专利名称：分体式多功能锻锤锤杆的制作方法
多功能锻锤锤杆，是大型空气锤十分重要的部件，包括锤杆及与锤杆配套的上砧。锤杆由带堵头的活塞盘及杆身构成。杆身端部与上砧的联结有定位装置及固紧装置。固紧装置用燕尾形式，间隙用斜楔楔紧。为防止斜楔退出造成上砧脱落，设有保险装置。
在此之前，国内已广泛使用的空气锤是由国家锻压机械研究所所设计的，制造厂家如河北廊坊地区锻压机床厂生产的1000公斤空气锤，机器型号C41-1000型。该锤杆是整体式的，由活塞盘及园柱杆身构成，中间挖空，以保证锤杆额定体积和限制锤杆总重量，锤杆上端用一堵头封住，以隔断活塞盘空间与杆身内孔空间，以限制活塞盘内的额定空间体积，堵头是用热套方法与锤杆内孔紧固。公开的空气锤锤杆与上砧的联结所采用的定位元件是一个园柱销，一端与锤杆中心孔配合，销的下端通过上砧的通槽与锤杆中心定位。上砧保险装置包括燕尾开式通槽，燕尾保险片，保险片定位销、弹簧。燕尾开式通槽位于上砧前端边缘，燕尾片在燕尾开式通槽内可以移动，伸出一端挡住斜楔大端，防止斜楔退出。
按照设计要求，该锻锤锤杆的结构和制造工艺只能进行自由红锻，而不宜进行闭式模锻;进行闭式模锻时，锤杆连接的上砧与锻造工件的模具全是冷接触，锤杆所承受的冲击载荷极大，锤杆极易从活塞盘与园柱杆身的交界处，也就是锤杆活塞颈部断裂，并且由于锤杆活塞颈部内孔热套堵头，堵头始终造成一径向力作用于活塞盘，以及锤杆活塞颈部园周上。该处应力最为集中，而厚度又最薄，闭式模锻时，承受不住强大冲击载荷抗力的振动，产生疲劳脆断，以致活塞盘径向破裂，堵头频繁振落，打烂气缸壁，上砧极易纵横断裂，上砧保险装置崩脱，上砧斜楔频繁退出拉缸，致使锤杆卡在气缸内无法操作。由于锤杆存在以上缺陷，因此，现有锻锤仅限于自由红锻，无法一机多用，故设备的潜力未能充分发挥。
本发明的目的在于提供一种能克服公知设备的不足，既能自由红锻，又能用于闭式模锻的锻锤，包括锤杆和上砧。该锻锤有可靠的保险装置，定位装置。有大大高于公知技术锻锤的使用寿命。
本发明的另一个目的在于，节省制造锤杆的材料。
为完成上述目的，本发明所采取的方案是将锤杆分体成两部分，具体说来是分成活塞盘(1)与园柱杆身(2)两部分，分别加工，再用专门的工艺方法组合起来。活塞圈(11)的径向联结部分形成堵头(12)，两个同中心线的凹坑(15)及(16)由堵头(12)隔开，形成两个互不相连的空间。活塞盘(1)延伸部分(14)形成园柱，该园柱面与杆身(2)内孔以较小的间隙，例如过渡配合，使活塞盘(1)与杆身(2)成为一整体。
所采用的上砧斜楔保险装置是用一根轴销(5)代替公知技术中的燕尾片，与该轴销(5)滑动配合的闭式通孔(33)设在上砧前端上方内，代替公知技术中的燕尾形开式通槽。该孔中心线垂直于斜楔(4)，轴销(5)伸出端挡住斜楔(4)大端下部。轴销(5)用定位园销(8)由弹簧压缩在定位孔内，使园销(8)定位，不致于左右滑动。上砧定位元件是一个上园下正方的园方销(6)，其正方形基座的尺寸与园柱直径相等，与位于上砧相应的长方坑(32)配合，销(6)与设在锤杆中心的孔配合，达到上砧中心与锤杆中心定位的目的。本发明所采取的方案还包括，将锤杆杆身与上砧作成一个整体(7)，“上砧”可适当加长，以便长期消磨，这样就省去了单独制作上砧，斜楔，保险装置，定位装置等。如图4所示。这种型式主要用于闭式模锻的厂家。
本发明所设计的锻锤锤杆较好地完成了发明的目的。由于堵头(12)与活塞盘(11)自生一起，杜绝了“堵头”在任何振动下的脱落;由于活塞盘(1)与杆身(2)内孔配合的重合部位，大大地增加了该部位的厚度，即大大地增加了危险截面的总面积，再加上专门的热处理工艺，极大的提高了该部位的强度，和冲击韧性，从而克服了锤杆在活塞盘与杆身交界处即锤杆颈部断裂的危险。
由于堵头(12)自生在活塞盘(11)上，则去掉了热套堵头这种既繁琐，效益又不大的工艺，才可能去掉堵头过盈对活塞盘和锤杆活塞颈部的作用应力，使其内部组织处于自然状态，避免了活塞盘(1)径向破裂和锤杆颈部断裂。这几个优点是公知技术的锤杆所采用的整体式挖孔，热套堵头所无法具有的。保险装置中与轴销(5)配合的孔为闭式通孔避免了公知技术的燕尾开式通槽容易崩边的危险。公知技术的上砧定位元件位于上砧横过中心的通槽之中，相当于减少了上砧的有效横截面积，人为地制造了一个断裂突破口，本发明上砧所设的长方坑(32)则避免了这种不足。
本发明经过长时间实际使用表明，分体结构的锤杆及其包括与锤杆配套的上砧，上砧保险装置定位装置，既能自由红锻，又能用于闭式模锻，而且有很高的使用寿命。使用公知技术的锤杆一般平均闭式模锻内燃机连杆5000根，就完全断裂，堵头频繁脱落，而使用本发明锤杆进行同样的闭式模锻相同的连杆，至今已模锻30000多根，锤杆未发生任何损伤，目前已是公知技术锤杆的七倍，据分析是原技术锤杆工作寿命的30倍左右。这就大大地提高了劳动生产率，节省了不少费用。一般说来，制造一根同类型号公知技术的锤杆要花一万元左右，而且频繁的修复，折换耗时费钱，影响生产，所以使用本发明的锤杆其经济效益是显而易见的。
下面结合图示说明本发明的最佳实施例。
图1为锤杆与上砧及其保险装置的正视图。
图2为锤杆活塞盘与杆身装配焊缝放大图。
图3为锤杆杆身的正视图。
图4为上砧与锤杆杆身自生在一起的锤杆杆身正视图。
图5为上砧的各部份视图。
图6为分离活塞盘的正视图。
图7为保险装置用斜楔档销正视图。
图8为紧固上砧用斜楔正视图。
图9为上砧与锤杆中心定位轴销正视图。
图10为保险装置用定位销正视图。
图11为自动提模(提上模)模砧与上砧连结，保险正视图。
图1是本发明应用在型号C41-1000空气锤上的锻锤锤杆，由活塞盘(1)，杆身(2)及与杆身联结的上砧(3)组成。联结的定位元件为(6)，上砧(3)与杆身(2)用燕尾联结，间隙用斜楔(4)楔紧，为防止斜楔退出，用保险园销(5)档住斜楔大端下部。园销(5)用销(8)定位。处于定位状态时，销(8)在弹簧的支撑下进入销(5)上的定位孔(51)。活塞盘(1)有活塞圈(11)，直径方向由盘形堵头(12)联结，堵头(12)隔离两个凹坑(15)，(16)互不相通，以隔断锤杆活塞空间，与杆身内部空间，保证锤杆活塞盘内部额定空间，当锤杆活塞盘上升超过气缸上气口时，在凹坑(15)形成空气高压层，阻止锤杆活塞继续上升，防止锤杆冲顶-冲缸盖。为保证额定重量、凹坑(15)挖成园弧形，其线性延伸部份，可做成抛物线。园柱(14)与活塞颈部(11)的交汇处为一凹槽(13)如图6所示。与活塞盘(1)联结的杆身(2)为一端封闭的中空园柱，园周部分有两处平行对称的导向平面，杆身与上砧的连结端有燕尾槽(22)及定位孔(21)。杆身(2)内孔与活塞盘(1)的延伸部分(14)配合，其重合部份不小于180mm。将活塞盘延部位(14)套入杆身内孔，轴向留约10MM的间隙，使用一专用夹具将活塞盘和杆身端部锁紧，用火焰喷嘴加热杆身(2)上的薄圈(23)，用锤击使其热变形的薄圈(23)嵌入凹槽(13)阶梯内，随后将组合的锤杆吊入井式炉内部预热，然后用507焊条用电焊沿园周焊接活塞盘与杆身的接缝，再经专门的热处理工序，冷却后车削活塞盘，活塞环槽(未标出)就形成本发明的锤杆。
为便于装、拆保险园销，退出斜楔更换上砧，在杆身端部设计一半园形工艺凹槽(24)。为减小锤杆端部热膨胀摩擦，在杆身下端再作一段消气。
本发明的上砧如图5所示，具有燕尾(31)，封闭在砧体内的通孔(33)，以及安装定位元件(6)的长方坑(32)及砧体(34)。
本发明实施例的定位元件如图9所示，有一方形截面的基座(62)，及园销(61)。为预防定位元件断裂后便于取出，设计一 纹通孔(63)以便用专用的工具方便的拔出。定位园方销，装配时抹上钠基润滑脂，以减振和防止咬蚀。本发明还包括图11所示的实施例。为了便于进行较复杂工件的开式模锻，避免锤杆连接的上模总长度不足，锤杆提模时工件爬上模带入缸内，不便取出，设计一延长锤杆装置，即模砧(9)，用以联接上模(10)，其联结仍使用本发明的保险装置及定位装置。
权利要求
1.一种空气锤用的锤杆及其配套用的上砧，锤杆由带堵头的活塞盘及杆身构成，杆身端部与上砧用燕尾装置联结，具有定位装置，间隙用斜楔楔紧，为防止斜楔退出，设有保险装置，其特征在于活塞盘(1)及杆身(2)为分体式，活塞圈(11)的径向联结部分形成堵头(12)，两个同中心线的凹坑(15)及(16)由堵头(12)隔开；活塞盘具有延伸部分(14)，所说的延伸部分(14)以较小的间隙与杆身(2)配合。
2.根据权利要求1所述的锤杆，其特征在于杆身(2)上的薄圈(23)嵌入活塞盘上的凹槽(13)内。
3.根据权利要求2所述的锤杆，其特征在于;用电焊焊接活塞盘与杆身的接缝。
4.根据权利要求1所述的锤杆，其特征在于所说的保险装置有一个封闭在上砧内的孔(33)，孔(33)的轴心线垂直于斜楔(4)，孔(33)配合一园柱销(5)，所说的园柱销(5)伸出一端挡住斜楔(4)的大端。
5.根据权利要求4所述的锤杆，其特征在于由弹簧支撑的定位销(8)嵌入园柱销(5)上的定位孔(51)。
6.根据权利要求1所述的锤杆，其特征在于所说的定位装置是一个矩形基座的园柱销(6)，基座(62)固定在上砧端面相应的矩形坑(32)内，园柱(61)与锤杆孔(21)相配合。
7.根据权利要求6所述的锤杆，其特征在于定位元件(6)有一
纹通孔(63)。
8.根据权利要求1所述的锤杆，其特征在于上砧与杆身作为一个整体。
全文摘要
具有分析结构的空气锤锤杆及其上砧。锤杆杆身与活塞盘分体加工，再组合在一起。堵头自生在活塞盘上，具有可靠的上砧保险装置及定位装置，使锤杆不仅用于自由红锻，而且应用于闭式模锻。有高于公知锤杆几十倍的使用寿命。
文档编号B21J13/06GK1036349SQ88101960
公开日1989年10月18日 申请日期1988年4月7日 优先权日1988年4月7日
发明者林云仁 申请人:林云仁