1.一种压剪耦合自由锻造液压机,其特征在于:其包括上横梁、下横梁、立柱、滑块、主机液压缸、回程缸、导向柱、导向柱拉杆、水平液压缸和工作台,所述滑块与工作台水平设置在上横梁和下横梁之间,所述立柱连接所述上横梁和所述下横梁;所述导向柱设置在所述立柱外侧,导向柱上端通过导向柱拉杆预紧连接,导向柱下端与所述下横梁固定连接;所述滑块安装在导向柱之间,并借助于导向柱上导向滑面进行导向;所述工作台借助于安装在所述下横梁上的导向块进行定位导向;
所述滑块借助于所述主机液压缸的驱动进行下压运动,在所述滑块下压的同时,所述工作台借助于水平液压缸的驱动进行往复平移运动,实现压剪耦合锻造成形;所述回程缸用于所述滑块回程并对所述滑块进行调平控制;
其中,工作台往复平移距离通过以下公式进行计算:
x=Asin(ωt1+φ)
其中,x为工作台平移距离,t1为工作台平移时间,A为振幅,ω为频率,φ为设定的初始相位;
滑块单次下压距离通过以下公式进行计算:
2
y=Bt2+Ct2+D
其中,y为滑块单次下压距离,t2为滑块下压时间,B、C为常量,D为常数;
所述工作台与所述下横梁之间设置有滑道,所述滑道安装在所述下横梁上表面的滑道槽中,所述工作台放置在所述滑道上,所述立柱的第一端连接所述上横梁,所述立柱的第二端连接所述下横梁,所述上横梁上安装所述主机液压缸,所述主机液压缸的中间杆连接有滑块,所述下横梁上安装所述回程缸以及水平液压缸,所述回程缸的缸体固定在所述下横梁上,所述回程缸的活塞杆连接所述滑块,所述水平液压缸的缸体固定在下横梁上,所述水平液压缸的柱塞杆固定在所述工作台的两个侧面;导向柱拉杆水平设置在所述下横梁的导向柱上部之间。
2.根据权利要求1所述的压剪耦合自由锻造液压机,其特征在于:所述工作台借助于两组水平对称布置的水平液压缸驱动水平左右移动。
3.根据权利要求1所述的压剪耦合自由锻造液压机,其特征在于:所述滑道为板式滑道或辊式滑道。
4.根据权利要求3所述的压剪耦合自由锻造液压机,其特征在于:所述辊式滑道包括多根圆辊以及保持架,所述保持架放置在所述下横梁的上表面并与所述下横梁连接,所述多根圆辊均匀排放在所述保持架上形成辊式滑道。
5.根据权利要求1所述的压剪耦合自由锻造液压机,其特征在于:所述回程缸为活塞缸式结构,所述回程缸安装在下横梁上表面与滑块下表面的四角之间,滑块四角处安装有高精度位移传感器用于监测滑块的四角行程,高精度位移传感器将监测数据传输至四个回程缸的控制系统,通过协同控制各回程缸动作实现滑块实时调平。
6.根据权利要求1所述的压剪耦合自由锻造液压机,其特征在于:所述主机液压缸采用双球铰柱塞液压缸。
7.根据权利要求6所述的压剪耦合自由锻造液压机,其特征在于:所述主机液压缸柱塞内部和滑块上表面对应位置处设置有球面垫,所述主机液压缸与滑块通过两端为球头的中间杆连接在一起。
8.根据权利要求1所述的压剪耦合自由锻造液压机,其特征在于:所述导向柱与导向柱拉杆均设置有四根。
9.根据权利要求1所述的压剪耦合自由锻造液压机,其特征在于:所述导向柱与所述下横梁为一体制造、插装式连接或组合式连接三种结构形式中的一种。
10.根据权利要求1所述的压剪耦合自由锻造液压机,其特征在于:在具体工作应用中,滑块的运行方式包括匀速下压、变速下压或者阶段下压,工作台的运行方式包括匀速往复平移、变速往复平移、固定行程往复平移、可变行程往复平移、阶段往复平移或者多次往复平移。