一种锻件自动冲孔装置及其使用方法与流程

本发明涉及热锻冲孔技术领域，尤其涉及一种锻件自动冲孔装置及其使用方法。

背景技术：

目前，碾环机在碾环时需要先将工件加工成指定大小形状的圆形工件，并对工件的圆形进行冲孔，其中冲孔工艺为最为常见的一项热锻件加工工艺。一般热锻件的冲孔工艺都需要先将锻件进行挤压成型，最后将成型后的锻件进行冲孔，且冲孔时需要保持锻件保持红热状态，现有的锻件在加工时均是通过人工夹持烧红的原材料放入液压模具中进行成型，成型后再将材料放入打孔模具中打孔，操作过程麻烦，工作人员的工作负担较大，而且成型后的工件在转移过程中容易被夹持装置夹持变形，从而影响成型后的精度。

技术实现要素：

本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种锻件自动冲孔装置，该装置结构设计合理，使用方便，使用时可以自动进行取料和上料，并分级完成成型和冲孔操作，操作简单，大大减少了工作人员的工作负担，且冲孔后的精度高，成型质量好。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种锻件自动冲孔装置，包括安装在液压缸活塞端上的上模座和安装在工作台上的下模座，下模座上端设有转动盘，转动盘下端中心位置设有转动连接在下模座上的旋转轴，转动盘上端开有四个均匀设置的放置孔，转动盘上端固定连接有若干个与放置孔对应设置的下模，上模座右端下侧固定连接有位于转动盘外侧的传动条，传动条左侧中心位置设有第一传动齿，下模下端内侧设有空腔，下模上开有与传动条对应设置的通道孔，传动条下端左侧传动连接有位于空腔内的齿轮，齿轮内侧固定连接有第一旋转轴，第一旋转轴后端转动连接有固定连接在空腔内的第一固定座，第一旋转轴通过万向节联轴器传动连接有第四旋转轴，第一固定座内侧开有位于第一旋转轴外侧的滑动槽，滑动槽下端右侧开有用于限制第一旋转轴移动的限位槽，传动条上端左侧固定连接有位于齿轮上端的凸台，传动条下端左侧固定连接有位于齿轮右端下侧的复位凸台，第四旋转轴前后两端转动连接有固定连接在空腔内的第三固定座，第四旋转轴外侧固定连接有蜗杆，蜗杆上端传动连接有蜗轮，蜗轮内侧中心位置固定连接有第二旋转轴，第二旋转轴左右两端转动连接有固定连接在空腔内的第二固定座，第二旋转轴外侧固定连接有锥形齿轮，锥形齿轮上端设有开在下模座内侧的通孔，通孔上端设有安装在转动盘下端的传动齿盘，传动齿盘与锥形齿轮啮合连接，上模座下端固定连接有安装盘，安装盘左右两侧设有与下模对应的上模，安装盘下端前后两侧设有与下模对应的冲孔模；

冲孔模下端的下模内侧设有开在下模座上的落料孔，转动盘四周设有传动齿，下模座左右两端设有与转动盘啮合的连接齿轮，连接齿轮内侧中心位置固定连接有第三旋转轴，第三旋转轴下端转动连接有固定连接在下模座外侧的支撑座，第三旋转轴上端固定连接有取料板，取料板左右两端开有关于第三旋转轴中心对称的取料口，取料口的开口方向与取料板的旋转方向相同，下模座左右两端设有位于取料板外侧倾斜设置的滑动轨道，滑动轨道内侧连接有水平设置的取料轨道，远离下模座一端的取料口外侧设有开在取料轨道内的取料槽，取料轨道上与取料板的旋转方向相同的一侧开有出料口，第三旋转轴外侧固定连接有位于取料板下侧的伸缩管的一端，伸缩管的另一端固定连接有挡片，设有通过传动条传递转动的转动盘，并通过传动盘带动取料板转动，从而通过取料板的取料口和位于取料口下端的挡片实现取料操作，将取料轨道内的材料移动至挡片上端并通过旋转的取料板移动至下模上端，同时挡片收缩，从而将材料放入下模中，从而实现自动取料和上料操作，大大降低了工作人员的工作负担，同时加快工作效率，便于实现自动化操作。

为了进一步完善，伸缩管包括固定连接在第三旋转轴外侧的第二弹簧的一端，第二弹簧外侧设有固定连接在第三旋转轴外侧的导向管，第二弹簧的另一端固定连接有滑动连接在导向管内侧的伸缩杆的一端，伸缩杆的另一端与挡片固定连接，通过内外设置的导向管和伸缩杆来实现挡片的伸缩操作，使得伸缩杆的伸出缩回更加的方便和准确，并且在不受下模限制时可以通过第二弹簧快速的将挡片弹出至原位，从而保证该装置的取料操作。

进一步完善，冲孔模包括固定连接在上模座上的第一弹簧，第一弹簧下端固定连接有按压部，按压部内侧中心位置滑动连接有冲子，冲子上端固定连接在上模座下端平面，冲孔模设有按压部和内侧的冲子，冲孔时先通过按压部对成型后的材料进行固定和按压，再通过冲子对材料进行冲孔，使得材料的冲孔更加的方便，同时材料成型质量更好，材料在冲孔时不易发生形变。

进一步完善，上模座左右两端开有两个关于转动盘中心对称的导向孔，导向孔内滑动连接有安装在下模座上的导向杆，设有导向杆和导向孔，使得上模座在下压时更加的准确，保证上模和下模的位置对应准确，从而保证该装置的使用安全，同时延长该装置的使用寿命。

进一步完善，下模座上端开有两个关于转动盘中心对称的卸料口，前后落料孔顺时针转动45°后位于卸料孔上方，设有卸料口，便于在材料冲孔后实现材料的自动卸料，从而使得该装置在工作时无需人工辅助操作，自动化程度更高，且大大缩短材料的加工时间，使得该装置的工作效率更高。

进一步完善，卸料口和出料口下端固定连接有位于空腔内的通道管的一端，通道管的另一端穿过下模座侧壁设置，设有通道管，便于冲孔后的废料和冲孔后的材料快速从该装置内滑出，便于进行下一步的加工操作，使得该装置的使用更加的方便。

一种锻件自动冲孔装置的使用方法，包括以下步骤：

1)取料：上模座安装在液压缸的活塞端，并在液压缸的带动下向下运动，使得上模座下端的传动条向下移动，从而通过传动条带动空腔内的齿轮转动，齿轮带动第一旋转轴转动，第一旋转轴通过万向节联轴器带动第四旋转轴旋转，从而使得蜗杆带动蜗轮和第二旋转轴转动，从而带动锥形齿轮带动传动齿盘转动，从而使得转动盘转动，转动盘带动连接齿轮转动，连接齿轮通过第三旋转轴带动取料板旋转，在旋转过程中外侧的取料口通过取料槽将取料轨道内的材料取下并掉落在挡片上端；

2)上料：步骤1)中转动盘顺时针转动，当下模旋转至左右两个成型位置时，传动条上的第一传动齿刚好全部经过齿轮，从而使得传动条继续向下移动也无法带动齿轮转动，使得齿轮不与传动条接触传动，从而使得转动盘上的下模停止在成型位置，同时取料板在转动盘和连接齿轮的作用下刚好逆时针旋转180°，使得取料口位于成型位置上的下模上端，并且在取料板停止前，取料板逆时针转动，在接近成型位置时，取料板下端的挡片首先与下模接触，并逐渐受到下模的限位使得伸缩管带动挡片收缩，制作取料板停止转动时挡片完全脱离取料板的取料口下端，从而使得挡片上端的材料掉落至左右两侧的下模内；

3)成型：在步骤2)中材料掉落至下模内后，上模座在液压缸活塞端的带动下继续向下移动，直至上模与下模内的材料接触并对材料进行一次挤压成型，同时传动条上端的凸台与齿轮接触并对齿轮向左进行推动，从而使得齿轮内侧的第一旋转轴脱离限位槽进入滑动槽内；

4)冲孔：在步骤3)中材料成型后，上模座在液压缸活塞端的带动下向上复位，同时由于第一旋转轴处于脱离限位槽的状态，所以齿轮不与传动条接触传动，转动盘和取料板并不发生转动，直至上模座移动至最上端时，传动条下端的复位凸台向右侧推动齿轮使得第一旋转轴重新卡入限位槽内侧，接着上模座在液压缸活塞端的作用下再一次下落，同步骤1)和2)中，转动盘继续转动，当步骤2)中传动条上的第一传动齿刚好全部经过齿轮时，原来位于成型位置的下模刚好顺时针转动至落料孔上端的冲孔位置，上模座上的冲孔模在上模座的作用下继续下移对成型后的材料进行冲孔；

5)卸料：在步骤4)冲孔后，上模座在液压缸活塞端的带动下向上复位后，上模座重新向下移动，使得转动盘继续顺时针转动，使得位于前后两端的打孔后的材料也随着转动盘顺时针转动，转动过程中下模刚好经过卸料口，打孔后的材料通过放置孔和卸料口从下模内掉出，并通过通道管进行收集，材料掉出后，下模重新选择至左右两端的成型位置，重新进行上料。

本发明有益的效果是：本发明结构设计合理，使用方便，通过传动条传递转动的转动盘，并通过传动盘带动取料板转动，从而通过取料板的取料口和位于取料口下端的挡片实现取料操作，将取料轨道内的材料移动至挡片上端并通过旋转的取料板移动至下模上端，同时挡片收缩，从而将材料放入下模中，从而实现自动取料和上料操作，大大降低了工作人员的工作负担，同时加快工作效率，便于实现自动化操作，同时逐级完成材料的成型和冲孔操作，大大缩短成型和冲孔操作之间的上料时间，大大提高了工作效率，且冲孔后的精度高，且材料的成型质量好，成品率高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为图2中b部分的放大图；

图4为转动板和下模座的俯视图；

图5为转动板结构示意图；

图6为本发明的仰视图；

图7为图6中a部分的放大图；

图8为伸缩管的结构示意图；

图9为传动条和齿轮的结构示意图；

图10传动条和齿轮的后视图。

附图标记说明：1、上模座，2、下模座，3、转动盘，4、旋转轴，5、放置孔，6、下模，7、传动条，8、空腔，9、通道孔，10、齿轮，11、第一旋转轴，12、第一固定座，13、万向节联轴器，14、第四旋转轴，15、蜗杆，16、蜗轮，17、第二旋转轴，18、第二固定座，19、锥形齿轮，20、通孔，21、传动齿盘，22、安装盘，23、上模，24、冲孔模，25、第一弹簧，26、按压部，27、冲子，28、落料孔，29、传动齿，30、连接齿轮，31、第三旋转轴，32、支撑座，33、取料板，34、取料口，35、滑动轨道，36、取料轨道，37、取料槽，38、出料口，39、伸缩管，42、挡片，40、第二弹簧，41、伸缩杆，43、导向孔，44、导向杆，45、卸料口，46、通道管，47、导向管，48、滑动槽，49、限位槽，50、凸台，51、复位凸台，52、第三固定座，53、第一传动齿。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图1-2：本实施例中一种锻件自动冲孔装置，包括安装在液压缸活塞端上的上模座1和安装在工作台上的下模座2，下模座2上端设有转动盘3，如图5所示，转动盘3下端中心位置设有转动连接在下模座2上的旋转轴4，转动盘3上端开有四个均匀设置的放置孔5，转动盘3上端固定连接有若干个与放置孔5对应设置的下模6，如图9和10所示，上模座1右端下侧固定连接有位于转动盘3外侧的传动条7，传动条7左侧中心位置设有第一传动齿53，下模6下端内侧设有空腔8，下模6上开有与传动条7对应设置的通道孔9，如图7所示，传动条7下端左侧传动连接有位于空腔内的齿轮10，齿轮10内侧固定连接有第一旋转轴11，第一旋转轴11后端转动连接有固定连接在空腔8内的第一固定座12，第一旋转轴11通过万向节联轴器13传动连接有第四旋转轴14，第一固定座12内侧开有位于第一旋转轴11外侧的滑动槽48，滑动槽48下端右侧开有用于限制第一旋转轴11移动的限位槽49，传动条7上端左侧固定连接有位于齿轮10上端的凸台50，传动条7下端左侧固定连接有位于齿轮10右端下侧的复位凸台51，第四旋转轴14前后两端转动连接有固定连接在空腔8内的第三固定座52，第四旋转轴14外侧固定连接有蜗杆15，蜗杆上端传动连接有蜗轮16，蜗轮16内侧中心位置固定连接有第二旋转轴17，第二旋转轴17左右两端转动连接有固定连接在空腔8内的第二固定座18，第二旋转轴17外侧固定连接有锥形齿轮19，锥形齿轮19上端设有开在下模座2内侧的通孔20，通孔20上端设有安装在转动盘3下端的传动齿盘21，传动齿盘21与锥形齿轮19啮合连接，上模座1下端固定连接有安装盘22，安装盘22左右两侧设有与下模6对应的上模23，安装盘22下端前后两侧设有与下模6对应的冲孔模24；

如图4所示，冲孔模24下端的下模6内侧设有开在下模座2上的落料孔28，转动盘3四周设有传动齿29，下模座2左右两端设有与转动盘3啮合的连接齿轮30，连接齿轮30内侧中心位置固定连接有第三旋转轴31，第三旋转轴31下端转动连接有固定连接在下模座2外侧的支撑座32，第三旋转轴31上端固定连接有取料板33，取料板33左右两端开有关于第三旋转轴31中心对称的取料口34，取料口34的开口方向与取料板33的旋转方向相同；

如图3所示，下模座2左右两端设有位于取料板33外侧倾斜设置的滑动轨道35，滑动轨道35内侧连接有水平设置的取料轨道36，远离下模座2一端的取料口34外侧设有开在取料轨道36内的取料槽37，取料轨道36上与取料板33的旋转方向相同的一侧开有出料口38，第三旋转轴31外侧固定连接有位于取料板下33侧的伸缩管39的一端，伸缩管39的另一端固定连接有挡片42，设有通过传动条传递转动的转动盘，并通过传动盘带动取料板转动，从而通过取料板的取料口和位于取料口下端的挡片实现取料操作，将取料轨道内的材料移动至挡片上端并通过旋转的取料板移动至下模上端，同时挡片收缩，从而将材料放入下模中，从而实现自动取料和上料操作，大大降低了工作人员的工作负担，同时加快工作效率，便于实现自动化操作。

如图8所示，伸缩管39包括固定连接在第三旋转轴31外侧的第二弹簧40的一端，第二弹簧外侧设有固定连接在第三旋转轴31外侧的导向管47，第二弹簧40的另一端固定连接有滑动连接在导向管47内侧的伸缩杆41的一端，伸缩杆41的另一端与挡片42固定连接。

如图2所示，冲孔模24包括固定连接在上模座1上的第一弹簧25，第一弹簧25下端固定连接有按压部26，按压部26内侧中心位置滑动连接有冲子27，冲子27上端固定连接在上模座1下端平面。

如图1所示，上模座2左右两端开有两个关于转动盘3中心对称的导向孔43，导向孔43内滑动连接有安装在下模座2上的导向杆44，如图4所示，下模座2上端开有两个关于转动盘3中心对称的卸料口45，前后落料孔28顺时针转动45°后位于卸料孔45上方，如图6所示，卸料口45和出料口38下端固定连接有位于空腔8内的通道管46的一端，通道管46的另一端穿过下模座2侧壁设置。

一种锻件自动冲孔装置的使用方法，包括以下步骤：

1)取料：上模座1安装在液压缸的活塞端，并在液压缸的带动下向下运动，使得上模座1下端的传动条7向下移动，从而通过传动条7带动空腔8内的齿轮10转动，齿轮10带动第一旋转轴11转动，第一旋转轴11通过万向节联轴器13带动第四旋转轴14旋转，从而使得蜗杆15带动蜗轮16和第二旋转轴17转动，从而带动锥形齿轮19带动传动齿盘21转动，从而使得转动盘3转动，转动盘3带动连接齿轮30转动，连接齿轮30通过第三旋转轴31带动取料板33旋转，在旋转过程中外侧的取料口34通过取料槽37将取料轨道36内的材料取下并掉落在挡片42上端；

2)上料：步骤1中转动盘3顺时针转动，当下模6旋转至左右两个成型位置时，传动条7上的第一传动齿53刚好全部经过齿轮10，从而使得传动条7继续向下移动也无法带动齿轮10转动，使得齿轮10不与传动条7接触传动，从而使得转动盘3上的下模6停止在成型位置，同时取料板33在转动盘3和连接齿轮30的作用下刚好逆时针旋转180°，使得取料口34位于成型位置上的下模6上端，并且在取料板33停止前，取料板33逆时针转动，在接近成型位置时，取料板33下端的挡片42首先与下模6接触，并逐渐受到下模6的限位使得伸缩管39带动挡片42收缩，制作取料板33停止转动时挡片42完全脱离取料板33的取料口34下端，从而使得挡片42上端的材料掉落至左右两侧的下模6内；

3)成型：在步骤2中材料掉落至下模6内后，上模座1在液压缸活塞端的带动下继续向下移动，直至上模23与下模6内的材料接触并对材料进行一次挤压成型，同时传动条7上端的凸台与齿轮10接触并对齿轮10向左进行推动，从而使得齿轮10内侧的第一旋转轴11脱离限位槽49进入滑动槽48内；

4)冲孔：在步骤3中材料成型后，上模座1在液压缸活塞端的带动下向上复位，同时由于第一旋转轴11处于脱离限位槽49的状态，所以齿轮10不与传动条7接触传动，转动盘3和取料板33并不发生转动，直至上模座1移动至最上端时，传动条7下端的复位凸台51向右侧推动齿轮10使得第一旋转轴11重新卡入限位槽49内侧，接着上模座1在液压缸活塞端的作用下再一次下落，同步骤1和2中，转动盘3继续转动，当步骤2中传动条7上的第一传动齿53刚好全部经过齿轮10时，原来位于成型位置的下模6刚好顺时针转动至落料孔28上端的冲孔位置，上模座1上的冲孔模24在上模座1的作用下继续下移对成型后的材料进行冲孔；

5)卸料：在步骤4冲孔后，上模座1在液压缸活塞端的带动下向上复位后，上模座1重新向下移动，使得转动盘3继续顺时针转动，使得位于前后两端的打孔后的材料也随着转动盘3顺时针转动，转动过程中下模6刚好经过卸料口45，打孔后的材料通过放置孔5和卸料口45从下模6内掉出，并通过通道管46进行收集，材料掉出后，下模6重新选择至左右两端的成型位置，重新进行上料。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。