一种锻造机械压力机机械下锻挤及顶料装置的制作方法

本实用新型涉及锻压机床技术领域，具体涉及一种锻造机械压力机机械下锻挤及顶料装置。

背景技术：
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下顶料装置是机械压力机主要部件之一。目前，市场上锻造压力机下顶料装置大多为凸轮式，另外还有少数气动式。上述两种下顶料装置主要用于锻造机械压力机锻造及锻造后零件的顶出，具有高保顶出、便于夹持零件和自动化生产等特点，上述特点成为锻造机械压力机的主要功能要求。

但如今，制造业迅猛发展，市场竞争激烈，制造企业对所采购设备提出了更高要求----满足锻挤、拉伸及顶出复杂工序、降低能耗、提高机械效率、绿色生产。现有的这两种下顶料装置都存在一定缺陷，不能很好的满足制造企业的需求。如图1-2所示，凸轮式下顶料装置是将曲轴的旋转力，通过凸轮机构将扭矩转化为摆杆的摆动来带动拉杆上下运动的力，再通过连杆将拉杆上下运动的力转化为轴摆动的扭矩，最后通过下顶料轴摆动将扭矩再转化为顶料杆向上的顶料力，与滑块异步(偏心轮滞后偏角)动作实现锻造零件的顶出，当机械顶料动作完成后，辅助气缸开始启动，气缸活塞杆连接在连杆上，通过连杆、下顶料轴，采用与机械顶料相同的动作，继续将顶料杆向上顶出，将锻件从下模腔里顶出并在最高位置保持一段时间(便于夹持锻件)，至此，完成整个顶料过程。上述机构对力的转化次数过多(达3次)，能量损耗大，结构较复杂、制造成本高；并且凸轮式机械下顶料装置还有顶料完成后，复位时冲击大，凸轮、复位弹簧磨损快，上摆杆容易磨损、折断、与凸轮卡死、维修成本高等问题，增加了生产成本、降低了生产效率，不符合当前制造企业对绿色节能生产的要求。最主要的是锻造(多工位)机械压力机需要超过公称力30％以上的下锻挤或拉伸力要求后再进行下顶料时，凸轮式机械下顶料装置就无法实现；而且凸轮式机械下顶料装置无法调节机械顶料的顶出力，容易造成过载，对机床及锻件造成损坏。

如图3所示，气动式下顶料装置是将气缸悬挂在底座下面，活塞杆与顶料杆直接相连，通过气缸的运动，直接顶料，该机构结构简单、工作可靠，但顶出力较小，仅用于零件冲压后从模具内将零件顶出，不能满足锻挤工作要求。目前只在对顶料力要求不高的少量小型机械压力机上使用。

技术实现要素：
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本实用新型的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种锻造机械压力机机械下锻挤及顶料装置，它具有同步锻挤或拉伸，或者异步顶出的功能、用途多样化、下锻挤或顶力大小可调、防止过载、使用寿命长、产品质量高等优点，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种锻造机械压力机机械下锻挤及顶料装置，包括设置在机身上的曲轴，曲轴一端穿过机身安装有偏心套，偏心套上安装有连杆，连杆下端铰接有上拉杆，上拉杆下端通过碟形弹簧与下拉杆连接，下拉杆下端与杠杆一端铰接，上拉杆和下拉杆分别安装在支架上，支架与机身连接，杠杆中部设有长形孔，长形孔内安装有第三销轴，第三销轴设置在与机身底部固连的支座上，杠杆另一端设有滚轮，滚轮与竖直设置在机身上的顶料座底部接触连接，顶料座上端设有顶板，顶板两侧分别设有气缸，顶板上端设有若干上顶杆，上顶杆安装在工作台内。

所述偏心套通过平键与曲轴连接。

所述偏心套内壁上设有两个偏心角度不同的键槽，一个为同步键槽，另一个为异步键槽，曲轴对应安装偏心套的外壁上设有曲轴键槽，同步键槽或异步键槽通过平键与曲轴键槽连接。

所述曲轴安装有偏心套的轴端上设有对偏心套进行横向限位的压盖，压盖通过螺栓安装在曲轴轴端上。

所述偏心套与连杆之间设有第一自润滑铜套。

所述连杆下端通过第一销轴与上拉杆铰接连接。

所述上拉杆下端自上而下依次设有上调节螺母和上调整套，下拉杆上端自上而下依次设有下调整套和下调节螺母，上调整套和下调整套通过螺栓和螺母连接，上调整套和下调整套之间外侧设有碟形弹簧，上调整套和下调整套中部之间设有限位块。

所述上拉杆和下拉杆中心线重合。

所述支架与上拉杆和/或下拉杆之间设有第一导向铜套。

所述下拉杆通过拉杆接头与杠杆铰接连接。

所述第三销轴与杠杆之间设有第四自润滑铜套。

所述拉杆接头通过第二销轴与杠杆铰接连接，第二销轴与杠杆之间设有第五自润滑铜套。

所述第二销轴和第三销轴末端设有轴用挡圈

所述滚轮通过第四销轴与杠杆连接，第四销轴与滚轮之间设有第六自润滑铜套，第四销轴末端设有轴用挡圈。

所述顶料座上端装有顶板，顶板左右各安装有一个顶料气缸，气缸通过活塞杆与顶板相连，顶板上端装有上顶杆。

所述顶料座与机身之间从内向外依次设有第三导向铜套和下导向套。

所述上顶杆与工作台之间从内向外依次设有第二导向铜套和上导向套。

所述工作台上端设有压板。

本实用新型采用上述方案，针对现有机械压力机下顶料装置存在的技术问题，设计了一种锻造机械压力机机械下锻挤及顶料装置，通过设计曲轴、偏心套、上拉杆、下拉杆、杠杆、顶料座、顶板、气缸和上顶杆，实现通过曲轴转动带动偏心套转动，偏心套转动带动连杆摆动，连杆摆动带动上拉杆和下拉杆竖向方向移动，进而带动杠杆左端在竖向方向运动，右端与左端运动方向相反，进而带动顶料座在竖向方向运动，通过顶板带动上顶杆在竖向方向运动，最终实现锻挤、顶料顶出的作用；通过设计偏心套，偏心套与连杆连接，实现通过调整偏心套键槽的偏心角度与曲轴的偏心角度(具体通过设置同步键槽和异步键槽)来实现同步锻挤或拉伸或者异步顶出的功能，用途多样化；通过在上拉杆和下拉杆之间设有碟形弹簧，实现控制锻挤或顶料力的大小，从而满足重载锻挤或拉伸的要求，并保证机构顶出力不会出现过载，延长压力机的使用寿命、提高锻挤质量和成型产品工艺性的效果。

附图说明：

图1为现有机械压力凸轮式下顶料装置的主视图；

图2为现有机械压力凸轮式下顶料装置的侧视图；

图3是现有机械压力机气动式下顶料装置的结构示意图；

图4是本实用新型结构示意图；

图5是本实用新型D向局部结构示意图；

图6是本实用新型图4中的X部局部放大图；

图7是本实用新型图4中的Y部局部放大图；

图8是本实用新型图4中的A-A向剖视图；

图9是本实用新型图4中的B-B向剖视图；

图10是本实用新型图4中的C-C向剖视图；

图11是本实用新型偏心套和曲轴安装结构示意图；

图中，1、曲轴，2、上拉杆，3、第一导向铜套，4、支架，5、下拉杆，6、紧固螺母，7、杠杆，8、机身，9、压板，10、上导向套，11、第二导向铜套，12、上顶杆，13、顶板，14、气缸，15、顶料座，16、下导向套，17、第三导向铜套，18、连杆，19、第一自润滑铜套，20、偏心套，21、压盖，22、平键，23、螺栓，24、第二自润滑铜套，25、第一销轴，26、上调节螺母，27、上调整套，28、碟形弹簧，29、下调整套，30、下调节螺母，31、支座，32、第三销轴，33、第四自润滑铜套，34、拉杆接头，35、第二销轴，36、第五自润滑铜套，37、第四销轴，38、第六自润滑铜套，39、滚轮，40、轴用挡圈，41、长形孔，42、工作台，43、限位块，44、同步键槽，45、异步键槽，46、曲轴键槽,47、滑块。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图4-11所示，一种锻造机械压力机机械下锻挤及顶料装置，包括设置在机身8上的曲轴1，曲轴1一端穿过机身8安装有偏心套20，偏心套20上安装有连杆18，连杆18下端铰接有上拉杆2，上拉杆2下端通过碟形弹簧28与下拉杆5连接，下拉杆5下端与杠杆7一端铰接，上拉杆2和下拉杆5分别安装在支架4上，支架4与机身8连接，杠杆7中部设有长形孔41，长形孔41内安装有第三销轴32，第三销轴32设置在与机身8底部固连的支座31上，杠杆7另一端设有滚轮39，滚轮39与竖直设置在机身8上的顶料座15底部接触连接，顶料座15上端设有顶板13，顶板13两侧分别设有气缸14，顶板13上端设有若干上顶杆12，上顶杆12安装在工作台42内。通过设计曲轴1、偏心套20、上拉杆2、下拉杆5、杠杆7、顶料座15、顶板13、气缸14和上顶杆12，实现通过曲轴1转动带动偏心套20转动，偏心套20偏心转动带动连杆18上下摆动，连杆18摆动带动上拉杆2和下拉杆5竖向方向移动，进而带动杠杆7左端在竖向方向运动，右端与左端运动方向相反，进而带动顶料座15在竖向方向运动，通过顶板13带动上顶杆12在竖向方向运动，最终实现锻挤、顶料顶出的作用；通过设计偏心套20，偏心套20与连杆18连接，偏心套与连杆连接，实现通过调整偏心套键槽的偏心角度与曲轴的偏心角度来实现同步锻挤或拉伸或者异步顶出的功能，用途多样化；通过在上拉杆2和下拉杆5之间设有碟形弹簧28，实现控制顶料力的大小，从而满足重载锻挤或拉伸及顶出的要求，并保证机构顶出力不会出现过载，延长压力机的使用寿命、提高锻挤质量和成型产品工艺性的效果。

偏心套20通过平键22与曲轴1连接，平键22安装快捷方便、结构强度高。

偏心套20内壁上设有两个偏心角度不同的键槽，一个为同步键槽44，另一个为异步键槽45，曲轴1对应安装偏心套20的外壁上设有曲轴键槽46，同步键槽44或异步键槽45通过平键22与曲轴键槽46连接，通过设置同步键槽44和异步键槽45，当同步键槽44与曲轴键槽46配合安装时，偏心套20的偏心与曲轴1偏心同向，本申请的下顶料装置可实现锻挤或拉伸、顶料杆顶出的相对运动，完成上下模具同步锻造零件；当异步键槽45与曲轴键槽46配合安装时，偏心套20的偏心与曲轴1偏心滞后一定角度，实现锻件异步顶出的功能。

曲轴1安装有偏心套20的轴端上设有对偏心套20进行横向限位的压盖21，压盖21通过螺栓安装在曲轴1轴端上，对偏心套20进行横向限位，防止偏心套20脱离曲轴1。

偏心套20与连杆18之间设有第一自润滑铜套19，起到润滑作用，延长使用寿命。

连杆18下端通过第一销轴25与上拉杆2铰接连接。

上拉杆2下端自上而下依次设有上调节螺母26和上调整套27，下拉杆5上端自上而下依次设有下调整套29和下调节螺母30，上调整套27和下调整套29通过螺栓和螺母连接，上调整套27和下调整套28之间外侧设有碟形弹簧28，上调整套27和下调整套28中部之间设有限位块43，通过在上拉杆2和下拉杆5之间设有碟形弹簧28，充分利用碟形弹簧28的特点，通过调节碟形弹簧28的压缩量，控制顶料力的大小，从而满足重载下锻挤或拉伸及顶出的要求，并保证机构顶出力不会出现过载的问题，延长压力机及模具的使用寿命。

上拉杆2和下拉杆5中心线重合，确保上拉杆2和下拉杆5在竖向方向运动。

支架4与上拉杆2和/或下拉杆5之间设有第一导向铜套3。

下拉杆5通过拉杆接头34与杠杆7铰接连接，拉杆接头34与下拉杆5之间设有紧固螺母6。

第三销轴32与杠杆7之间设有第四自润滑铜套33。

拉杆接头34通过第二销轴35与杠杆7铰接连接，第二销轴35与杠杆7之间设有第五自润滑铜套36。

第二销轴35和第三销轴32末端分别设有轴用挡圈40。

滚轮39通过第四销轴37与杠杆7连接，第四销轴37与滚轮39之间设有第六自润滑铜套38，第四销轴37末端设有轴用挡圈40。

顶料座15上端装有顶板13，顶板13左右各安装有一个气缸14，气缸14通过活塞杆与顶板13相连，顶板13上端装有上顶杆12。

顶料座15与机身8之间从内向外依次设有第三导向铜套17和下导向套16。

上顶杆12与工作台42之间从内向外依次设有第二导向铜套11和上导向套10。

工作台42上端设有压板9。

本实用新型的工作过程：

(1)同步锻挤及顶出工作过程

将偏心套20通过同步键槽44安装在曲轴1上，偏心套20的偏心与曲轴1偏心同向，当曲轴1转动带动滑块47向下运动时，曲轴1也通过偏心套20带动连杆18运动，连杆18带动上拉杆2和下拉杆5向下运动，下拉杆5推动杠杆7运动，杠杆7将顶料座15顶起，顶料座15再将顶板13及上顶杆12顶起，滑块47与上顶杆12同时作用于锻件，当拉杆力超过碟形弹簧28预紧力后，碟形弹簧28开始被压缩，直到达到锻挤或拉伸的压力和行程，实现锻挤或拉伸的过程；当锻挤或拉伸完成后，曲轴1旋转带动滑块47和连杆18向上返程运动，由于滑块47上移、碟形弹簧28有压缩力、行程快速释放推动杠杆7左端继续向下运动，杠杆7右端继续向上运动，进而带动顶料座15、上顶杆12将已经锻挤或拉伸后的锻件从模具42顶出设定的高度，这时气缸14启动克服顶板13向下运动的力，活塞杆向上顶出，使顶板13和上顶杆12继续向上顶出，将下模具腔里顶出的锻件顶到要求的位置，并保持一段时间，方便夹持锻件，通过本申请的下顶料装置实现了锻挤或拉伸、上顶杆顶出的相对运动，完成可上下模具同步锻造零件。

(2)异步顶出过程

将偏心套20通过异步键槽45与曲轴1安装，偏心套20的偏心角度与曲轴1偏心滞后一定角度，当滑块47向上返程运动时，曲轴1通过偏心套20和连杆18带动上拉杆2和下拉杆5继续向下运动，下拉杆5推动杠杆7左端继续向下运动，杠杆7右端继续向上运动，进而将顶料座15顶起，顶料座15再将顶板13和上顶杆12顶起，将完工的锻件从下模具腔内顶出，实现下顶料过程；在机械顶料完成后，曲轴1带动上拉杆2和下拉杆5开始向上运动，同时气缸7启动克服顶板13向下运动的力，活塞杆向上顶出，使顶板13及上顶杆12继续向上顶出，将锻件从模具腔内顶出最高位置并保持一段时间，便于夹持锻件，实现锻件异步顶出的功能，在整个工作过程中，可通过调节碟形弹簧28的压缩量来调节顶出力的大小，保证顶出力不会出现过载。本申请的下顶料装置可根据工作需求实现同步锻挤或拉伸及顶出或者异步顶出两种工作方式，使下顶料装置用途多样化；通过调节碟形弹簧28压缩量，调节顶出力，满足重载锻挤或拉伸的要求，并保证顶出力不会过载；延长压力机使用寿命、提高锻挤质量和成型产品工艺性效果。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。