专利名称：一种凹模回转镦锻机及工作方法
技术领域：
本发明涉及一种凹模回转镦锻机及工作方法，特别是涉及一种用来高速成型紧固 件等标准件的凹模回转镦锻机及工作方法。
背景技术：
现有的镦锻机，凹模一般与机身固定，工序间的换位是由冲头的来回运动或夹钳 等夹料机构将坯料从一个凹模夹持到另一个凹模来实现。这种镦锻机，结构复杂，特别不易 实现高速镦锻。为了解决高速镦锻的问题，专利号为ZL87105260. 1的发明专利中，公开了 一种多工位凹模回转高速镦锻机，该发明在回转凹模座上提供至少三个以上的凹模，滑块 上要装与凹模座的凹模相对应并且数目相同的冲模；调节制件长短的调整机构由调节套、 档圈和调节螺母构成，用来统一调节制件的长度；同时该发明在冷镦机上应用空间凸轮机 构，驱动凹模回转装作间歇回转运动，以实现冷镦机多工序间的换位。该发明公开的凹模回 转镦锻机，包括其在现有技术中公开的西德西格兰公司生产的双冲头冷击钉头机械HC，其 凹模和凹模座内的顶料针在凹模座回转时均需先于凹模座分离凹模座才能回转，凹模座回 转到设定位置停止后顶料针再在顶料机构的作用下进入凹模座。这种镦锻机，要实现高速 镦锻时，由于在凹模座旋转时顶料针需与凹模座分离，一方面需要提供一个使顶料针与凹 模座分离的顶料针复位机构，使镦锻机的结构复杂；另一方面顶料针的长度长，要不断进出 凹模座，顶料针容易损坏，如在顶料针和凹模座间采用压簧复位装置，压簧很容易损坏，缩 短镦锻机的使用寿命，其它的复位结构会变得特别复杂；特别是需高速镦锻时，顶料针要反 复进入凹模座，与凹模座分离，这相对一个镦锻周期来说需要占用较长的时间，因此大大降 低镦锻效率。专利号为ZL87105260. 1的发明专利，并没有顶料针的复位机构，从其公开的 文字和图来看，其无法实现顶料针与凹模座分离的动作，凹模座旋转时会被顶料针挡住，因 此无法实现凹模座的旋转，该专利的技术方案无法实现，由此可以证明该技术方案是没有 得到实际实施的。其提到西德西格兰公司生产的双冲头冷击钉头机械HC的凹模回转装置 的转动是依靠齿轮和齿条实现的，当齿条和凹模回转装置的齿轮啮合是，驱动回转装置转 动，当齿条和凹模回转装置的齿轮脱开时，凹模回转装置就停止转动，同时又由定位机构中 的定位销将凹模回转装置限制在固定的角度内不动。其指出“在高速情况下，齿条和齿轮的 反复啮合及定位销与销孔的反复插入退出将产生撞击、震动和噪音；又由于这两个运动副 的磨损，降低机器的精度和使用寿命”的缺点，经本申请人的反复实践证明，齿条和齿轮的 反复啮合及定位销与销孔的反复插入退出将产生撞击、震动和噪音将对冲模冲击制件产生 的撞击、震动和噪音，可以忽略不计；两个运动副的磨损，对机器的精度和使用寿命也没有 什么影响。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种可实现高速镦锻、在凹模座旋转时顶针不需与凹模分离而是随凹模一起旋转的凹模回转镦锻机。
本发明的第二个目的在于提供一种在凹模座旋转时顶针不需与凹模分离而是随 凹模一起旋转、可实现高速镦锻的凹模回转镦锻机的工作方法。一种凹模回转镦锻机，包括大滑块、固定在大滑块上的冲模组件，使大滑块来回运 动的大滑块驱动机构，凹模组件，剪料夹料机构，工件顶出机构，使凹模转动到设定位置的 凹模分度装置，使凹模在设定位置停止的凹模定位装置，顶料机构；凹模组件包括仅可相对 机座旋转的凹模座，沿凹模周向均勻分布在凹模座内的二个或二个以上的凹模；在凹模座 远离冲模组件的一侧设有与凹模座固定的导向柱，在导向柱上对应每一顶针的位置设有滑 槽；顶料机构包括一端安装在凹模内与凹模一一对应的顶针，安装在滑槽内的摩擦滑块，与 机体固定的顶针限位抵挡件；还设有调整顶针限位抵挡件与凹模座之间的距离的顶针限位 抵挡件调整机构；仅在工件被顶出的凹模位置设有工件顶出机构，工件顶出机构包括可顶 顶针的顶出杆；在顶针限位抵挡件上对应顶出杆的位置设有避空孔，顶出杆朝向避空孔一 端的外径小于避空孔的孔径，摩擦滑块大于避空孔的孔径；顶针远离凹模座的一端与摩擦 滑块接触被摩擦滑块抵挡；摩擦滑块远离顶针的一端与顶针限位抵挡件接触并被顶针限位 抵挡件抵挡。由于顶针限位抵挡件与机体固定，顶出杆朝向避空孔一端的外径小于避空孔 的孔径，摩擦滑块与顶针限位抵挡件接触的面大于避空孔的孔径，在凹模座旋转的过程中， 顶针和摩擦滑块相对凹模座静止随凹模座一起旋转，顶针限位抵挡件与机体固定静止不 动。在镦锻时，顶针限位抵挡件对摩擦滑块进行抵挡限位，摩擦滑块对顶针进行抵挡限位， 不需要对应每一凹模内的顶针均需设计来回运动的工件顶出机构，仅需在出料位置设置工 件顶出机构，使镦锻机结构简单，调试简单容易，成本低；特别是在凹模座旋转过程中，顶针 不需要与凹模座分离，大大缩短了了顶针的运动行程，保证了顶针顶出坯料的顺畅，提高了 顶针的工作效率和使用寿命，更易于实现快速镦锻。由于增加了摩擦滑块结构，在旋转过 程中，摩擦滑块相对顶针限位抵挡件有相对摩擦运动，顶针对摩擦滑块没有相对运动，因此 凹模座相对顶针限位抵挡件旋转运动时其接触面产生的摩擦力作用在滑块上，而不作用在 顶针上，因此顶针不容易断，保证凹模座可实现高速旋转，提高了顶针的使用寿命。顶针限 位抵挡件调整机构通过调整顶针限位抵挡件与凹模座之间的距离来调整顶针在凹模内的 位置，在镦锻在凹模内成型的部分直径相同的不同长度的工件时，不需更换顶针和凹模，一 次调整就把所有凹模内的顶针位置调好，克服了目前的多工位镦锻机各个工位必须分别调 整、结构复杂、调试麻烦、耗时耗力等缺点，提高了工作效率，降低了设备成本。作为第一种改进，顶针限位抵挡件调整机构包括与顶针限位抵挡件固定的调整 柱，穿过调整柱的第一调整件和第二调整件、第一螺栓和两个第一调整螺母，安装在第一螺 栓上并置于第一调整件和第二调整件间的压簧；靠近凹模座的第一调整件与机体固定，调 整柱与第一调整件间隙配合，远离凹模座的第二调整件与调整柱固定，第一螺栓的一端固 定在第一调整件上，第一螺栓的另一端穿过第二调整件并与第二调整件间隙配合，调整螺 母安装在第一螺栓上并置于第二调整件远离第一调整件的一侧。这种调整结构调整顶针相 对于凹模座的位置时很方便，只需要调整两颗调整螺母便可调整全部顶针的位置，与目前 多工位镦锻机的各个工位的顶针需要分别调整相比，调整非常便利。作为第二种改进，顶针限位抵挡件调整机构包括仅可转动不可轴向移动的第二螺栓、限位套；在机体上设有顶针限位抵挡件的导向孔，在导向孔和顶针限位抵挡件间设有防 止顶针限位抵挡件相对机体转动的止转机构，顶针限位抵挡件与导向孔间间隙配合；第二螺栓远离凹模座的一端为旋转夹持端，在第二螺栓靠近旋转夹持端设有限位凸台，第二螺 栓靠近凹模座的一端为螺纹端；限位套与机体固定，在限位套内设有与第二螺栓和限位凸 台配合的阶梯孔，阶梯孔的大孔朝向凹模座一侧；第二螺栓的螺纹端穿过顶针限位抵挡件， 第二螺栓与顶针限位抵挡件螺纹配合。这种调整结构结构简单，调整顶针相对凹模座的位 置时方便。作为第三种改进，凹模定位装置包括第一摆件驱动轴，第一摆件驱动轴的驱动机 构，固定在第一摆件驱动轴上的第一摆件，与机体固定的第二摆件轴，仅可转动地枢接在第 二摆件轴上的第二摆件，定位杆，与机体固定的定位杆导套，第二复位弹簧；定位杆包括两 小端，朝向凹模座的小端伸入凹模座内，远离凹模座的小端穿过导套并在该小端上设有第 二摆件的安装孔，第二复位弹簧安装在导套和定位杆间，第二摆件的一端伸入导套的安装 孔内，第二摆件的另一端可与第一摆件抵接。在凹模座需要停止及没有外加的驱动力时，在 第二复位弹簧的作用下定位杆伸入凹模座内，可以克服惯性作用使凹模座可准确可靠地停 留在设定位置。在凹模座需要旋转时，定位杆在驱动机构的驱动力的作用下与凹模座分离。作为方案一至方案四的共同改进，凹模分度装置包括设置在凹模座周圈的第一传 动齿，设有与第一传动齿啮合的第二传动齿的圆盘，驱动圆盘旋转的圆盘驱动机构；第二传 动齿所占圆盘周长为圆盘周长与凹模个数比。采用在圆盘上设置部分齿轮的凹模分度装 置，结构简单靠。作为进一步改进，在凹模座外设有凹模固定座，在凹模座的两端设有将凹模座限 位在凹模套内的第一端盖和第二端盖，第一端盖靠近冲模组件，第一端盖固定在凹模固定 座上，第二端盖固定在凹模座上并被限位在凹模固定座内；在凹模固定座对应圆盘的位置 设有避空圆盘的避空通孔。第一端盖和第二端盖简单可靠地将凹模座仅可转动地限位在凹 模固定座内。作为方案一至方案四的共同改进，剪料夹料机构，包括剪料杆，驱动剪料杆往复运 动的剪料杆驱动机构，固定在剪料杆上的剪料刀，和剪料刀配合夹持坯料的夹料机构，夹料 机构包括夹料刀，剪料刀和夹料刀相互配合形成夹持坯料的容置部，使夹料刀与剪料刀张 开、置放坯料在设定位置的夹料刀张开机构；还设有使夹料刀相对剪料刀复位闭合形成夹 持坯料的容置部、在坯料被剪断的过程中限制夹料刀运动的夹料机构的限位复位机构；在 进料位置，夹持坯料的容置部沿剪料刀运动方向的宽度大于坯料的直径；在剪料位置，夹料 刀相对剪料刀保持固定，夹持坯料的容置部不变化。剪料位置为从剪料刀和夹料刀作用在 坯料上使坯料产生变形到坯料被剪断所处的位置，即坯料被剪断的过程中所处的位置。在 坯料被剪断的过程中，夹料刀相对剪料刀完全保持固定，即夹持坯料的容置部不变化，这样 在坯料被剪断的过程中，不会偏斜和晃动，因此使被剪断的坯料的底部平整，等同全圆剪的 效果。由于被剪断的坯料底部平整，被送到下一工序镦锻成型时，使作用在坯料上的力平 衡，成型时坯料不会偏斜和晃动，工件的成型质量好和精度高，次品率低；对需变形大的工 件，不易造成坯料有时填充于模具型腔这边，有时又填充于模具型腔那边，更有利于降低次 品率；而且镦锻出来的工件尾部端面平整。由于在坯料被剪断的过程中，夹料刀和剪料刀可 实现完全夹紧坯料，因此适合长坯料的剪料夹料。一种凹模回转镦锻机的工作方法，工作方法包括在凹模座旋转的过程中，顶针与凹模座同步旋转，顶针相对于凹模座保持静止，顶针抵挡件不运动。
作为改进，还设有调整顶针限位抵挡件与凹模座之间的距离的顶针限位抵挡件调 整机构；在凹模座远离冲模组件的一侧设有与凹模座固定的导向柱，在导向柱上对应每一 顶针的位置设有滑槽，在滑槽内安装有摩擦滑块，顶针远离凹模座的一端与摩擦滑块接触 并被其抵挡限位；顶针限位抵挡件与机体固定，摩擦滑块与顶针限位抵挡件接触的面大于 避空孔的孔径，摩擦滑块远离顶针的一端与顶针限位抵挡件接触并被顶针限位抵挡件抵 挡；工作方法包括在凹模座旋转的过程中，顶针和摩擦滑块与凹模座同步旋转，顶针 限位抵挡件不运动，顶针、摩擦滑块相对凹模座保持静止，摩擦滑块与顶针限位抵挡件接触 产生滑动摩擦力，顶针与摩擦滑块间、顶针与顶针限位抵挡件间无滑动摩擦力。作为进一步改进，凹模的个数比冲模的个数多两个，包括进料位置的凹模、出料位 置的凹模和成型位置与冲模一一对应的凹模；在冲模一侧对应进料位置设有将坯料推进进 料位置的凹模内的坯料推进机构，在冲模一侧的大滑块上设有避空剪料夹料机构、坯料推 进机构的避空空间、对应出料位置设有工件被顶出时的出料避空位；仅在出料位置设有工 件顶出机构；工作方法包括凹模由进料位置的凹模向成型位置的凹模、出料位置的凹模转动，旋转到其相邻 位置的凹模后，即转动360° /凹模个数的角度后，在凹模定位装置和凹模分度装置共同作 用下凹模座在设定位置停止转动；在凹模座旋转的过程中，实现凹模内的工件从前一工序 向后一工序的传递和出料位置的凹模运动到进料位置，，进料位置的凹模运动到成型位置； 凹模座停止，坯料推进机构将剪料夹料机构夹持到进料位置的坯料推进进料位置的凹模 内，冲模向凹模方向运动并对其对应的凹模内的工件进行镦锻成型，工件顶出机构将顶出 位置的凹模内已成型的工件顶出；在坯料推进机构、冲模和顶出机构完成相应动作并复位 后，在凹模定位机构和凹模分度装置的共同作用下凹模再旋转360° /凹模个数的角度，如 此循环。本发明的有益效果是由于顶针限位抵挡件与凹模座或机体固定，顶针在凹模座旋 转的过程中总是随凹模座一起旋转，因此仅需在出料位置设置工件顶出机构，特别是在凹 模座旋转过程中，顶针不需要与凹模座分离，更易于实现快速镦锻，提高工作效率。
图1是本发明实施例1的凹模回转镦锻机去掉机体、飞轮等的立体示意图。图2是图1从另一个方向投影的立体示意图。图3是本发明实施例1的仅示出部分结构的立体示意图。图4是本发明实施例1的仅示出部分结构的立体分解示意图。图5是本发明实施例1的剪料夹料机构的立体分解示意图。图6是本发明实施例2的仅示出部分结构的立体示意图。
具体实施例方式实施例1如图1至图4所示，一种凹模回转镦锻机，包括冲模组件，使冲模组件相对凹模组件来回运动的冲模组件驱动机构，凹模组件，剪料夹料机构，仅设置在出料位置的工件顶出 机构，使凹模转动设定角度的凹模分度装置，使凹模在设定位置停止的凹模定位装置，顶料 机构。冲模组件驱动机构包括曲轴1，安装在曲轴1上的连杆2，与连杆2可转动地枢接 的大滑块3。冲模组件包括固定在大滑块3上的冲模垫板4，均勻固定在冲模垫板4上的三 个冲模即冲模5、冲模72、冲模73。凹模组件包括固定在机体上的凹模固定座6，安装在凹模固定座内6与凹模固定 座6固定的凹模套7，可转动地安装在凹模套7内的凹模座8，沿凹模座的周向均勻分布固 定在凹模座8内的五个凹模，相邻的凹模的中心轴线与凹模座的中心轴线连线的夹角为 72°。将凹模座8限位在凹模套7内的第一端盖10和第二端盖11。在凹模固定座6远离 冲模的一侧还设有与机体固定的底座12，第一端盖10靠近冲模，第一端盖10固定在凹模固 定座6上，第二端盖11固定在凹模座8上并被底座12限位在凹模固定座6内。凹模的个数比冲模的个数多两个，包括进料位置的一个凹模77、出料位置的一个 凹模76和成型位置与冲模5对应的凹模9、与冲模72对应的三凹模74、与冲模73对应的 三凹模75 ；在冲模一侧对应进料位置的凹模77设有将坯料推进进料位置的凹模内的坯料 推进机构，在冲模一侧的大滑块3上设有避空剪料夹料机构、坯料推进机构的避空空间、对 应出料位置设有工件被顶出时的出料避空位。避空空间和出料避空位包括设置在滑块3上 对应出料位置和进料位置的避空槽44。坯料推进机构包括固定在曲轴1上的推料凸轮52， 一端可与推料凸轮52抵接的滚轮54，推料摆件53，固定在推料摆件53上的齿轮轴55，固定 在齿轮轴55上的推料圆柱形齿轮56，推料杆57，推料摆件复位弹簧58，在推料杆57上设 有与推料圆柱形齿轮56啮合的传动齿59。推料摆件复位弹簧58 —端连接在推料摆件53 上，一端连接在机体上。滚轮54安装在推料摆件53的端部，齿轮轴55固定在推料摆件53 的另一端。凹模定位装置包括第一摆件驱动轴13，第一摆件驱动轴13的驱动机构，固定在第 一摆件驱动轴13上的第一摆件14，固定在第一摆件14上的固定块15，固定座固定块15上 的顶杆16，与机体固定的第二摆件轴(未示出)，仅可转动地枢接在第二摆件轴上的第二摆 件17，定位杆18，与机体固定的定位杆导套19，第二复位弹簧20 ；定位杆18包括两小端，朝 向凹模座8的小端伸入凹模座8内，远离凹模座8的小端穿过导套19并在该小端上设有的 安装孔21，第二复位弹簧20安装在导套和定位杆18间，第二摆件17的一端伸入定位杆18 的安装孔21内，第二摆件17的另一端可与顶杆16抵接。第一摆件驱动轴13的驱动机构 包括固定在曲轴1上的第一传动齿轮22，与第一传动齿轮22啮合的第二传动齿轮23，固定 在第二传动齿轮23上的第一传动轴24 (二轴)，固定在第一传动轴24上的第一锥齿轮25， 与第一锥齿轮25啮合的第二锥齿轮26，固定在第二锥齿轮26上的第二传动轴27，固定在 第二传动轴27上的第三锥齿轮28，与第三锥齿轮28啮合的第四锥齿轮29，固定在第四锥 齿轮29上的第三传动轴30，固定在第三传动轴30上的第一凸轮31。在第一摆件14的一 侧安装有第一滚轮32，第一凸轮31与第一滚轮32抵接。工件顶出机构包括固定在第三传动轴30上的第二凸轮33，固定在第一摆件驱动轴13上的第三摆件34，安装在第三摆件34上的第二滚轮35，固定在第三摆件34上的顶杆 35，可与顶杆35抵接的顶杆36，与机体固定的套筒37，可与顶杆36抵接的顶出杆38，顶出杆38抵接出料位置的顶针39。顶杆36和顶出杆38的一端分别伸入套筒37内。在第三顶 杆36上套有复位弹簧，复位弹簧60置于套筒37和顶杆36间。在第二端盖11远离凹模的一侧延伸设有导向柱41，在导向柱41上对应每一顶针 39的位置设有滑槽42。顶料机构包括一端安装在凹模内与凹模一一对应的顶针39，安装在滑槽42内的 摩擦滑块43，对摩擦滑块43进行限位抵挡的顶针限位抵挡件40、调整顶针限位抵挡件40 与凹模座8之间的距离的顶针限位抵挡件调整机构；顶针39远离凹模座8的一端与摩擦滑 块43接触被摩擦滑块43抵挡限位；摩擦滑块43远离顶针39的一端与顶针限位抵挡件40 接触被顶针限位抵挡件40抵挡。顶针限位抵挡件40安装在底座12内并与底座12固定。 在顶针限位抵挡件40上对应顶出杆38的位置设有避空孔61，顶出杆38朝向避空孔61 — 端的外径小于避空孔61的孔径，摩擦滑块43大于避空孔61的孔径。凹模分度装置包括设置在凹模座8周圈的第一传动齿49，设有与第一传动齿49啮 合的第二传动齿50的圆盘51，驱动圆盘51旋转的圆盘驱动机构；第二传动齿50所占圆盘 51周长为1/5圆盘周长；在凹模套7和凹模固定座6对应圆盘的位置设有避空圆盘的避空 通孔(未示出)。圆盘驱动机构包括固定在第二传动轴27上的第五锥齿轮62，与第五锥齿 轮62啮合的第六锥齿轮63，固定在第六锥齿轮63上的第四传动轴64，与第四传动轴64固 定的第七锥齿轮65，与第七锥齿轮65啮合的第八锥齿轮66，固定在第八锥齿轮66上的第 五传动轴67，固定在第五传动轴67上的第九锥齿轮68，与第九锥齿轮68啮合的第十锥齿 轮69，固定在第十锥齿69轮上的第六传动轴70，圆盘51固定在第六传动轴70上。顶针限位抵挡件调整机构包括与顶针限位抵挡件40固定的调整柱38，穿过调整 柱38的第一调整件45和第二调整件46、第一螺栓71和两个第一调整螺母48，安装在第一 螺栓71上并置于第一调整件45和第二调整件46间的压簧47 ；靠近凹模座的第一调整件 45与机体固定，调整柱38与第一调整件45间隙配合，远离凹模座的第二调整件46与调整 柱38固定，第一螺栓71的一端固定在第一调整件45上，第一螺栓71的另一端穿过第二调 整件46并与第二调整件46间隙配合，调整螺母48安装在第一螺栓71上并置于第二调整 件46远离第一调整件45的一侧。当工件的长度改变时，通过旋转第一调整螺母48，第二抵 挡件46向凹模方向运动或远离凹模方向运动。第二抵挡件46向凹模方向运动，顶针限位 抵挡件40与凹模座8的距离变短，顶针39置入凹模内的距离变长，工件的长度变短；第二 抵挡件46向远离凹模方向运动，顶针限位抵挡件40与凹模座8的距离变长，顶针39置入 凹模和凹模座8内的距离变短，工件的长度变长。如图5所示，剪料夹料机构，包括剪料座137，通过压板138可来回滑动地安装在剪 料座137内的剪料杆139，驱动剪料杆139往复运动的剪料杆139驱动机构，固定在剪料杆 139上的剪料刀140，和剪料刀140配合夹持坯料的夹料机构的夹料刀141，使夹料刀141与 剪料刀140张开、置放坯料在设定位置的夹料刀张开机构，使夹料刀相对剪料刀140复位闭 合形成夹持坯料的容置部、在坯料被剪断的过程中限制夹料刀运动的夹料刀的限位复位机 构；夹料机构包括夹料刀141，剪料刀140和夹料刀141相互配合形成夹持坯料的容置部， 在进料位置，夹持坯料的容置部沿剪料刀140运动方向的宽度大于坯料的直径；在剪料位 置，夹料刀141相对剪料刀140保持固定，夹持坯料的容置部不变化。如图5所示，夹料板机构包括与剪料杆139固定的夹料板连接座78，与夹料板连接座78通过柱形枢轴79枢接的夹料板80，与机体固定的夹料板导向座81，使枢轴79朝向夹 料板枢接孔82靠近夹料刀141 一侧复位的弹性复位装置。在夹料板导向座81内设有平行 剪料方向的滑槽83，夹料板80可来回滑动和上下转动地安装在滑槽83内。夹料板80上与 枢轴79配合的枢接孔82包括端部的两个半圆形部分和连接两个半圆形部分的直线部分； 在夹料板80的两侧设有凸轴84，枢轴79的两端安装在夹料板连接座78上并伸出夹料板连 接座78，弹性复位装置为连接在夹料板80两侧的凸轴84和枢轴79间使夹料板80水平复 位的拉簧85、86。如图5所示，在夹料板80的一个侧面上设有固定槽87，固定槽87远离夹料板连接 座78，在固定槽87内固定有夹料刀固定座88，夹料刀141固定在夹料刀固定座88上，与夹 料板80垂直。如图5所示，夹料刀141的限位复位机构包括向下压夹料板80和使夹料板80向 下复位地弹性复位压紧装置和安装在夹料板导向座81上的调整件。弹性复位压紧装置包 括固定夹料板导向座81上的弹簧座89，安装在弹簧座89内抵接夹料板80的夹料板压紧小 轴90，抵接夹料板压紧小轴90的压簧91 ；安装在弹簧座89上压紧压簧91的调整螺丝92， 套装调整螺丝92上的锁紧螺母93。调整件为Z型，包括水平端94、水平端95和连接两水 平端的折线部分(未示出)，调整件的水平端94安装在夹料板导向座81上，水平端95可 抵接夹料刀141。在进料位置，调整件朝向夹料刀141的水平端95抵接夹料刀141，夹料刀 141与剪料刀140不接触，夹持坯料的容置部沿剪料刀140运动方向的宽度大于坯料的直 径；在剪料位置，夹持坯料的容置部沿剪料刀140运动方向的宽度等于坯料的直径。如图5所示，使夹料刀与剪料刀140张开、置放坯料在设定位置的夹料刀张开机构 为与大滑块3固定的顶件136。如图5所示，夹持坯料的容置部包括设在剪料刀140上的U型容置槽96，夹持坯料 的容置部为设置在剪料刀140上的U型容置槽96与夹料刀141的平面部分所形成的容置 空间；U型容置槽96包括与坯料直径配合的半圆形弧形槽和与半圆形弧形槽相切的直线部 分，U型槽沿剪料刀140运动方向的宽度小于坯料的直径。如图5所示，剪料杆139驱动机构固定在第一传动轴24上的第十一锥齿轮97，与 第十一锥齿轮97啮合的第十二锥齿轮98，固定在第十二锥齿轮98上的第七传动轴99，固 定在第七传动轴99上的凸轮130，可转动地枢接在与机体固定的固定座131上的摆件132， 安装在摆件132 —端上可与摆件132顶接的滚轮133，安装在摆件132另一端的顶杆134， 安装在夹料板连接座78和剪料座137之间的压簧135，顶杆134可与夹料板连接座78顶 接。如图5所示，镦锻机的剪料夹料机构的剪料夹料的工作方法，包括在进料位置，夹料刀141被调整件顶住，枢轴79相对于枢接孔82运动到远离夹料 刀141的一侧，夹料刀141与剪料刀140离开设定的距离，夹持坯料的容置部沿剪料刀140 运动方向的宽度大于坯料的直径，坯料进入到夹持坯料的容置部内，坯料进入时与夹持坯 料的容置部间有一定的间隙。在剪料杆139驱动机构的作用下，剪料夹料机构向第一凹模位置方向从进料位置运动到剪料位置，夹料刀141与调整件分离，枢轴79相对于枢接孔82运动到靠近夹料刀 141的一侧，夹料刀141相对剪料刀140移动，移动的距离与枢轴79相对枢接孔82移动的距离相等，夹持坯料的容置部沿剪料刀140运动方向的宽度等于坯料的直径，坯料被夹料 刀141和剪料刀140完全夹紧。在剪料位置，在剪料杆139驱动机构的作用下，剪料夹料机构继续向第一凹模位 置方向运动，坯料被剪断；在剪料位置，弹性复位压紧装置在坯料被剪断的过程中向下压紧 夹料板80，且其弹力大于在坯料被剪断的过程中坯料作用在夹料刀141向上的分解力，夹 料板80相对剪料刀140无运动，固定在夹料板80上的夹料刀141相对剪料刀140无运动， 夹持坯料的容置部不变化。在剪料杆139驱动机构的作用下，剪料夹料机构夹持被剪断的坯料从剪料位置运 动到第一凹模位置停留，冲模向凹模方向运动，顶件136顶夹料板80，顶件136会克服弹性 复位压紧装置的弹力，使夹料板80相对枢接轴转动，夹料板80带动固定在其上的夹料刀 141相对枢接轴转动，使夹料刀141相对剪料刀140张开，工件被冲模冲入第一凹模内；工件被冲模冲入第一凹模内剪料夹料机构往进料位置运动，或者是完成工件的第 一次成型后冲模往回运动，顶件136与夹料板80分离，夹料板80在夹料板80、夹料刀141 的重力和弹性复位压紧装置的弹力作用下向下运动快速复位，夹料刀141与剪料刀140形 成夹持坯料的容置部；从顶件136离开夹料板80使夹料刀141相对剪料刀140闭合后至剪 料夹料机构运动到进料位置的过程中，夹持坯料的容置部沿剪料刀140运动方向的宽度小 于坯料的直径；冲模回复到设定位置后，在剪料杆139驱动机构的作用下，剪料夹料机构从第一 凹模位置运动到进料位置；如此循环。坯料被剪断之前和之后都一直保持着与剪料刀140运动方向成直角关系。镦锻机的工作方法包括凹模由进料位置的凹模向成型位置的凹模、出料位置的 凹模转动，旋转到其相邻位置的凹模后，即转动72°后，圆盘51上的第二传动齿50脱离凹 模座8上的第一传动齿49，定位杆18在弹簧20的作用下进入凹模座8内，凹模座8停止转 动；在凹模座8旋转的过程中，实现凹模内的工件从前一工序向后一工序的传递和出料位 置的凹模运动到进料位置，进料位置的凹模运动到成型位置；凹模座8停止，推料杆57将由 剪料刀和夹料刀从剪料位置夹持到进料位置的坯料推进进料位置的凹模内，冲模向凹模方 向运动并对其对应的凹模内的工件进行镦锻成型，顶出杆38将顶出位置的凹模内已成型 的工件顶出；在推料杆57、冲模和顶出杆38完成相应动作并复位和定位杆18在第一摆件 驱动轴13的驱动机构等的作用下与凹模座8分离后，圆盘51上的第二传动齿50与凹模座 8上的第一传动齿49啮合，凹模座8开始转动，如此循环。在凹模座8旋转的过程中，顶针 39和摩擦滑块43与凹模座8同步旋转，顶针限位抵挡件40不运动，顶针39、摩擦滑块43相 对凹模座8保持静止，摩擦滑块43与顶针限位抵挡件40接触产生滑动摩擦力，顶针39与 摩擦滑块43间、顶针39与顶针限位抵挡件40间无滑动摩擦力。实施例2如图6所示，与实施例1不同的是，顶针限位抵挡件调整机构包括第二螺栓100、限位套102 ；在机体上设有顶针限位抵挡件的导向孔(未示出)，在顶针限位抵挡件103上 设有防止顶针限位抵挡件103相对机体转动的止转平面106和第二螺栓100的避空孔(未 示出)，在导向孔内设有与止转平面配合的平面(未示出)，顶针限位抵挡件103与导向孔 间隙配合；第二螺栓100远离凹模座104的一端为旋转夹持六角头端101，在第二螺栓100靠近旋转夹持六角头端101设有限位凸台107，第二螺栓100靠近凹模座104的一端为螺 纹端；限位套102与机体固定，在限位套102内设有与第二螺栓100和限位凸台配合的阶 梯孔，阶梯孔的大孔108朝向凹模座104 —侧；第二螺栓100的螺纹端穿过顶针限位抵挡 件103并伸入到导向柱105的避空孔中，第二螺栓100的限位凸台一端被限位套102抵挡 限位，另一端被机体抵挡限位，第二螺栓100的螺纹端与顶针限位抵挡件103螺纹配合。当 工件的长度改变时，通过旋转第二螺栓100的旋转夹持六角头端101，第二螺栓100只转动 无轴向运动，顶针限位抵挡件103只有轴向运动无转动，因此顶针限位抵挡件103向凹模座 104方向运动或远离凹模座104方向运动。顶针限位抵挡件103向凹模座104方向运动， 顶针限位抵挡件103与凹模座104的距离变短，顶针109置入凹模和凹模座104内的距离 变长，工件的长度变短；顶针限位抵挡件103向远离凹模座104方向运动时，顶针限位抵挡件103与凹模座104的距离变长，顶针置入凹模和凹模座104内的距离变短，工件的长度变 长。本发明中凹模和冲模的个数可相同，凹模和冲模一一对应，只需将前面的实施例 中的镦锻机不设计推料机构和大滑块上不需避空空间或避空位即可。本发明中的凹模回转装置可使用申请号为87105260. 1中的凹模回转装置。
权利要求
一种凹模回转镦锻机，包括大滑块、固定在大滑块上的冲模组件，使大滑块来回运动的大滑块驱动机构，凹模组件，剪料夹料机构，工件顶出机构，使凹模转动到设定位置的凹模分度装置，使凹模在设定位置停止的凹模定位装置，顶料机构；凹模组件包括仅可相对机座旋转的凹模座，沿凹模周向均匀分布在凹模座内的二个或二个以上的凹模；其特征在于在凹模座远离冲模组件的一侧设有与凹模座固定的导向柱，在导向柱上对应每一顶针的位置设有滑槽；顶料机构包括一端安装在凹模内与凹模一一对应的顶针，安装在滑槽内的摩擦滑块，与机体固定的顶针限位抵挡件；还设有调整顶针限位抵挡件与凹模座之间的距离的顶针限位抵挡件调整机构；仅在工件被顶出的凹模位置设有所述的工件顶出机构，工件顶出机构包括可顶顶针的顶出杆；在顶针限位抵挡件上对应顶出杆的位置设有避空孔，顶出杆朝向避空孔一端的外径小于避空孔的孔径，摩擦滑块大于避空孔的孔径；顶针远离凹模座的一端与所述的摩擦滑块接触被所述的摩擦滑块抵挡；所述的摩擦滑块远离顶针的一端与顶针限位抵挡件接触并被顶针限位抵挡件抵挡。
2.如权利要求1所述的一种凹模回转镦锻机，其特征在于顶针限位抵挡件调整机构 包括与顶针限位抵挡件固定的调整柱，穿过调整柱的第一调整件和第二调整件、第一螺栓 和两个第一调整螺母，安装在第一螺栓上并置于第一调整件和第二调整件间的压簧；靠近 凹模座的第一调整件与机体固定，调整柱与第一调整件间隙配合，远离凹模座的第二调整 件与调整柱固定，第一螺栓的一端固定在第一调整件上，第一螺栓的另一端穿过第二调整 件并与第二调整件间隙配合，调整螺母安装在第一螺栓上并置于第二调整件远离第一调整 件的一侧。
3.如权利要求1所述的一种凹模回转镦锻机，其特征在于顶针限位抵挡件调整机构 包括仅可转动不可轴向移动的第二螺栓、限位套；在机体上设有顶针限位抵挡件的导向孔， 在导向孔和顶针限位抵挡件间设有防止顶针限位抵挡件相对机体转动的止转机构，顶针限 位抵挡件与导向孔间间隙配合；第二螺栓远离凹模座的一端为旋转夹持端，在第二螺栓靠 近旋转夹持端设有限位凸台，第二螺栓靠近凹模座的一端为螺纹端；限位套与机体固定，在 限位套内设有与第二螺栓和限位凸台配合的阶梯孔，阶梯孔的大孔朝向凹模座一侧；第二 螺栓的螺纹端穿过顶针限位抵挡件，第二螺栓与顶针限位抵挡件螺纹配合。
4.如权利要求1所述的一种凹模回转镦锻机，其特征在于凹模定位装置包括第一摆 件驱动轴，第一摆件驱动轴的驱动机构，固定在第一摆件驱动轴上的第一摆件，与机体固定 的第二摆件轴，仅可转动地枢接在第二摆件轴上的第二摆件，定位杆，与机体固定的定位杆 导套，第二复位弹簧；定位杆包括两小端，朝向凹模座的小端伸入凹模座内，远离凹模座的 小端穿过导套并在该小端上设有第二摆件的安装孔，第二复位弹簧安装在导套和定位杆 间，第二摆件的一端伸入导套的安装孔内，第二摆件的另一端可与第一摆件抵接。
5.如权利要求1至4任意一项所述的一种凹模回转镦锻机，其特征在于凹模分度装 置包括设置在凹模座周圈的第一传动齿，设有与第一传动齿啮合的第二传动齿的圆盘，驱 动圆盘旋转的圆盘驱动机构；第二传动齿所占圆盘周长为圆盘周长与凹模个数比。
6.如权利要求5所述的一种凹模回转镦锻机，其特征在于在凹模座外设有凹模固定 座，在凹模座的两端设有将凹模座限位在凹模套内的第一端盖和第二端盖，第一端盖靠近 冲模组件，第一端盖固定在凹模固定座上，第二端盖固定在凹模座上并被限位在凹模固定 座内；在凹模固定座对应圆盘的位置设有避空圆盘的避空通孔
7.如权利要求1至4任意一项所述的一种凹模回转镦锻机，其特征在于剪料夹料机 构，包括剪料杆，驱动剪料杆往复运动的剪料杆驱动机构，固定在剪料杆上的剪料刀，和剪 料刀配合夹持坯料的夹料机构，夹料机构包括夹料刀，剪料刀和夹料刀相互配合形成夹持 坯料的容置部，使夹料刀与剪料刀张开、置放坯料在设定位置的夹料刀张开机构；还设有使 夹料刀相对剪料刀复位闭合形成夹持坯料的容置部、在坯料被剪断的过程中限制夹料刀运 动的夹料机构的限位复位机构；在进料位置，夹持坯料的容置部沿剪料刀运动方向的宽度 大于坯料的直径；在剪料位置，夹料刀相对剪料刀保持固定，夹持坯料的容置部不变化。
8.—种如权利要求1所述的凹模回转镦锻机的工作方法，其特征在于工作方法包括 在凹模座旋转的过程中，顶针与凹模座同步旋转，顶针相对于凹模座保持静止，顶针抵挡件 不运动。
9.如权利要求8所述的凹模回转镦锻机的工作方法，其特征在于还设有调整顶针限 位抵挡件与凹模座之间的距离的顶针限位抵挡件调整机构；在凹模座远离冲模组件的一侧 设有与凹模座固定的导向柱，在导向柱上对应每一顶针的位置设有滑槽，在滑槽内安装有 摩擦滑块，所述的顶针远离凹模座的一端与摩擦滑块接触并被其抵挡限位；顶针限位抵挡 件与机体固定，摩擦滑块与顶针限位抵挡件接触的面大于避空孔的孔径，所述的摩擦滑块 远离顶针的一端与顶针限位抵挡件接触并被顶针限位抵挡件抵挡；工作方法包括在凹模座旋转的过程中，顶针和摩擦滑块与凹模座同步旋转，顶针限位 抵挡件不运动，顶针、摩擦滑块相对凹模座保持静止，摩擦滑块与顶针限位抵挡件接触产生 滑动摩擦力，顶针与摩擦滑块间、顶针与顶针限位抵挡件间无滑动摩擦力。
10.如权利要求9所述的凹模回转镦锻机的工作方法，其特征在于凹模的个数比冲模 的个数多两个，包括进料位置的凹模、出料位置的凹模和成型位置与冲模一一对应的凹模； 在冲模一侧对应进料位置设有将坯料推进进料位置的凹模内的坯料推进机构，在冲模一侧 的大滑块上设有避空剪料夹料机构、坯料推进机构的避空空间、对应出料位置设有工件被 顶出时的出料避空位；仅在出料位置设有所述的工件顶出机构；工作方法包括凹模由进料位置的凹模向成型位置的凹模、出料位置的凹模转动，旋转到其相邻位置 的凹模后，即转动360° /凹模个数的角度后，在凹模定位装置和凹模分度装置共同作用下 凹模座在设定位置停止转动；在凹模座旋转的过程中，实现凹模内的工件从前一工序向后 一工序的传递和出料位置的凹模运动到进料位置，，进料位置的凹模运动到成型位置；凹模 座停止，坯料推进机构将剪料夹料机构夹持到进料位置的坯料推进进料位置的凹模内，冲 模向凹模方向运动并对其对应的凹模内的工件进行镦锻成型，工件顶出机构将顶出位置的 凹模内已成型的工件顶出；在坯料推进机构、冲模和顶出机构完成相应动作并复位后，在凹 模定位机构和凹模分度装置的共同作用下凹模再旋转360° /凹模个数的角度，如此循环。
全文摘要
一种凹模回转镦锻机及工作方法，镦锻机包括可旋转的凹模座，均匀分布在凹模座内的凹模，与凹模座固定的导向柱，在导向柱上设有滑槽，安装在滑槽内的摩擦滑块，与机体固定的顶针限位抵挡件，顶针限位抵挡件调整机构仅在工件被顶出的凹模位置设有所述的工件顶出机构，工件顶出机构包括可顶顶针的顶出杆；在顶针限位抵挡件上对应顶出杆的位置设有避空孔；工作方法包括在凹模座旋转的过程中，顶针与凹模座同步旋转，顶针相对于凹模座保持静止，顶针抵挡件不运动；优点是仅需在出料位置设置工件顶出机构，特别是在凹模座旋转过程中，顶针不需要与凹模座分离，更易于实现快速镦锻，提高工作效率。
文档编号B21J13/02GK101817054SQ20101012474
公开日2010年9月1日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者杨东佐 申请人:杨东佐