[发明专利]一种分体式锥形砧工装

说明书

技术领域

本发明属于金属材料锻造成形技术领域，涉及一种分体式锥形砧工装，尤其是针对轴类坯料用于锻造锥形头用的锥形砧工装。

背景技术

对于锥形头类坯料，如果锻造成圆棒再将其机加成所需锥形，则要增加额外工序，降低材料利用率，增加加工成本。专利CN203830627公开了一种锻造锥形轴用的分体式锥型砧加工装置，其特征在于：包括上砧、下砧、上砧座和下砧座，下砧的底部凸起嵌入下砧座的凹槽内，上砧的顶部凸起插入上砧座的凹槽内，并用菱形块嵌入上砧和上砧座之间形成的菱形腔内固定，上砧和上砧座接触的侧壁上通过插入销钉固定，上砧的底面设有下半锥形凹槽，上半锥形凹槽与下半锥形凹槽对称设置。

通过使用该装置，不用机加或者少量机加，就可以锻出坯料的锥头，锻出的坯料锥形面表面光滑，成形质量较好，节约了机加时间和费用，减少了材料的浪费，同时拆装更换方便，制造成本低。但是使用此装置前需要先对正，使得锥形头类坯料的回转轴线与锥型砧工装的中心线重合，否则在锻造锥形头的过程中容易压偏坯料，造成锻后机加量增大，甚至导致锻造失败。传统对正过程完全凭借机械操作手的经验，难度较大，耗时较多，会造成坯料温降过大，影响锻造质量。如若安排工作人员站在压机旁边观察，辅助对正，则增加了工作人员的危险系数。

发明内容

本发明的目的在于克服上述装置的缺点，提出一种带有一定长度的无锥度的圆柱凹面的分体式锥形砧工装，使用此装置可以辅助对正，快速调整坯料的回转轴线与锥形砧工装的中心线，使其重合，减少对正时间，从而减少坯料的温降，减少人员参与，提高安全系数。

技术方案

为达到以上目的，本发明提出了一种分体式锥形砧工装，包括上锥形砧与下锥形砧，且上、下锥形砧分别与压机的上、下锤头相匹配；下锥形砧与压机下锤头固定连接，上锥形砧与压机上锤头固定连接；上锥形砧开有上砧槽，下锥形砧开有下砧槽；上砧槽和下砧槽均由锥形凹面和圆柱凹面构成；所述的圆柱凹面用于被锻轴类坯料的对正，锥形凹面用于锻造坯料的锥形头。

进一步的，上锥形砧与下锥形砧的圆柱凹面的轴向长度均为H1，上锥形砧与下锥形砧的轴向总长度均为H2，H1与H2满足关系式H1/H2＝d，其中0.2≤d≤0.5，如此，提高了上锥形砧与下锥形砧夹持坯料的稳定程度，并且不会降低锻造锥形头的工作效率。

进一步的，所述的上锥形砧与下锥形砧通过螺栓分别与压机的上锤头、下锤头固定连接。

本发明的有益效果在于：本发明克服了针对锥形头类坯料锻造锥形头过程中的对正问题，使用此装置可以辅助对正，快速调整轴类坯料的回转轴线与锥形砧工装的中心线，使其重合，减少对正时间，从而减少坯料的温降，减少人员参与，提高安全系数。

附图说明

图1是分体式锥形砧工装正视图与轴测图。

图2是上锥形砧左视图。

图3是下锥形砧左视图。

图4是坯料在锥形砧上对正过程示意图。

图5是坯料在锥形砧上锻造锥头过程示意图。

图中：1为压机下锤头；2为下锥形砧，其中2.1为下砧槽上的锥形凹面，2.2为下砧槽上的圆柱凹面；3为上锥形砧，其中3.1为上砧槽上的锥形凹面，3.2为上砧槽上的圆柱凹面；4为压机上锤头；5为坯料；6为机械手。

具体实施方式

结合附图，本发明提供一种分体式锥形砧工装，包括上锥形砧(3)与下锥形砧(2)，其中下锥形砧(2)与压机下锤头通过螺栓(1)固定连接，上锥形砧(3)与上锤头(4)通过螺栓固定连接；上锥形砧(3)的砧槽由锥形凹面(3.1)与圆柱凹面(3.2)构成；下锥形砧(2)的砧槽由锥形凹面(2.1)与圆柱凹面(2.2)构成；上锥形砧(3)的圆柱凹面(3.2)与下锥形砧(2)的圆柱凹面(2.2)的轴向长度均为120mm，上锥形砧(3)和下锥形砧(2)的轴向总长度为400mm；上锥形砧(3)与下锥形砧(2)的锥度θ为30°；轴类坯料(9)直径为长度为980mm；所述的上锥形砧(3)与下锥形砧(2)通过螺栓分别与压机上锤头(4)、下锤头(1)固定。

操作方法：A.首先用机械手(6)夹住坯料(5)，将其一端放置在下锥形砧(2)的圆柱凹面(2.2)上，压机上锤头(4)带动上锥形砧(3)将坯料(5)压住；B.利用机械手(6)夹住坯料(5)的尾端，调整至适当位置使坯料(5)的回转轴线与分体式锥形砧工装的中心线重合；C.压机上锤头(4)带动上锥形砧(3)抬起，机械手(6)夹住坯料(5)将其放置在下锥形砧(2)的锥形凹面(2.1)上，压机上锤头(4)带动上锥形砧(3)开始锻造锥形头，单次下压量为10～15mm；D.压机上锤头(4)带动上锥形砧(3)抬起，机械手(6)夹持坯料(5)旋转5～10°，压机上锤头(4)带动上锥形砧(3)锻造锥形头，单次下压量为10～15mm，重复此步骤，直至锻造锥形头完毕。