[发明专利]一种大型铝合金锻环制坯分步冲孔装置及冲孔方法

权利要求书

1.一种大型铝合金锻环制坯分步冲孔装置，其特征在于，包括设置在液压机上的对中机构、摆臂机构和冲孔模具，对中机构共左右2个，左侧对中机构(7)和右侧对中机构(1)分别安装于液压机左右两侧的前后两个立柱(16)中间，对中机构上安装有V形夹头(17)，摆臂机构共左右2个，右侧摆臂机构(2)和左侧摆臂机构(8)分别安装于液压机的活动横梁(15)的右侧和左侧，右侧摆臂机构(2)和左侧摆臂机构(8)的自由端可摆动至液压机中心，右侧摆臂机构(2)和左侧摆臂机构(8)的自由端活动套接有冲杆(10)，当右侧摆臂机构(2)和左侧摆臂机构(8)的自由端摆动至液压机中心时，液压机的上砧(18)底面与冲杆(10)顶面接触，右侧摆臂机构(2)上连接的冲杆(10)底端连接有预冲头(3)，左侧摆臂机构(8)上连接的冲杆(10)底端连接有终冲头(9)，冲孔模具为液压机的移动工作台(6)前后两个工位上分别安装的自由锻砧(4)和终冲漏盘(5)。

2.根据权利要求1所述的大型铝合金锻环制坯分步冲孔装置，其特征在于，所述的右侧摆臂机构(2)包括右侧摆杆(21)、右侧承料筒(22)、右侧液压缸(23)和右侧打料盘(24)，右侧承料筒(22)安装在右侧摆杆(21)的自由摆动端，右侧摆杆(21)的另一端转动连接在液压机的活动横梁(15)上，右侧承料筒(22)的外壁上设置右侧液压缸(23)，右侧打料盘(24)连接在右侧液压缸(23)的伸缩端上。

3.根据权利要求2所述的大型铝合金锻环制坯分步冲孔装置，其特征在于，所述的左侧摆臂机构(8)包括左侧摆杆(81)、左侧承料筒(82)、左侧液压缸(83)和左侧打料盘(84)，左侧承料筒(82)安装在左侧摆杆(81)的自由摆动端，左侧摆杆(81)的另一端转动连接在液压机的活动横梁(15)上，左侧承料筒(82)的外壁上设置左侧液压缸(83)，左侧打料盘(84)连接在左侧液压缸(83)的伸缩端上。

4.根据权利要求3所述的大型铝合金锻环制坯分步冲孔装置，其特征在于，所述的冲杆(10)滑动套接在右侧承料筒(22)和左侧承料筒(82)中。

5.根据权利要求1所述的大型铝合金锻环制坯分步冲孔装置，其特征在于，所述的预冲头(3)由圆锥形下部(32)和圆柱形上部(31)一体构成。

6.根据权利要求1所述的大型铝合金锻环制坯分步冲孔装置，其特征在于，所述的终冲头(9)的底部开设有圆槽，使得终冲头(9)底部边缘保留尖角部分(91)，尖角部分(91)的内壁与中轴线的夹角为β，β＝30°～50°。

7.根据权利要求1所述的大型铝合金锻环制坯分步冲孔装置，其特征在于，所述的终冲漏盘(5)包括内终冲漏盘(51)和外终冲漏盘(52)，外终冲漏盘(52)的顶部开设有卡槽，内终冲漏盘(51)连接在外终冲漏盘(52)的卡槽内，内终冲漏盘(51)的中心和外终冲漏盘(52)的中心与底部开设有相互连通的漏料孔(53)。

8.根据权利要求7所述的大型铝合金锻环制坯分步冲孔装置，其特征在于，所述的内终冲漏盘(51)的漏料孔(53)下部逐渐扩径形成扩径部分(54)，扩径部分(54)的孔壁与中心轴的夹角为γ，γ＝5°～10°。

9.一种大型铝合金锻环制坯分步冲孔方法，利用大型铝合金锻环制坯分步冲孔装置，其特征在于，其步骤为：

S1.原材料加热：将铝合金原材料加热；

S2.第1工位准备：移动工作台(6)将自由锻砧(4)移至液压机中心，自由锻砧(4)为第1工位，终冲漏盘(5)为第2工位；

S3.锻坯制备：将原材料置于自由锻砧(4)上，改锻原材料，最终将坯料锻为圆饼状锻坯(11)，锻坯(11)高度H1＝(1.2～1.4)H，H为锻环高度；

S4.对中：右侧对中机构(1)左移，左侧对中机构(7)右移，使V形夹头(17)接触锻坯(11)，并将其移至自由锻砧(4)的中心；

S5.预冲：安有预冲头(3)的右侧摆臂机构(2)摆动进入液压机中心，上砧(18)下移至既定位置进行预冲，得到预冲坯(12)；

S6.预冲打料：上砧(18)退回的同时右侧液压缸(23)顶出，驱动右侧打料盘(24)与预冲坯(12)接触，使预冲坯(12)与预冲头(3)分离，然后右侧摆臂机构(2)摆出，完成预冲；

S7.平整：上砧(18)下移至与自由锻砧(4)的距离为H1时停止，实现对预冲坯(12)的平整；

S8.转移至第2工位：右侧对中机构(1)左移，左侧对中机构(7)右移，V形夹头(17)夹持住预冲坯(12)，右侧对中机构(1)和左侧对中机构(7)上升，使预冲坯(12)脱离自由锻砧(4)；移动工作台(6)前移，将终冲漏盘(5)转移至液压机中心；对中机构下降，右侧对中机构(1)右移、左侧对中机构(7)左移，将预冲坯(12)放置于终冲漏盘(5)上；

S9.终冲：安有终冲头(9)的左侧摆臂机构(8)摆动进入液压机中心，上砧(18)下移至既定位置进行终冲，然后退回，当上砧(18)退回的同时左侧液压缸(83)顶出，驱动左侧打料盘(84)与终冲坯(13)接触，使终冲坯(13)与终冲头(9)分离；

S10.取料：将终坯(13)从终冲漏盘(5)上取下，将冲孔料(14)从终冲漏盘(5)内移出，完成终冲，得到终冲坯。