专利名称：用于非回转体的摆辗装置及其锻造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种摆辗机装置，以及锻造工艺，特别是涉及一种用于非回转体的 摆辗装置及其锻造工艺。
背景技术：
摆动碾轧，是摆辗机装置在特种锻压成形工艺中，以局部成形代替通用锻压模锻 设备，整体成形的精锻工艺。其成形力仅为后者完成同一工件成形力的1/5 1/20，反之， 现有的通用锻压模锻设备在锻压成形工艺中需要提供比摆辗机装置高出5 20倍的力，这 对设备要求太高。
下面介绍通常的摆辗机装置，如图1所示，包括摆头(I)和凹模(3)，摆头(I)安装 在液压马达上，凹模(3)安装在油缸上，摆头(I)的下端为一个圆锥体，该圆锥体的轴线A(71)倾斜，圆锥体的下端母线(72)为水平状态，摆头(I)只有下端母线(72)接触到下面位 于凹模(3)中的工件(6)，开启液压马达后，带动摆头(I)沿轴线B (73)转动，下端母线(72) 也是沿轴线B (73)转动，即能够对工件(6)作螺旋的碾压。因为摆头(I)只有一部分接触 到工件(6)，通常的锻压模锻设备是整体成形，即压模整体压向工件，在锻造过程中，工件需 要锻造的部位与压模全面接触，要达到摆辗机装置的锻压效果即需要更大的压力，所以摆 辗机装置可以用很小的力完成通常的锻压模锻设备的工作，提供冲力的是油缸，冲力的提 高，油缸的成本是几何增长的，所以摆辗机装置在锻压技术上是一个很大的进步。
目前，国内外至今能在摆辗机装置上精锻的锻件中，因为上述摆辗机装置的摆头(I)对工件做螺旋碾压，所以经精锻的锻件只是回转体件，回转体件即是截面为圆形的，这 就大大限制了摆辗工艺的使用范围。发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供了一种用于非回转体的 摆辗装置及其锻造工艺，能够用于非回转体的锻造，使得摆辗工艺的使用范围得到扩大。
本发明的目的通过下述技术方案实现用于非回转体的摆辗装置，包括摆头和凹模，所述的摆头位于凹模的上端，所述的凹模 对准摆头的位置设置有模膛，模膛内用于放置预加工的工件，摆头的结构基本与现有技术 一致，变化之处在于摆头和凹模之间设置有上模，上模对准模膛的位置设置有压模，压模的 形状与模膛配合。
进一步，上述的上模通过导向装置安装设置，上模安装在导向装置上，通过导向装 置决定上模的移动方向。所述的导向装置包括呈竖直的导向柱，导向柱穿过上模，所述的上 模沿导向柱上下滑动，导向柱安装在位于上端的安装体上，安装体为设置在上端的支撑体， 仅仅用于支撑导向柱和上模的重力。导向柱的下端设置有卡位键，所述的卡位键作为卡位 作用，即阻挡上模向下滑动。
进一步，上述的卡位键呈圆台状，上模在连接导向柱的位置设置有与卡位键配合的槽，当上模落下时，卡位键这种形状能够缓冲下冲力。
进一步，上述压模通过螺栓固定在上模上，所以压模能够被拆卸下来。这样需要锻造不同形状的锻件时，锻件的形状决定模膛的形状，即需要更换凹模，然后将压模拆卸下来，换成与模膛形状配合的压模，其他部位不需要变动，节省了成本。
上述的凹模安装在油缸上，凹模通过油缸实现上下移动。上述的摆头安装在液压马达上，摆头通过液压马达带动旋转，摆头的轴线与竖直线之间的角度α为I 5。。
采用上述摆辗机装置加工非回转体的锻造工艺，包括以下步骤(1)将工件加热后放入凹模的模膛中；(2)启动油缸，推动凹模向上朝向上模移动，压模先锲入模膛内，并压在工件上；(3)油缸继续推动凹模向上移动，从而推动上模沿导向柱向上滑动，至上模的上端接触到摆头；(4)启动摆头液压马达，摆头进行旋转，由油缸不断推动凹模上升进行摆辗；(5)摆辗完成后，停止摆头液压马达，并控制油缸，带动凹模下移，取出锻造完的工件， 上模由于自重下落到原位置。
本发明的有益效果是在摆辗机装置的摆头和凹模之间设置有过渡上模，使传统摆辗机能摆辗回转体锻件外，还能摆辗各种各样的非回转体件，扩大了摆辗机的使用范围； 而且现有非回转体件一般采用通用锻压模锻设备整体成形，比起本装置需要提供5 20倍的成形力，这样对设备要求过高，本装置不仅能够加工出符合要求的锻件，也降低了锻造非回转体件的成本。
图1为现有技术的结构示意图；图2为实施例1的结构示意图；图3为实施例2的结构示意图；图4为具体工件的俯视图；图5为具体工件的侧视图；图中，1-摆头，2-上模，21-压模，22-槽，3-凹模，4-模膛，5-导向装置，51-导向柱， 52-安装体，53-卡位键，6-工件，71-轴线Α，72-下端母线，73-轴线B。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例实施例1
如图2所示，用于非回转体的摆辗装置，包括摆头I和凹模3，所述的摆头I位于凹模3 的上端，所述的凹模3对准摆头I的位置设置有模膛4，摆头I和凹模3之间设置有上模2， 上模2对准模膛4的位置设置有压模21，压模21的形状与模膛4配合。
摆头I的结构与现有技术一致，都是呈圆锥状，该圆锥体的轴线Α71倾斜，圆锥体的下端母线72为水平状态，摆头I只有下端母线72在工作时接触到下端的上模2，开启液压马达后，带动摆头I沿轴线Β73转动，下端母线72也是沿轴线Β73转动，能够对上模2进行螺旋碾压，上模2再通过压模21传导给模膛4内的工件6，从而对工件6间接进行了碾压。
本实施例的模膛4 口部的形状可以是方形或其他形状，这样工件可以是非回转体，所以本装置能够使用于非回转体工件的碾压，如图4、图5，为一个工件的俯视图和侧视图，该工件是一个方形件，由于摆头存在I 5°的倾角，因此压模2和工件的接触面积为工件投影面积的1/5 1/20，单位受力面积的压力为投影面积的5 20倍。
进一步，上述的上模2通过导向装置5安装设置，所述的导向装置5包括四根呈竖直的导向柱51，导向柱51穿过上模2，导向柱51位于上模2的四角位置，上模2沿导向柱 5上下滑动，导向柱51安装在位于上端的安装体52上，导向柱51的下端设置有卡位键53， 所述的卡位键53阻挡上模2向下滑动。
上述的凹模3安装在油缸上，凹模3通过油缸实现上下移动。上述的摆头I安装在机架上，摆头I通过液压马达带动旋转，摆头I的倾斜角度(即摆头I的轴线与竖直线之间的角度α )为I 5°。
采用上述实施例中的摆辗机装置加工非回转体的锻造工艺，包括以下步骤(1)将工件6加热后放入凹模3的模膛4中，将工件6加热到适合温度主要是方便锻造，工件6的加热温度根据其材质不同，加热的温度也不同，其中，Q345钢加热到1250°C，45 钢加热到1200°C，黄铜H62加热到820°C，纯铜T2加热到900°C ；(2)启动油缸，推动凹模3向上朝向上模2移动，压模21先锲入模膛4内，并压在工件 6上；(3)油缸继续推动凹模3向上移动，从而推动上模2沿导向柱51向上滑动，至上模2的上端接触到摆头I ;(4)启动摆头液压马达，摆头I进行旋转，由油缸不断推动凹模3上升进行摆辗，凹模3 上升，工件6和上模2也跟着上升，摆头I即不断对工件6进行摆辗；(5)摆辗完成后，停止摆头液压马达，并控制油缸，带动凹模3下移，取出锻造完的工件 6，上模2则由于自重下落到原位置。
实施例2如图3所示，本实施例的结构与实施例1的结构大致一致，不同之处在于本实施例中卡位键53呈圆台状，上模2在连接导向柱51的位置设置有与卡位键53配合的槽22，当上模 2落下时，卡位键53这种形状能够缓冲下冲力。
本实施例加工工艺与实施例1 一致。
实施例3本实施例的结构与实施例1的结构基本一致，不同之处在于压模21通过螺栓固定在上模2上，所以压模21能够被拆卸下来。这样需要锻造不同形状的锻件时，锻件的形状决定模膛4的形状，只需要更换凹模3，然后将压模21拆卸下来，换成与模膛4形状配合的压模 21，其他部位不需要变动，节省了成本。
本实施例的 加工工艺与实施例一致。
权利要求
1.用于非回转体的摆辗装置，包括摆头(I)和凹模(3)，所述的摆头(I)位于凹模(3)的上端，所述的凹模(3)对准摆头(I)的位置设置有模膛(4)，其特征在于，摆头(I)和凹模(3)之间设置有上模(2)，上模(2)对准模膛(4)的位置设置有压模(21)，压模(21)的形状与模膛(4)配合。
2.根据权利要求1所述的用于非回转体的摆辗装置，其特征在于，所述的上模(2)通过导向装置(5)安装设置。
3.根据权利要求2所述的用于非回转体的摆辗装置，其特征在于，所述的导向装置(5)包括呈竖直的导向柱(51)，所述的导向柱(51)穿过上模(2)，上模(2)沿导向柱(51)上下滑动。
4.根据权利要求3所述的用于非回转体的摆辗装置，其特征在于，所述的导向柱(51)安装在位于上端的安装体(52)上，导向柱(51)的下端设置有卡位键(53)，所述的卡位键(53)阻挡上模(2)向下滑动。
5.根据权利要求4所述的用于非回转体的摆辗装置，其特征在于，所述的卡位键(53)呈圆台状，上模(2)在连接导向柱(51)的位置设置有与卡位键(53)配合的槽(22)。
6.根据权利要求1所述的用于非回转体的摆辗装置，其特征在于，所述的压模(21)通过螺栓固定在上模(2)上。
7.根据权利要求1所述的用于非回转体的摆辗装置，其特征在于，所述的凹模(3)安装在油缸上，凹模(3)通过油缸实现上下移动。
8.根据权利要求1所述的用于非回转体的摆辗装置，其特征在于，所述的摆头(I)安装在液压马达上，摆头(I)通过液压马达带动旋转。
9.根据权利要求1所述的用于非回转体的摆辗装置，其特征在于，所述的摆头(I)的轴线与竖直线之间的角度α为I 5°。
10.根据权利要求1 9中任一所述的用于非回转体的摆辗装置，采用该摆辗机装置加工非回转体的锻造工艺，其特征在于，包括以下步骤 (I)将工件(6)加热后放入凹模(3)的模膛(4)中； (2 )启动油缸，推动凹模(3 )向上即朝向上模(2 )移动，使得压模(21)压在工件(6 )上； (3)油缸继续推动凹模(3)向上移动，从而推动上模(2)沿导向柱(51)向上滑动，至上模(2)的上端接触到摆头(I); (4)启动液压马达，摆头(I)旋转，由油缸不断推动凹模(3)上升进行摆辗； (5)摆辗完成后，停止液压马达，并控制油缸，带动凹模(3)下移，取出锻造完的工件(6)，上模(2)则由于自重下落到原位置。
全文摘要
本发明公开了一种用于非回转体的摆辗装置及其锻造工艺，包括摆头(1)和凹模(3)，所述的凹模(3)对准摆头(1)的位置设置有模膛(4)，摆头(1)和凹模(3)之间设置有上模(2)，上模(2)对准模膛(4)的位置设置有压模(21)，压模(21)的形状与模膛(4)配合。本发明的有益效果是在摆辗机的摆头和凹模之间设置一个过渡上模，使摆辗机能摆辗回转体锻件外，还能摆辗各种各样的非回转体件，扩大了摆辗机的使用范围；而且现有非回转体件一般采用通用锻压模锻设备整体成形，比起本装置需要提供5～20倍的成形力，这样对设备要求过高，本装置不仅能够加工出符合要求的锻件，也降低了锻造非回转体件的成本。
文档编号B21J5/00GK103028687SQ201310017180
公开日2013年4月10日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日
发明者廖茂, 张宇树, 张有明, 李世宽, 赵继 申请人:四川新筑精坯锻造有限公司