| 权 利 要 求 书 1、一种多工位凹模回转镦锻机，包括大滑块、固定在大滑块上的冲模组件， 使大滑块来回运动的大滑块驱动机构， 凹模组件， 剪料夹料机构， 工件顶 出机构， 使凹模转动设定位置的凹模分度装置， 使凹模在设定位置停止的 凹模定位装置， 顶料机构； 凹模组件包括仅可相对机座旋转的凹模座， 沿 凹模周向均匀分布在凹模座内的二个或二个以上的凹模； 其特征在于： 凹 模的个数比冲模的个数多两个， 包括进料位置的凹模、 出料位置的凹模和 成型位置与冲模一一对应的凹模； 在冲模一侧对应进料的凹模位置设有将 坯料推进进料位置的凹模内的坯料推进机构， 在冲模一侧的大滑块上设有 避空剪料夹料机构、 坯料推进机构的避空空间、 对应出料位置设有工件被 顶出时的出料避空位。 2、 如权利要求 1所述的一种多工位凹模回转镦锻机， 其特征在于： 坯料推 进机构包括推料凸轮， 推料凸轮驱动机构， 一端可与推料凸轮抵接的推料 摆件， 固定在推料摆件另一端上的齿轮轴， 固定在齿轮轴上的推料圆柱形 齿轮， 推料杆， 推料摆件复位弹簧， 在推料杆上设有与推料圆柱形齿轮啮 合的传动齿， 推料摆件复位弹簧一端连接在第一推料摆件上， 一端连接在 机体上。 3、 如权利要求 1所述的一种多工位凹模回转镦锻机， 其特征在于： 坯料推 进机构包括推料凸轮， 推料凸轮驱动机构， 一端可与推料凸轮抵接的第一 推料摆件， 固定在第一推料摆件另一端上的第二推料摆件轴， 固定在第二 推料摆件轴上的第二推料摆件， 推料杆， 推料摆件复位弹簧； 在推料杆上 设有第二推料摆件容置孔， 第二推料摆件远离第二推料摆件轴的一端插入 推料摆件容置孔内， 推料摆件复位弹簧一端连接在推料摆件上， 一端连接 在机体上。 4、 如权利要求 1至 3任意一项所述的一种多工位凹模回转镦锻机， 其特征 在于： 顶料机构包括一端安装在凹模内与凹模一一对应的顶针， 对顶针的 另一端进行限位抵挡的顶针限位抵挡件； 仅在工件被顶出的凹模位置设有 所述的工件顶出机构， 工件顶出机构包括可顶顶针的顶出杆； 顶针限位抵 挡件与凹模座或机体固定， 在顶针限位抵挡件上对应顶出杆的位置设有避 空孔， 顶出杆朝向避空孔一端的外径小于避空孔的孔径。 5、 如权利要求 4所述的一种多工位凹模回转镦锻机， 其特征在于： 还设有 调整顶针限位抵挡件与凹模座之间的距离的顶针限位抵挡件调整机构； 在 凹模座远离冲模组件的一侧设有与凹模座固定的导向柱， 在导向柱上对应 每一顶针的位置设有滑槽， 在滑槽内安装有摩擦滑块， 所述的顶针远离凹 模座的一端与摩擦滑块接触并被其抵挡限位； 顶针限位抵挡件与机体固定， 摩擦滑块与顶针限位抵挡件接触的面大于避空孔的孔径， 所述的摩擦滑块 远离顶针的一端与顶针限位抵挡件接触并被顶针限位抵挡件抵挡。 6、 如权利要求 5所述的一种多工位凹模回转镦锻机， 其特征在于： 顶针限 位抵挡件调整机构包括与顶针限位抵挡件固定的调整柱， 穿过调整柱的第 一调整件和第二调整件、 第一螺栓和两个第一调整螺母， 安装在第一螺栓 上并置于第一调整件和第二调整件间的压簧； 靠近凹模座的第一调整件与 机体固定， 调整柱与第一调整件间隙配合， 远离凹模座的第二调整件与调 整柱固定， 第一螺栓的一端固定在第一调整件上， 第一螺栓的另一端穿过 第二调整件并与第二调整件间隙配合， 调整螺母安装在第一螺栓上并置于 第二调整件远离第一调整件的一侧。 7、 如权利要求 5所述的一种多工位凹模回转镦锻机， 其特征在于： 顶针限 位抵挡件调整机构包括仅可转动不可轴向移动的第二螺栓、 限位套； 在机 体上设有顶针限位抵挡件的导向孔， 在导向孔和顶针限位抵挡件间设有防 止顶针限位抵挡件相对机体转动的止转机构， 顶针限位抵挡件与导向孔间 间隙配合； 第二螺栓远离凹模座的一端为旋转夹持端， 在第二螺栓靠近旋 转夹持端设有限位凸台， 第二螺栓靠近凹模座的一端为螺紋端； 限位套与 机体固定， 在限位套内设有与第二螺栓和限位凸台配合的阶梯孔， 阶梯孔 的大孔朝向凹模座一侧； 第二螺栓的螺紋端穿过顶针限位抵挡件， 第二螺 栓与顶针限位抵挡件螺紋配合。 8、 如权利要求 4所述的一种多工位凹模回转镦锻机， 其特征在于： 顶针限 位抵挡件与凹模固定； 在每一顶针外套有复位弹簧， 复位弹簧置于顶针和 凹模座间； 在顶针限位抵挡件上对应每一顶针的位置设有所述的避空孔， 顶针朝向避空孔一端的外径大于避空孔的孔径， 在每个凹模旋转到出料位 置时， 工件顶出机构顶顶针， 顶针将凹模内的工件顶出。 9、 如权利要求 1至 3任意一项所述的一种多工位凹模回转镦锻机， 其特征 在于： 凹模座和凹模的厚度相同， 等于需在凹模内成型的工件的长度； 仅 在工件被顶出的凹模位置设有所述的工件顶出机构， 工件顶出机构包括可 顶顶针的顶出杆； 凹模内成型工件的成型孔被与机体固定的工件限位抵挡 件抵挡， 在工件限位抵挡件上设有顶出杆的避空孔。 10、 如权利要求 1至 3任一项所述的一种多工位凹模回转镦锻机， 其特征 在于： 凹模定位装置包括第一摆件驱动轴， 第一摆件驱动轴的驱动机构， 固定在第一摆件驱动轴上的第一摆件， 与机体固定的第二摆件轴， 仅可转 动地枢接在第二摆件轴上的第二摆件， 定位杆， 与机体固定的定位杆导套， 第二复位弹簧； 定位杆包括两小端， 朝向凹模座的小端伸入凹模座内， 远 离凹模座的小端穿过导套并在该小端上设有第二摆件的安装孔， 第二复位 弹簧安装在导套和定位杆间， 第二摆件的一端伸入导套的安装孔内， 第二 摆件的另一端可与第一摆件抵接。 11、 如权利要求 1至 3任一项所述的一种多工位凹模回转镦锻机， 其特征 在于： 凹模分度装置包括设置在凹模座周圈的第一传动齿， 设有与第一传 动齿啮合的第二传动齿的圆盘， 驱动圆盘旋转的圆盘驱动机构； 第二传动 齿所占圆盘周长为圆盘周长与凹模个数比。 12、 如权利要求 11所述的一种多工位凹模回转镦锻机， 其特征在于： 在凹 模座外设有凹模固定座， 在凹模座的两端设有将凹模座限位在凹模套内的 第一端盖和第二端盖， 第一端盖靠近冲模组件， 第一端盖固定在凹模固定 座上， 第二端盖固定在凹模座上并被限位在凹模固定座内； 在凹模固定座 对应圆盘的位置设有避空圆盘的避空通孔。 13、 如权利要求 1至 3任一项所述的一种多工位凹模回转镦锻机， 其特征 在于： 剪料夹料机构， 包括剪料杆， 驱动剪料杆往复运动的剪料杆驱动机 构， 固定在剪料杆上的剪料刀， 和剪料刀配合夹持坯料的夹料机构， 夹料 机构包括夹料刀， 剪料刀和夹料刀相互配合形成夹持坯料的容置部， 使夹 料刀与剪料刀张开、 置放坯料在设定位置的夹料刀张开机构； 还设有使夹 料刀相对剪料刀复位闭合形成夹持坯料的容置部、 在坯料被剪断的过程中 限制夹料刀运动的夹料机构的限位复位机构； 在进料位置， 夹持坯料的容 置部沿剪料刀运动方向的宽度大于坯料的直径； 在剪料位置， 夹料刀相对 剪料刀保持固定， 夹持坯料的容置部不变化。 14、 一种如权利要求 1至 3任一项所述的多工位凹模回转镦锻机的工作方 法， 其特征在于工作方法包括： 凹模由进料位置的凹模向成型位置的凹模、 出料位置的凹模转动， 旋 转到其相邻位置的凹模后， 即转动 360°/凹模个数的角度后， 在凹模定位装 置和凹模分度装置共同作用下凹模座在设定位置停止转动； 在凹模座旋转 的过程中， 实现凹模内的工件从前一工序向后一工序的传递和出料位置的 凹模运动到进料位置， 进料位置的凹模运动到成型位置； 凹模座停止， 坯 料推进机构将夹持到进料位置的坯料推进进料位置的凹模内， 冲模向凹模 方向运动并对其对应的凹模内的工件进行镦锻成型， 工件顶出机构将顶出 位置的凹模内已成型的工件顶出； 在坯料推进机构、 冲模和顶出机构完成 相应动作并复位后， 在凹模定位机构和凹模分度装置的共同作用下凹模再 旋转 360°/凹模个数的角度， 如此循环。 |
一种多工位凹模回转镦锻机及工作方法 技术领域 本发明涉及一种多工位凹模回转镦锻机及工作 方法， 特别是涉及一种 用来高速成型紧固件等标准件的多工位凹模回 转镦锻机及工作方法。 背景技术
现有的镦锻机， 凹模一般与机身固定， 工序间的换位是由冲头的来回 运动或夹钳等夹料机构将坯料从一个凹模夹持 到另一个凹模来实现。 这种 镦锻机， 结构复杂， 特别不易实现高速镦锻。 为了解决高速镦锻的问题， 专利号为 ZL87105260. 1的发明专利中， 公开了一种多工位凹模回转高速镦 锻机， 该发明在回转凹模座上提供至少三个以上的凹 模， 滑块上要装与凹 模座的凹模相对应并且数目相同的冲模。 该发明公开的多工位凹模回转镦 锻机， 包括其在现有技术中公开的西德西格兰公司生 产的双冲头冷击钉头 机械 HC, 凹模的个数与冲模的个数相同。因此进料位置 的凹模与第一次成 型位置的凹模是同一个凹模， 出料位置的凹模与工件最后成型位置的凹模 是同一个凹模。 坯料由剪料位置夹持到进料位置前， 冲模向远离凹模的方 向运动的行程需大于工件长度一定的距离， 然后再将坯料由剪料位置夹持 到进料位置， 再由第一次成型的冲模将坯料冲入凹模内第一 次镦锻成型。 工件顶出时， 冲模需向远离凹模的方向复位且其运动行程需 大于工件的长 度。 现有的这种镦锻机， 由于在进料位置和出料位置的凹模均用于成型 ， 一方面进料和出料均需占用工件镦锻成型的时 间， 影响了工作效率； 更重 要的是， 现有的镦锻机如镦锻 100mm长的工件时， 为了有足够的进料和出 料空间， 冲模的行程必需超过工件的长度一定的距离， 一般冲模的行程需 要 145mm-155mm， 这不但大大降低了镦锻机的工作速度， 增加了大滑块的 行程磨损和机器的运动耗能， 而且大大增加了镦锻机设备的体积和成本， 对于镦锻一些特别长的工件， 是这种现有的镦锻机难以解决的技术难题。 发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种可实现高速 镦锻、 易于镦锻长工件 的多工位凹模回转镦锻机。 本发明的第二个目的在于提供一种可实现高速 镦锻、 易于镦锻长工件 的多工位凹模回转镦锻机的工作方法。
一种多工位凹模回转镦锻机， 包括大滑块、 固定在大滑块上的冲模组 件， 使大滑块来回运动的大滑块驱动机构， 凹模组件， 剪料夹料机构， 工 件顶出机构， 使凹模转动设定位置的凹模分度装置， 使凹模在设定位置停 止的凹模定位装置， 顶料机构； 凹模组件包括仅可相对机座旋转的凹模座， 沿凹模周向均匀分布在凹模座内的二个或二个 以上的凹模； 凹模的个数比 冲模的个数多两个， 包括进料位置的凹模、 出料位置的凹模和成型位置与 冲模一一对应的凹模； 在冲模一侧对应进料的凹模位置设有将坯料推 进进 料位置的凹模内的坯料推进机构， 在冲模一侧的大滑块上设有避空剪料夹 料机构、 坯料推进机构的避空空间、 对应出料位置设有工件被顶出时的出 料避空位。 在进料位置和出料位置均设有不用于成型的凹 模和相应的避空 位， 一方面在凹模座停止转动时， 被剪断的坯料同时被夹持到进料位置并 被坯料推进机构推进进料位置的凹模内， 出料位置凹模内的工件同时被工 件顶出机构顶出， 因此进料和出料不需占用工件镦锻成型的时间 ， 可实现 镦锻、 进料和出料工作同时进行， 大大提高了工作效率； 更重要的是， 现 有的镦锻机如镦锻 100mm长的工件时， 为了有足够的进料和出料空间， 冲 模的行程必需超过工件的长度一定的距离， 一般冲模的行程需要 145mm-155mm， 这不但大大降低了镦锻机的工作速度， 增加了大滑块的行 程磨损和机器的运动耗能， 而且大大增加了镦锻机设备的体积和成本， 对 于镦锻一些特别长的工件， 一直是现有的镦锻机难以解决的技术难题； 而 本技术方案的镦锻机， 进料和出料与冲模的运动行程没有关系， 不论镦锻 3mm还是 3000mm长的工件，一般冲模的行程只需要满足工 件头部的镦锻, 也就是约 25mm-40mm就行， 还避免了现有镦锻机因行程问题镦锻时会撞 伤出料工件的问题， 同时大大降低了镦锻长工件时的镦锻机设备的 体积和 成本， 解决了长期以来现有的镦锻机难以解决的镦锻 一些特别长的工件的 行业世界难题。
作为方案一的第一种改进， 坯料推进机构包括推料凸轮， 推料凸轮驱 动机构， 一端可与推料凸轮抵接的推料摆件， 固定在推料摆件另一端上的 齿轮轴， 固定在齿轮轴上的推料圆柱形齿轮， 推料杆， 推料摆件复位弹簧， 在推料杆上设有与推料圆柱形齿轮啮合的传动 齿， 推料摆件复位弹簧一端 连接在推料摆件上， 一端连接在机体上。 在大滑块带动冲模朝凹模运动镦 锻工件时， 推料杆可同时向进料位置的凹模运动， 将剪料夹料机构夹持的 坯料推进进料位置的凹模内。 推料杆的运动行程一般与大滑块的运动行程 不同， 在工件的长度较长时， 推料杆的运动行程必须大于坯料长度， 将坯 料推入到凹模设定的位置， 而大滑块的行程只需实现工件头部的镦锻就行 。
作为方案一的第二种改进， 冲模组件驱动机构包括曲轴， 安装在曲轴 上的连杆， 与连杆可转动地枢接的大滑块； 出料避空位为设置在滑块上对 应出料位置和进料位置的避空槽； 坯料推进机构包括推料凸轮， 推料凸轮 驱动机构， 一端可与推料凸轮抵接的第一推料摆件， 固定在第一推料摆件 另一端上的第二推料摆件轴， 固定在第二推料摆件轴上的第二推料摆件， 推料杆， 推料摆件复位弹簧； 在推料杆上设有第二推料摆件容置孔， 第二 推料摆件远离第二推料摆件轴的一端插入推料 摆件容置孔内， 推料摆件复 位弹簧一端连接在推料摆件上， 一端连接在机体上。 在大滑块带动冲模朝 凹模运动镦锻工件时， 推料杆可同时向进料位置的凹模运动， 将剪料夹料 机构夹持的坯料推进进料位置的凹模内。 推料杆的运动行程一般与大滑块 的运动行程不同， 在工件的长度较长时， 推料杆的运动行程必须大于坯料 长度， 将坯料推入到凹模设定的位置， 而大滑块的行程只需实现工件头部 的镦锻就行。
作为方案一至三的共同改进， 顶料机构包括一端安装在凹模内与凹模 一一对应的顶针， 对顶针的另一端进行限位抵挡的顶针限位抵挡 件； 仅在 工件被顶出的凹模位置设有工件顶出机构， 工件顶出机构包括可顶顶针的 顶出杆； 顶针限位抵挡件与凹模座或机体固定， 在顶针限位抵挡件上对应 顶出杆的位置设有避空孔， 顶出杆朝向避空孔一端的外径小于避空孔的孔 径。 由于顶针限位抵挡件与凹模座或机体固定， 因此顶针在凹模座旋转的 过程中相对于凹模座无相对运动随凹模座一起 同步旋转， 在镦锻时， 顶针 限位抵挡件对顶针进行抵挡限位， 不需要对应每一凹模内的顶针均设计来 回运动的工件顶出机构， 仅需在出料位置设置工件顶出机构， 使镦锻机结 构简单， 调试简单容易， 成本低； 特别是在凹模座旋转过程中， 顶针不需 要与凹模座分离， 大大缩短了了顶针的运动行程， 保证了顶针顶出坯料的 顺畅， 提高了顶针的工作效率和使用寿命， 更易于实现快速镦锻。
作为改进， 还设有调整顶针限位抵挡件与凹模座之间的距 离的顶针限 位抵挡件调整机构； 在凹模座远离冲模组件的一侧设有与凹模座固 定的导 向柱， 在导向柱上对应每一顶针的位置设有滑槽， 在滑槽内安装有摩擦滑 块， 顶针远离凹模座的一端与摩擦滑块接触并被其 抵挡限位； 顶针限位抵 挡件与机体固定， 摩擦滑块与顶针限位抵挡件接触的面大于避空 孔的孔径， 摩擦滑块远离顶针的一端与顶针限位抵挡件接 触并被顶针限位抵挡件抵 挡。 顶针限位抵挡件调整机构通过调整顶针限位抵 挡件与凹模座之间的距 离来调整顶针在凹模内的位置， 在镦锻在凹模内成型的部分直径相同的不 同长度的工件时， 不需更换顶针和凹模， 一次调整就把所有凹模内的顶针 位置调好， 克服了目前的多工位镦锻机各个工位必须分别 调整、 结构复杂、 调试麻烦、 耗时耗力等缺点， 提高了工作效率， 降低了设备成本。 在凹模 座旋转的过程中， 顶针和摩擦滑块相对于凹模座静止， 随凹模座一起旋转， 顶针限位抵挡件与机体固定静止不动。 由于增加了摩擦滑块结构， 在旋转 过程中， 摩擦滑块相对顶针限位抵挡件有相对摩擦运动 ， 顶针对摩擦滑块 没有相对运动， 凹模座相对顶针限位抵挡件旋转运动时其接触 面产生的摩 擦力作用在滑块上， 而不作用在顶针上， 因此顶针不容易断， 保证凹模座 可实现高速旋转， 提高了顶针的使用寿命。
作为进一步改进， 顶针限位抵挡件调整机构包括与顶针限位抵挡 件固 定的调整柱， 穿过调整柱的第一调整件和第二调整件、 第一螺栓和两个第 一调整螺母， 安装在第一螺栓上并置于第一调整件和第二调 整件间的压簧; 靠近凹模座的第一调整件与机体固定， 调整柱与第一调整件间隙配合， 远 离凹模座的第二调整件与调整柱固定， 第一螺栓的一端固定在第一调整件 上， 第一螺栓的另一端穿过第二调整件并与第二调 整件间隙配合， 调整螺 母安装在第一螺栓上并置于第二调整件远离第 一调整件的一侧。 这种调整 结构调整顶针相对于凹模座的位置时很方便， 只需要调整两颗调整螺母便 可调整全部顶针的位置， 与目前多工位镦锻机的各个工位的顶针需要分 别 调整相比， 调整非常便利。
作为又一改进， 顶针限位抵挡件调整机构包括仅可转动不可轴 向移动 的第二螺栓、 限位套； 在机体上设有顶针限位抵挡件的导向孔， 在导向孔 和顶针限位抵挡件间设有防止顶针限位抵挡件 相对机体转动的止转机构， 顶针限位抵挡件与导向孔间间隙配合； 第二螺栓远离凹模座的一端为旋转 夹持端， 在第二螺栓靠近旋转夹持端设有限位凸台， 第二螺栓靠近凹模座 的一端为螺紋端； 限位套与机体固定， 在限位套内设有与第二螺栓和限位 凸台配合的阶梯孔， 阶梯孔的大孔朝向凹模座一侧； 第二螺栓的螺紋端穿 过顶针限位抵挡件， 第二螺栓与顶针限位抵挡件螺紋配合。 这种调整结构 结构简单， 调整顶针相对凹模座的位置时方便。
作为方案四的改进， 顶针限位抵挡件与凹模固定； 在每一顶针外套有 复位弹簧， 复位弹簧置于顶针和凹模座间； 在顶针限位抵挡件上对应每一 顶针的位置设有避空孔， 顶针朝向避空孔一端的外径大于避空孔的孔径 ， 在每个凹模旋转到出料位置时， 工件顶出机构顶顶针， 顶针将凹模内的工 件顶出。 在凹模座旋转的过程中， 顶针和顶针限位抵挡件一起旋转， 使镦 锻机的结构更简单。
作为方案一至三的共同改进， 凹模座和凹模的厚度相同， 等于需在凹 模内成型的工件的长度； 仅在工件被顶出的凹模位置设有工件顶出机构 ， 工件顶出机构包括可顶顶针的顶出杆； 凹模内成型工件的成型孔被与机体 固定的工件限位抵挡件抵挡， 在工件限位抵挡件上设有顶出杆的避空孔。 需在凹模内成型的工件的长度与凹模和凹模座 的厚度相同， 在凹模内不设 有顶针， 因此在凹模座旋转的时候不涉及顶针与凹模座 分离的问题， 使抵 挡件的结构简单。 在镦锻机镦锻时， 工件顶出机构的顶出杆伸入工件抵挡 件内并与凹模的端面接触。 在凹模的成型腔远离冲模的一侧可设有向内的 倒角， 避免工件在成型时进入凹模和工件顶出件之间 ， 使工件难以顶出。
作为方案一至三的共同改进， 凹模定位装置包括第一摆件驱动轴， 第 一摆件驱动轴的驱动机构， 固定在第一摆件驱动轴上的第一摆件， 与机体 固定的第二摆件轴， 仅可转动地枢接在第二摆件轴上的第二摆件， 定位杆， 与机体固定的定位杆导套， 第二复位弹簧； 定位杆包括两小端， 朝向凹模 座的小端伸入凹模座内， 远离凹模座的小端穿过导套并在该小端上设有 第 二摆件的安装孔， 第二复位弹簧安装在导套和定位杆间， 第二摆件的一端 伸入导套的安装孔内， 第二摆件的另一端可与第一摆件抵接。 在凹模座需 要停止及没有外加的驱动力时， 在第二复位弹簧的作用下定位杆伸入凹模 座内， 可以克服惯性作用使凹模座可准确可靠地停留 在设定位置。 在凹模 座需要旋转时， 定位杆在驱动机构的驱动力的作用下与凹模座 分离。
作为方案一至三的共同改进， 凹模分度装置包括设置在凹模座周圈的 第一传动齿， 设有与第一传动齿啮合的第二传动齿的圆盘， 驱动圆盘旋转 的圆盘驱动机构； 第二传动齿所占圆盘周长为圆盘周长与凹模个 数比。 采 用在圆盘上设置部分齿轮的凹模分度装置， 结构简单可靠。
作为方案一至三的共同改进， 在凹模座外设有凹模固定座， 在凹模座 的两端设有将凹模座限位在凹模套内的第一端 盖和第二端盖， 第一端盖靠 近冲模组件， 第一端盖固定在凹模固定座上， 第二端盖固定在凹模座上并 被限位在凹模固定座内； 在凹模固定座对应圆盘的位置设有避空圆盘的 避 空通孔。 第一端盖和第二端盖简单可靠地将凹模座仅可 转动地限位在凹模 固定座内。 作为方案一至三的共同改进， 剪料夹料机构， 包括剪料杆， 驱动剪料 杆往复运动的剪料杆驱动机构， 固定在剪料杆上的剪料刀， 和剪料刀配合 夹持坯料的夹料机构， 夹料机构包括夹料刀， 剪料刀和夹料刀相互配合形 成夹持坯料的容置部， 使夹料刀与剪料刀张开、 置放坯料在设定位置的夹 料刀张开机构； 还设有使夹料刀相对剪料刀复位闭合形成夹持 坯料的容置 部、 在坯料被剪断的过程中限制夹料刀运动的夹料 机构的限位复位机构； 在进料位置， 夹持坯料的容置部沿剪料刀运动方向的宽度大 于坯料的直径; 在剪料位置， 夹料刀相对剪料刀保持固定， 夹持坯料的容置部不变化。 剪 料位置为从剪料刀和夹料刀作用在坯料上使坯 料产生变形到坯料被剪断所 处的位置， 即坯料被剪断的过程中所处的位置。 在坯料被剪断的过程中， 夹料刀相对剪料刀完全保持固定， 即夹持坯料的容置部不变化， 这样在坯 料被剪断的过程中， 不会偏斜和晃动， 因此使被剪断的坯料的底部平整， 等同全圆剪的效果。 由于被剪断的坯料底部平整， 被送到下一工序镦锻成 型时， 使作用在坯料上的力平衡， 成型时坯料不会偏斜和晃动， 工件的成 型质量好和精度高， 次品率低； 对需变形大的工件， 不易造成坯料有时填 充于模具型腔这边， 有时又填充于模具型腔那边， 更有利于降低次品率； 而且镦锻出来的工件尾部端面平整。 由于在坯料被剪断的过程中， 夹料刀 和剪料刀可实现完全夹紧坯料， 因此适合长坯料的剪料夹料。
一种多工位凹模回转镦锻机的工作方法， 工作方法包括：
凹模由进料位置的凹模向成型位置的凹模、 出料位置的凹模转动， 旋 转到其相邻位置的凹模后， 即转动 360°/凹模个数的角度后， 在凹模定位装 置和凹模分度装置共同作用下凹模座在设定位 置停止转动； 在凹模座旋转 的过程中， 实现凹模内的工件从前一工序向后一工序的传 递和出料位置的 凹模运动到进料位置， 进料位置的凹模运动到成型位置； 凹模座停止， 坯 料推进机构将夹持到进料位置的坯料推进进料 位置的凹模内， 冲模向凹模 方向运动并对其对应的凹模内的工件进行镦锻 成型， 工件顶出机构将顶出 位置的凹模内已成型的工件顶出； 在坯料推进机构、 冲模和顶出机构完成 相应动作并复位后， 在凹模定位机构和凹模分度装置的共同作用下 凹模再 旋转 360°/凹模个数的角度， 如此循环。
本发明的有益效果是在进料位置和出料位置均 设有不用于成型的凹模 和相应的避空位， 一方面进料和出料不需占用工件镦锻成型的时 间， 可实 现镦锻、 进料和出料工作同时进行， 大大提高了工作效率； 更重要的是， 进料和出料与冲模的运动行程没有关系， 一般冲模的行程只需要可实现工 件头部的镦锻就行， 避免了现有镦锻机因行程问题会撞伤出料工件 的问题， 同时大大降低了镦锻长工件时的镦锻机设备的 体积和成本， 解决了长期以 来现有的镦锻机难以解决的镦锻一些特别长的 工件的行业世界难题。
附图说明
图 1是本发明实施例 1的多工位凹模回转镦锻机去掉机体、 飞轮等的 立体示意图。
图 2是图 1从另一个方向投影的立体示意图。
图 3是本发明实施例 1的仅示出部分结构的立体示意图。
图 4是本发明实施例 1的仅示出部分结构的立体分解示意图。
图 5是本发明实施例 1的剪料夹料机构的立体分解示意图。
图 6是本发明实施例 2的仅示出部分结构的立体示意图。
图 7是本发明实施例 3的仅示出部分结构的立体示意图。
图 8是本发明实施例 4的仅示出部分结构的立体示意图。
图 9是图 8显示虚线的示意图。 具体实施方式
实施例 1
如图 1至图 4所示， 一种多工位凹模回转镦锻机， 包括冲模组件， 使 冲模组件相对凹模组件来回运动的冲模组件驱 动机构， 凹模组件， 剪料夹 料机构， 仅设置在出料位置的工件顶出机构， 使凹模转动设定角度的凹模 分度装置， 使凹模在设定位置停止的凹模定位装置， 顶料机构。
冲模组件驱动机构包括曲轴 1， 安装在曲轴 1上的连杆 2， 与连杆 2可 转动地枢接的大滑块 3。 冲模组件包括固定在大滑块 3上的冲模垫板 4， 均 匀固定在冲模垫板 4上的三个冲模即冲模 5、 冲模 72、 冲模 73。
凹模组件包括固定在机体上的凹模固定座 6， 安装在凹模固定座内 6 与凹模固定座 6固定的凹模套 7， 可转动地安装在凹模套 7内的凹模座 8， 沿凹模座的周向均匀分布固定在凹模座 8 内的五个凹模， 相邻的凹模的中 心轴线与凹模座的中心轴线连线的夹角为 72°。 将凹模座 8限位在凹模套 7 内的第一端盖 10和第二端盖 11。在凹模固定座 6远离冲模的一侧还设有与 机体固定的底座 12， 第一端盖 10靠近冲模， 第一端盖 10固定在凹模固定 座 6上， 第二端盖 11固定在凹模座 8上并被底座 12限位在凹模固定座 6 内。
凹模的个数比冲模的个数多两个， 包括进料位置的一个凹模 77、 出料 位置的一个凹模 76和成型位置与冲模 5对应的凹模 9、与冲模 72对应的三 凹模 74、 与冲模 73对应的三凹模 75 ; 在冲模一侧对应进料位置的凹模 77 设有将坯料推进进料位置的凹模内的坯料推进 机构， 在大滑块 3上对应出 料位置设有工件被顶出时的出料避空位。 出料避空位为设置在滑块 3上对 应出料位置和进料位置的避空槽 44。 坯料推进机构包括固定在曲轴 1上的 推料凸轮 52， 一端可与推料凸轮 52抵接的滚轮 54， 推料摆件 53， 固定在 推料摆件 53上的齿轮轴 55， 固定在齿轮轴 55上的推料圆柱形齿轮 56， 推 料杆 57， 推料摆件复位弹簧 58， 在推料杆 57上设有与推料圆柱形齿轮 56 啮合的传动齿 59。 推料摆件复位弹簧 58—端连接在推料摆件 53上， 一端 连接在机体上。 滚轮 54安装在推料摆件 53的端部， 齿轮轴 55固定在推料 摆件 53的另一端。
凹模定位装置包括第一摆件驱动轴 13， 第一摆件驱动轴 13 的驱动机 构， 固定在第一摆件驱动轴 13上的第一摆件 14， 固定在第一摆件 14上的 固定块 15， 固定座固定块 15上的顶杆 16， 与机体固定的第二摆件轴 （未 示出）， 仅可转动地枢接在第二摆件轴上的第二摆件 17， 定位杆 18， 与机 体固定的定位杆导套 19， 第二复位弹簧 20; 定位杆 18包括两小端， 朝向 凹模座 8的小端伸入凹模座 8内， 远离凹模座 8的小端穿过导套 19并在该 小端上设有的安装孔 21， 第二复位弹簧 20安装在导套和定位杆 18间， 第 二摆件 17的一端伸入定位杆 18的安装孔 21内， 第二摆件 17的另一端可 与顶杆 16抵接。 第一摆件驱动轴 13的驱动机构包括固定在曲轴 1上的第 一传动齿轮 22， 与第一传动齿轮 22啮合的第二传动齿轮 23， 固定在第二 传动齿轮 23上的第一传动轴 24 (二轴）， 固定在第一传动轴 24上的第一锥 齿轮 25， 与第一锥齿轮 25啮合的第二锥齿轮 26， 固定在第二锥齿轮 26上 的第二传动轴 27， 固定在第二传动轴 27上的第三锥齿轮 28， 与第三锥齿 轮 28啮合的第四锥齿轮 29， 固定在第四锥齿轮 29上的第三传动轴 30， 固 定在第三传动轴 30上的第一凸轮 31。 在第一摆件 14的一侧安装有第一滚 轮 32， 第一凸轮 31与第一滚轮 32抵接。
工件顶出机构包括固定在第三传动轴 30上的第二凸轮 33，固定在第一 摆件驱动轴 13上的第三摆件 34， 安装在第三摆件 34上的第二滚轮 35， 固 定在第三摆件 34上的顶杆 35， 可与顶杆 35抵接的顶杆 36， 与机体固定的 套筒 37，可与顶杆 36抵接的顶出杆 38，顶出杆 38抵接出料位置的顶针 39。 顶杆 36和顶出杆 38的一端分别伸入套筒 37内。 在第三顶杆 36上套有复 位弹簧， 复位弹簧 60置于套筒 37和顶杆 36间。
在第二端盖 11远离凹模的一侧延伸设有导向柱 41， 在导向柱 41上对 应每一顶针 39的位置设有滑槽 42。 顶料机构包括一端安装在凹模内与凹模一一对 应的顶针 39， 安装在滑 槽 42内的摩擦滑块 43，对摩擦滑块 43进行限位抵挡的顶针限位抵挡件 40、 调整顶针限位抵挡件 40与凹模座 8之间的距离的顶针限位抵挡件调整机 构； 顶针 39远离凹模座 8的一端与摩擦滑块 43接触被摩擦滑块 43抵挡限 位； 摩擦滑块 43远离顶针 39的一端与顶针限位抵挡件 40接触被顶针限位 抵挡件 40抵挡。 顶针限位抵挡件 40安装在底座 12内并与底座 12固定。 在顶针限位抵挡件 40上对应顶出杆 38的位置设有避空孔 61， 顶出杆 38 朝向避空孔 61—端的外径小于避空孔 61的孔径， 摩擦滑块 43大于避空孔 61的孔径。
凹模分度装置包括设置在凹模座 8周圈的第一传动齿 49，设有与第一传 动齿 49啮合的第二传动齿 50的圆盘 51，驱动圆盘 51旋转的圆盘驱动机构； 第二传动齿 50所占圆盘 51周长为 1/5圆盘周长；在凹模套 7和凹模固定座 6对应圆盘的位置设有避空圆盘的避空通孔 （未示出）。 圆盘驱动机构包括 固定在第二传动轴 27上的第五锥齿轮 62， 与第五锥齿轮 62啮合的第六锥 齿轮 63， 固定在第六锥齿轮 63上的第四传动轴 64， 与第四传动轴 64固定 的第七锥齿轮 65， 与第七锥齿轮 65啮合的第八锥齿轮 66， 固定在第八锥 齿轮 66上的第五传动轴 67， 固定在第五传动轴 67上的第九锥齿轮 68， 与 第九锥齿轮 68啮合的第十锥齿轮 69， 固定在第十锥齿 69轮上的第六传动 轴 70， 圆盘 51固定在第六传动轴 70上。
顶针限位抵挡件调整机构包括与顶针限位抵挡 件 40固定的调整柱 38， 穿过调整柱 38的第一调整件 45和第二调整件 46、第一螺栓 71和两个第一 调整螺母 48， 安装在第一螺栓 71上并置于第一调整件 45和第二调整件 46 间的压簧 47; 靠近凹模座的第一调整件 45与机体固定， 调整柱 38与第一 调整件 45间隙配合， 远离凹模座的第二调整件 46与调整柱 38固定， 第一 螺栓 71的一端固定在第一调整件 45上，第一螺栓 71的另一端穿过第二调 整件 46并与第二调整件 46间隙配合， 调整螺母 48安装在第一螺栓 71上 并置于第二调整件 46远离第一调整件 45的一侧。 当工件的长度改变时， 通过旋转第一调整螺母 48，第二抵挡件 46向凹模方向运动或远离凹模方向 运动。 第二抵挡件 46向凹模方向运动， 顶针限位抵挡件 40与凹模座 8的 距离变短， 顶针 39置入凹模内的距离变长， 工件的长度变短； 第二抵挡件 46向远离凹模方向运动，顶针限位抵挡件 40与凹模座 8的距离变长，顶针 39置入凹模和凹模座 8内的距离变短， 工件的长度变长。
镦锻机的工作方法包括： 凹模由进料位置的凹模向成型位置的凹模、 出料位置的凹模转动， 旋转到其相邻位置的凹模后， 即转动 72°后， 圆盘 51上的第二传动齿 50脱离凹模座 8上的第一传动齿 49， 定位杆 18在弹簧 20的作用下进入凹模座 8内， 凹模座 8停止转动； 在凹模座 8旋转的过程 中， 实现凹模内的工件从前一工序向后一工序的传 递和出料位置的凹模运 动到进料位置， 进料位置的凹模运动到成型位置； 凹模座 8停止， 推料杆 57将由剪料刀和夹料刀从剪料位置夹持到进料 置的坯料推进进料位置的 凹模内， 冲模向凹模方向运动并对其对应的凹模内的工 件进行镦锻成型， 顶出杆 38将顶出位置的凹模内已成型的工件顶出；在 料杆 57、冲模和顶 出杆 38完成相应动作并复位和定位杆 18在第一摆件驱动轴 13的驱动机构 等的作用下与凹模座 8分离后， 圆盘 51上的第二传动齿 50与凹模座 8上 的第一传动齿 49啮合， 凹模座 8开始转动， 如此循环。 在凹模座 8旋转的 过程中， 顶针 39和摩擦滑块 43与凹模座 8同步旋转， 顶针限位抵挡件 40 不运动， 顶针 39、 摩擦滑块 43相对凹模座 8保持静止， 摩擦滑块 43与顶 针限位抵挡件 40接触产生滑动摩擦力，顶针 39与摩擦滑块 43间、顶针 39 与顶针限位抵挡件 40间无滑动摩擦力。 实施例 2
如图 6所示， 与实施例 1不同的是， 顶针限位抵挡件调整机构包括第二 螺栓 100、 限位套 102; 在机体上设有顶针限位抵挡件的导向孔（未示 出）， 在顶针限位抵挡件 103上设有防止顶针限位抵挡件 103相对机体转动的止 转平面 106和第二螺栓 100的避空孔（未示出）， 在导向孔内设有与止转平 面配合的平面 （未示出）， 顶针限位抵挡件 103与导向孔间隙配合； 第二螺 栓 100远离凹模座 104的一端为旋转夹持六角头端 101， 在第二螺栓 100 靠近六角头端 101设有限位凸台 107，第二螺栓 100靠近凹模座 104的一端 为螺紋端； 限位套 102与机体固定， 在限位套 102内设有与第二螺栓 100 和限位凸台配合的阶梯孔， 阶梯孔的大孔 108朝向凹模座 104—侧； 第二 螺栓 100的螺紋端穿过顶针限位抵挡件 103并伸入到导向柱 105的避空孔 中， 第二螺栓 100的限位凸台一端被限位套 102抵挡限位， 另一端被机体 抵挡限位， 第二螺栓 100的螺紋端与顶针限位抵挡件 103螺紋配合。 当工 件的长度改变时，通过旋转第二螺栓 100的旋转夹持六角头端 101，第二螺 栓 100只转动无轴向运动， 顶针限位抵挡件 103只有轴向运动无转动， 因 此顶针限位抵挡件 103向凹模座 104方向运动或远离凹模座 104方向运动。 顶针限位抵挡件 103向凹模座 104方向运动， 顶针限位抵挡件 103与凹模 座 104的距离变短， 顶针 109置入凹模和凹模座 104内的距离变长， 工件 的长度变短； 顶针限位抵挡件 103向远离凹模座 104方向运动时， 顶针限 位抵挡件 103与凹模座 104的距离变长， 顶针置入凹模和凹模座 104内的 距离变短， 工件的长度变长。
实施例 3
如图 7所示， 与实施例 1不同的是， 在第二端盖 205的导向柱 206上 不设有导向槽。 在顶针 202外套有复位弹簧 203， 复位弹簧 203置于顶针 202和凹模座 201间。顶针限位抵挡件 200为环状，套在导向柱 206外并与 导向柱 206固定， 顶针 202远离凹模的一端被顶针限位抵挡件 200抵挡。 在顶针限位抵挡件 200上对应每一顶针 202的位置设有避空孔 204，在每个 凹模旋转到出料位置时， 工件顶出机构的顶出杆 207顶顶针 202， 顶针 202 将凹模内的工件顶出。 这样在凹模座 201旋转的过程， 顶针 202随凹模一 起旋转； 除在出料位置工件被顶出的过程中， 顶针 202相对凹模座 201有 相对运动， 在其余状态下， 顶针 202相对凹模座 201静止。
实施例 4
如图 8、 图 9所示， 与实施例 1不同的是， 冲模的个数为两个， 包括冲 模 300和冲模 301。 凹模的个数为四个， 包括进料位置的凹模 302、 出料位 置的凹模 303、 与冲模 300对应的凹模 304、 与冲模 301对应的凹模 305。 凹模座 300和凹模的厚度相同， 等于需在凹模内成型的工件的长度； 在凹 模座 300靠近冲模的一侧设有与凹模固定座 （未示出） 固定、 限位抵挡凹 模座 300的端盖 306，凹模座 300远离机体的一侧被与机体固定的底座限位 抵挡， 凹模内成型工件的成型孔 308被底座 307抵挡， 工件在底座 307上 设有顶出杆 309 的避空孔 310。 在镦锻机镦锻时， 工件顶出机构的顶出杆 307伸入底座 307内并与凹模的端面接触。
坯料推进机构包括固定在曲轴 311上的推料凸轮 312， 可与推料凸轮 312抵接的滚轮 313， 一端安装有滚轮 313的第一推料摆件 314， 固定在第 一推料摆件 314另一端上的第二推料摆件轴 315， 固定在第二推料摆件轴 315上的第二推料摆件 316， 推料杆 317， 推料摆件复位弹簧 318; 在推料 杆 317上设有第二推料摆件容置孔 319，第二推料摆件 316远离第二推料摆 件轴 315的一端插入推料摆件容置孔 319内， 推料摆件复位弹簧 318—端 连接在第一推料摆件 314上， 一端连接在机体上。 在大滑块 320上设有使 推料杆 317仅可轴向移动的滑槽 321。
本实用新型中的凹模回转装置可使用申请号为 87105260.1中的凹模回 转装置。
Next Patent: FEMALE DIE ROTATION UPSETTING PRESS AND OPERATING METHOD THEREOF