本发明属于金属材料锻造成形技术领域，涉及一种分体式双锥度锥形砧工装。
背景技术：
对于锥形头类轴状坯料，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，就可以锻出所需轴状坯料，锻出的锥形面表面光滑，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。但是此工装一次性投入大，使用此装置却只能锻造一种锥度的锥头，工装利用率不高。对于端头具有不同锥度的坯料，在锻造过程中需要更换不同锥度的锥形砧工装，这样就会增加工人的工作量，影响工作效率。对于端头锥度较大的坯料，若用此锥形砧一次锻造完成，则容易造成端头内凹严重，锻后需要切割内凹部分，造成材料浪费。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述装置的缺点，提出一种分体式双锥度锥形砧工装。使用此工装可以在不换工装的情况下，锻造两种锥度的坯料，提高工装利用率。对于小锥度的坯料，可以利用此工装中的小锥度的锥形凹面来锻造锥度。对于大锥度的坯料，可以先用此工装中的锥度较小的锥形凹面锻造锥度，然后再用锥度较大的锥形凹面锻造锥度，这样可以显著减轻坯料端头内凹情况，减少锻后切割，从而减少材料损耗。
技术方案
为达到以上目的，本发明提出了一种分体式双锥度锥形砧工装，该工装用于锻造轴状坯料，且该工装与压机的上下锤头相匹配；该工装包括上锥形砧与下锥形砧，其中下锥形砧与压机下锤头固定连接，上锥形砧与上锤头固定连接；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第一锥形凹面和第二锥形凹面构成；第一锥形凹面的锥度为θ1，第二锥形凹面的锥度为θ2；第一锥形凹面与第二锥形凹面的轴向总长度为H1，其中第一锥形凹面的轴向长度为H2，第二锥形凹面的轴向长度为H3；
进一步的，θ1与θ2满足关系：5°≤θ1≤50°，5°≤θ2≤40°并且θ2＜θ1。
进一步的，θ1与θ2满足关系：10°≤θ1≤50°，5°≤θ2≤40°并且θ2＜θ1。
进一步的，H1、H2、H3满足关系：H1＝H2+H3，H2/H1＝d，其中0.4≤d≤0.6。
进一步的，所述的上锥形砧和下锥形砧，通过螺栓分别与上、下锤头固定。
本发明的有益效果在于：使用此分体式双锥度锥形砧工装可以在不换工装的情况下，锻造两种锥度的轴状坯料，提高工装利用率。对于小锥度的坯料，可以利用此工装中的小锥度的锥形凹面来锻造锥度。对于大锥度的坯料，可以先用此工装中的锥度较小的锥形凹面锻造小锥度，然后再用锥度较大的锥形凹面锻造大锥度，这样可以显著减轻坯料端头内凹情况，减少材料锻后切割量，从而减少材料损耗。
附图说明
图1为分体式双锥度锥形砧工装正视图与轴测图。
图2为分体式双锥度锥形砧工装下锥形砧左视图。
图3为分体式双锥度锥形砧工装上锥形砧左视图。
图4为坯料在小锥度的锥形凹面上锻造锥度过程示意图。
图5为坯料在大锥度的锥形凹面上锻造锥度过程示意图。
图中：1为压机下锤头；2为下锥形砧，其中2.1为下锥形砧的第一锥形凹面，2.2为下锥形砧的第二锥形凹面；3为上锥形砧，其中3.1为上锥形砧的第一锥形凹面，3.2为上锥形砧的第二锥形凹面；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，本发明提供一种具体实施方式：一种分体式双锥度锥形砧工装，该工装用于锻造轴状坯料(5)；该工装包括上锥形砧(3)与下锥形砧(2)，其中下锥形砧(2)与压机下锤头(1)通过螺栓固定连接，上锥形砧(3)与上锤头(4)通过固定连接；上锥形砧(3) 开有上砧槽，下锥形砧开有下砧槽；上砧槽和下砧槽均由第一锥形凹面(2.1、3.1)和第二锥形凹面(2.2、3.2)构成；第一锥形凹面(2.1、3.1)的锥度为40°，第二锥形凹面(2.2、3.2) 的锥度为20°；第一锥形凹面(2.1、3.1)的轴向长度为200mm，第二锥形凹面(2.2、3.2) 的轴向长度为200mm。
该技术方案主要实施步骤包括：首先用机械手(6)夹住坯料(5)，调整至适当位置使该分体式锥形砧的回转轴线与坯料(5)的回转轴线重合；C.用机械手(6)夹住坯料(5)，将其一端放置在下锥形砧(2)的第二锥形凹面(2.2)上，压机上锤头(4)带动上锥形砧(3) 开始锻造坯料(5)的锥度，单次下压量为10～15mm；D.抬起压机上锤头(4)，用机械手(6) 夹住坯料(5)旋转5～10°，然后降下上锤头(4)继续锻造锥度，单次下压量为10～15mm，重复此步骤直至锻造完毕；E.如果要进一步锻造大锥度，则抬起压机上锤头(4)，用机械手 (6)夹住坯料(5)放在下锥形砧(2)的第一锥形凹面(2.1)上，压机带动上锥形砧(3) 开始锻造第二个锥度；F.抬起压机上锤头(4)，用机械手(6)夹住坯料(5)旋转5～10°，然后降下上锤头(4)继续锻造锥度，单次下压量为10～15mm，重复此步骤直至锥度锻造完毕。