的快排阀原理(阀口关闭状态)示意图。
附图标记：
图2中：1、出气端，2、进气端；
图3、图4中：1、进气口，2、输出口，3、排气口，12、控制信号口；
图8、图9中：1、进气口，2、工作气口，3、排气口。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示的本发明的结构，为一种冲压模具在线生产辅助储气装备的气压系统，特别是冲压模具气缸储气设备，是一种汽车冲压模具生产辅助设备，属于机械制造工艺装备的技术领域。所述的所述的冲压模具，包括空压机气源、气缸及模具驱动机构。
为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现消除因生产线气源气压不稳定导致的生产品不良及生产率低下的问题的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图1所示，本发明在所述的空压机气源与气缸之间的气路上，设置储气装置，所述的储气装置包括从空压机气源到气缸顺序设置的单向进气阀、储气罐、延迟阀及快排阀。
具体的说，本发明是一种冲压模具在线生产时气缸储气保压的设备，具有储气、保压、提高气缸工作同步性等作用，消除现有技术中因生产线气源气压不稳定等供气问题导致气缸驱动缓慢、不同步等生产不良状态及生产效率低下的缺陷。
在生产线气源——压机气源输出端接口与模具驱动机构(模具气缸)之间，设置储气装置(图1中虚线内部件)，该储气装置由储气罐、单向气阀、延迟阀及气管等部件组成，通过气阀的逻辑功能，使储气罐中始终存储一定气压、一定量的气体。每次工作时，由于储气罐中存有气体，可以有效避免因生产气源不稳定导致的气缸驱动缓慢、不同步等问题。
所述的单向进气阀的连接方式为：其一端为快插结构，另一端为外螺纹连接结构。
单向进气阀与储气罐通过螺纹连接；储气罐与延迟阀通过螺纹连接；延迟阀与快排阀加通过气管连接。
整个储气装置与机床气源、模具斜楔通过快插接口与气管连接。其中储气罐需要根据气路中气缸的数量及容积，参考相关国家及行业标准进行设计制作，其余气阀则根据需要在各大标准件厂家标准件库中进行选择。
如图1所示，为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还以上所述的冲压模具在线生产辅助储气装备的工作方法，其技术方案是：
当开始进气行程时，空压机气源输出的压缩空气，通过单向进气阀充入储气罐，因储气罐前期就预存了一定体积的压缩空气，储气罐中的压缩空气立即通过延迟阀、快排阀对气缸进行充气，从而推动冲压模具上的驱动机构的运转；
当驱动运动完成后，根据预先设置的延迟时间，通过延迟阀切断储气罐中压缩空气的输出；
当气缸排气行程时，在进气行程中充进气缸中的气体，通过快排阀排出；
当气缸充气行程时，在排气行程中充入气缸中的气体，也通过快排阀排出。
通过以上分析可知，不论在进气还是排气时，因储气罐中都存储了一定量、一定气压的压缩空气，可以有效地规避空压机气源压力不稳定问题。
下面对本发明中采用的几种特殊气阀及储气罐的工作原理作出说明：
如图2所示，单向进气阀的工作原理是：
单向进气阀仅允许气流从进气端2向出气端1一个方向通过，而相反方向则关断。如图2所示，单向进气阀进气端2装有弹簧，因此进气端2进气时需要克服弹簧力，而当进气端2无气源输入时，则端口关闭。
单向进气阀两端有多种连接方式：有两端为快插式、一端有快插一端为外螺纹连接及两端都为外螺纹连接，本发明中选用的为：一端有快插一端为外螺纹连接形式。
如图3所示，延迟阀的工作原理是：
延迟阀由二位三通阀、单向进气阀、节流阀和气室组成。压缩空气由进气口1向阀供气，控制信号从控制信号口12输入，经节流阀节流流入气室。当气室中的空气压力达到阀的动作压力时，阀切换，输出口2就有输出。排气时， 气缸的气体从排气口3排出。
延迟阀是一种时间控制单元，它的启动符号如图4所示。它是利用气阻和气容构成的节流盲室的充气特性来实现充气信号的延后，如图5至图7所示。若气室内的初始压力为零，在温度不变的条件下，当输入阶跃信号压力p1后，则气室内压p2随时间变化的速度取决于阻容时间常数T。因T＝RC，所以只要改变气阻R或气容C，就可调整充气压力p2的变化速率，如图7的曲线所示。同时，由图6的曲线说明，阻容时间常数T等于在阶跃信号压力输入下，气室内的充气压力p2变化到p1的63.2％所需的时间。通常，气动延迟阀的动压力选择在0.6p1左右。若要调整延迟时间的长短，只要调节节流阀的开度，延迟时间范围一般是0～30S，若在附加储气罐等附加气室，延迟时间还可以延长。
延迟阀有常通型与常断型两种，常见的有输出延迟接通(常断型)，输出延迟断开(常通型)。
如图8和图9所示，快排阀的工作原理是：
如图8所示：压缩空气从进气口1流入，通过快速排气阀的工作气口2到气缸，此时排气口3关闭。
如图9所示：当进气口1处的气压降低时，压缩空气通过工作气口2到气阀内，通过密封件将进气口1封死，并将排气口3直接排向外界。
快排阀可以增加单作用和双作用气缸的回程速度，这在一定程度上可以增强气路中各气缸的工作一致性，使动作更协调、一致。
在所述的快排阀的接口处设置消音器。因为，快排阀存在一个问题：即快排时，噪音比较大。根据工厂要求，可以在快排阀接口3处加装消音器，减少排气噪声。
本发明中采用的储气罐，具有两个功能：一是补偿压力波动，当充气/排气行程结束时，储气罐中存储一部分气体；另外一个功能就是与延迟阀连接时，可增加延迟时间，可做正压存储功能。
特别说明：所述的储气罐容积大于气路中气缸的容积之和。
本发明中的储气罐需要特制，因储气罐容积需要略大于气路中气缸的容积之和。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。