一种钢铁锻造加工设备及其工艺的制作方法

本发明涉及钢铁锻造加工领域，尤其涉及一种钢铁锻造加工设备及其工艺。

背景技术：

1、在日常生活或者工业生产中，人们会用到很多钢铁工件，不同类型的工件有着不同的加工方法，诸如锻造和铸造等等，针对强度要求较高的工件，人们往往会采用锻造工艺，通过对钢铁坯件进行反复的锻打，去除钢铁中的杂质，从而提升钢铁的强度，最后再进行成形加工，诸如刀具等均采用该工艺制作，钢铁锻件在锻造时表面会形成氧化皮，氧化皮是钢铁在高温下发生氧化作用而形成的腐蚀产物，由氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁组成，氧化皮的产生，除了造成钢材大量损失外，还将引起许多不良后果：氧化皮使锻件表面粗糙，锻造时，如果将氧化皮压入锻件中，严重的会变成废品，氧化皮有较高的硬度，锻造时不但增加了变形能量的消耗，而且会加速锻模的磨损，降低使用寿命，在现有的锻造加工设备以及锻造工艺中，对于氧化皮的清理工作一般较为粗糙，一般通过工人在锻打过程中利用拨杆将坯件表面的氧化皮去除，或者在设备上加装刮板，在锻打过程中利用刮板将氧化皮刮除，该种方式清理效果较差，同时人工参与时会产生一定的安全隐患，一般的锻造设备一次只能加工一个坯件，且在锻打过程中需要人工利用夹持设备夹住坯件对锻打位置进行调节，方式较为粗糙，对于坯件的锻打较不均匀，使坯件最后的锻造效果出现瑕疵，不利于后续加工。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决背景技术中存在的缺点，而提出的一种钢铁锻造加工设备及其工艺。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种钢铁锻造加工设备，包括锻造设备，所述锻造设备顶部设置有定位机构，所述定位机构顶部外周设置有均匀分布的调节机构，所述调节机构之间设置有驱动机构，所述定位机构顶部设置有清理机构，所述调节机构通过驱动机构连接有除屑机构，所述除屑机构均设置在锻造设备中部，所述锻造设备包括工作台，所述工作台底部设置有底仓，所述工作台顶端固定连接有顶架，所述工作台顶端中部固定连接有均匀分布的支撑柱，所述支撑柱顶端均固定连接在锻造台底部外侧，所述锻造台顶端外侧固定连接有均匀分布的承托台，所述底仓后侧中部设置有加热炉，所述加热炉前侧上部开设有炉口，所述炉口内部设置有毛坯件，所述毛坯件一端均焊接有夹持柄，所述夹持柄远离毛坯件的一端均连接有调节机构，所述顶架底部固定连接有多个液压杆，所述液压杆底部均固定连接有锻压块。

3、优选的，所述清理机构包括连接环，所述连接环均固定连接在液压杆底部外周，所述连接环一侧中部均固定连接有连接杆，所述连接杆远离连接环的一端均固定连接有连接块，所述连接块均固定连接在活塞杆外周上部，所述连接块均贯穿开口，所述开口均贯穿固定筒壁体上部，所述固定筒顶部固定连接在顶架底端中部，所述固定筒底部转动连接在转动柱内顶部，所述固定筒内部滑动连接有滑动活塞，所述滑动活塞顶端中部固定连接有活塞杆，所述固定筒外周下部贯穿有多个出气管，所述出气管远离固定筒的一端分别对应承托台与转环。

4、优选的，所述除屑机构包括固定套，所述固定套均固定连接在锻造台顶端外侧，所述固定套均与承托台交替分布，所述固定套内上部均转动连接有转环，所述转环内侧均固定连接有均匀分布的刷毛，所述转环外周中部两侧均开设有内齿槽，所述内齿槽底部均能回来就有传动齿轮，所述传动齿轮均转动连接在固定轴外周，所述固定轴两端均固定连接有固定条，所述固定条均固定连接在固定套底部内侧。

5、优选的，所述驱动机构包括固定环，所述固定环滑动连接在转台外周，所述固定环顶部固定连接有均匀分布的电动推杆一，所述电动推杆一顶端均固定连接在锻造台底端，所述固定环外侧上部固定连接有均匀分布的弯杆，所述弯杆远离固定环的一端均固定连接在底托板底端中部，所述底托板顶端均固定连接有滑块，所述滑块两侧均滑动连接在滑槽内部，所述滑槽均开设在通口内两侧壁中部，所述通口均贯穿锻造台。

6、优选的，所述定位机构包括转台，所述转台贯穿工作台顶端中部，所述转台与工作台转动连接，所述转台底部贯穿有步进电机，所述步进电机固定连接在底仓内部，所述步进电机顶部驱动端固定连接有太阳轮，所述太阳轮外周啮合连接有均匀分布的行星轮。

7、优选的，所述调节机构包括固定座，所述固定座均固定连接在转动柱外周中部，所述固定座远离转动柱的一端中部两侧均固定连接有电动推杆二，所述电动推杆二远离固定座的一端均固定连接在固定板一端两侧，所述固定座远离转动柱的一端中部均固定连接有限位滑杆，所述限位滑杆远离固定座的一端均固定连接有伺服电机，所述伺服电机驱动端均贯穿固定板。

8、优选的，所述滑块中部均转动连接有转轴，所述转轴外周中部一侧均固定连接有齿柱，所述转轴外周远离齿柱的一侧均固定连接有限位柱，所述限位柱外周均滑动连接有从动齿轮，所述从动齿轮一侧均固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧均套设在限位柱外周，所述齿柱顶部均与传动齿轮底部啮合连接。

9、优选的，所述行星轮中部转动轴底端均固定连接有保持架，所述行星轮远离太阳轮的一侧均啮合连接有齿环，所述齿环固定连接在转台内侧壁中部，所述转台顶端中部固定连接有转动柱，所述转动柱顶部贯穿锻造台中部，所述转动柱与锻造台转动连接。

10、优选的，所述伺服电机驱动端均固定连接有钻头夹，所述钻头夹均转动连接在固定板远离伺服电机的一侧中部，所述固定板底端均固定连接有均匀分布的导向轮，所述钻头夹外周靠近固定板的一侧均固定连接有主动齿轮，所述钻头夹远离固定板的一端内部均夹持有夹持柄。

11、优选的，一种钢铁锻造加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

12、s1、在锻造前人们可以在毛坯件一端焊接一个夹持柄，通过夹持柄能够方便人们对毛坯件进行拿取与后续加热，当毛坯件焊接完成后，人们可以通过钻头夹对夹持柄进行夹持高度，从而实现对毛坯件的固定，通过加热炉能够实现对毛坯件的加热；

13、s2、当毛坯件被加热到红热状态，并出现软化现象时，人们能够控制加热炉前侧的电动推杆二收缩，当电动推杆二收缩时，会带动固定板与毛坯件回缩，从而将毛坯件退出炉口，在固定板的移动过程中，通过其底部的导向轮能够对固定板进行支撑与导向，同时固定板一侧的限位滑杆会随之进行同步伸缩，对固定板进行导向；

14、s3、当加热完成的毛坯件收回后，人们能够启动定位机构，通过步进电机能够带动太阳轮进行转动，当太阳轮转动时会带动与其啮合的行星轮，通过行星轮能够带动转台内部与行星轮啮合的齿环，从而使转台开始转动，通过转台能够利用转动柱带动调节机构整体进行转动，当转台转动一定角度后，毛坯件会被移动到承托台顶部，此时人们可以启动液压杆，通过液压杆能够带动锻压块快速下落，利用锻压块能够对毛坯件进行反复锤击，对毛坯件进行锻造；

15、s4、在对毛坯件进行锻造的过程中，人们可以相应的启动调节机构，使电动推杆二与伺服电机开始工作，当电动推杆二工作时会带动固定板与毛坯件进行反复前后移动，从而能够使毛坯件能够受到均匀锻打，使锻打效果更好，当伺服电机工作时会带动钻头夹开始转动，从而会使毛坯件开始转动，使得毛坯件各个侧面均能够受到锻打；

16、s5、锻打一定次数后，人们可以先控制电动推杆二带动毛坯件回缩再启动定位机构，使得转动柱会带动调节机构进行再次转动，当毛坯件被转动相同角度后，会朝向除屑机构，此时人们可以控制电动推杆二伸长，使得毛坯件插入到转环内侧，通过转环内侧的刷毛能够对毛坯件表面的氧化皮进行清理去除，同时此时电动推杆一会开始工作进行收缩；

17、s6、当电动推杆一收缩时会带动固定环上升，固定环会通过弯杆带动驱动机构整体上升，使得驱动机构能够连接调节机构与除屑机构，从动齿轮顶部会接触到主动齿轮底部并与其啮合，而齿柱顶部会接触到传动齿轮底部并与其啮合，此时人们可以启动伺服电机，通过伺服电机能够带动钻头夹以及钻头夹上的主动齿轮进行转动，主动齿轮转动时会带动从动齿轮进行转动，通过从动齿轮能够带动转轴进行转动，使转轴上的齿柱开始同步转动，利用齿柱可以通过固定条带动固定套内侧的转环进行转动，此使得除屑机构的进行“去皮”，同时人们还可以使电动推杆二进行同步伸缩，使得毛坯件上各处的氧化皮都能够得到有效清除；

18、s7、当去皮工作完成后，人们可以控制电动推杆一进行伸长使驱动机构与调节机构和除屑机构解除连接，此时人们能够再次启动定位机构，将该毛坯件转到下一个承托台顶部进行再次锻造，并将下一个锻造后的毛坯件转到除屑机构处进行“去皮”，当一轮锻打结束后，温度减低的毛坯件会回到加热炉中进行再次加热，等待第二轮锻打，实现工作循环，同时锻打多个毛坯件；

19、s8、在锻打的过程中每次锻压块在下压锻打时液压杆底部的连接环都会进行同步上下运动，连接环会通过连接杆带动连接块沿着开口进行上下运动，从而会带动与连接块固定的活塞杆进行同步运动，当活塞杆在固定筒内部反复上下移动时会带动底部的滑动活塞进行移动，当滑动活塞在固定筒内部上下移动时，会带动固定筒内部的气体进行运动，每当滑动活塞从最高点开始快速下压，都会将固定筒内底部的气体快速压出，被压出的气体会通过出气管排出，由于出气管的出口均正对着转环与承托台，使得排出的气体能够将转环与承托台上积攒的氧化皮吹落，实现对氧化皮的清理，当毛坯件锻造完成后，人们可以将其取下，进行后续加工工作。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

21、1、当加热完成的毛坯件收回后，人们能够启动定位机构，通过步进电机能够带动太阳轮进行转动，当太阳轮转动时会带动与其啮合的行星轮，通过行星轮能够带动转台内部与行星轮啮合的齿环，从而使转台开始转动，通过转台能够利用转动柱带动调节机构整体进行转动，当转台转动一定角度后，毛坯件会被移动到承托台顶部，此时人们可以启动液压杆，通过液压杆能够带动锻压块快速下落，利用锻压块能够对毛坯件进行反复锤击，对毛坯件进行锻造；

22、2、在对毛坯件进行锻造的过程中，人们可以相应的启动调节机构，使电动推杆二与伺服电机开始工作，当电动推杆二工作时会带动固定板与毛坯件进行反复前后移动，从而能够使毛坯件能够受到均匀锻打，使锻打效果更好，当伺服电机工作时会带动钻头夹开始转动，从而会使毛坯件开始转动，使得毛坯件各个侧面均能够受到锻打，有利于锻造工作，使毛坯件接受到的锻打能够更加均匀，从而能够有效提升锻打效果，使得毛坯件经过锻打后的整体强度能够保持一致，有利于钢铁的品质提升。

23、3、锻打一定次数后，人们可以先控制电动推杆二带动毛坯件回缩再启动定位机构，使得转动柱会带动调节机构进行再次转动，当毛坯件被转动相同角度后，会朝向除屑机构，此时人们可以控制电动推杆二伸长，使得毛坯件插入到转环内侧，通过转环内侧的刷毛能够对毛坯件表面的氧化皮进行清理去除，通过对氧化皮的清理能够有效提升毛坯件的后续锻打质量，避免氧化皮被重新锻打回毛坯件内部，有利于提升毛坯件的成品质量。

24、4、在对毛坯件表面的氧化皮进行清理的同时电动推杆一会开始工作进行收缩，当电动推杆一收缩时会带动固定环上升，固定环会通过弯杆带动驱动机构整体上升，使得驱动机构能够连接调节机构与除屑机构，从动齿轮顶部会接触到主动齿轮底部并与其啮合，而齿柱顶部会接触到传动齿轮底部并与其啮合，此时人们可以启动伺服电机，通过伺服电机能够带动钻头夹以及钻头夹上的主动齿轮进行转动，主动齿轮转动时会带动从动齿轮进行转动，通过从动齿轮能够带动转轴进行转动，使转轴上的齿柱开始同步转动，利用齿柱可以通过固定条带动固定套内侧的转环进行转动，此时若钻头夹上的毛坯件为正转，则转环为反转，两者转向相反，通过两者的对向转动，能够使得除屑机构的“去皮”效果得到有效提升，同时人们还可以使电动推杆二进行同步伸缩，使得毛坯件上各处的氧化皮都能够得到有效清除，当调节机构带动毛坯件进行伸缩时，主动齿轮底部会在从动齿轮两侧挡板的作用下带动从动齿轮进行同步移动，使得驱动机构能够时刻与调节机构保持同步转动，通过复位弹簧能够在去皮工作结束后使从动齿轮回复原位，使得从动齿轮能够保持一个确定的位置，方便驱动机构与调节机构对接。

25、5、当去皮工作完成后，人们可以控制电动推杆一进行伸长使驱动机构与调节机构和除屑机构解除连接，此时人们能够再次启动定位机构，将该毛坯件转到下一个承托台顶部进行再次锻造，并将下一个锻造后的毛坯件转到除屑机构处进行“去皮”，当一轮锻打结束后，温度减低的毛坯件会回到加热炉中进行再次加热，等待第二轮锻打，实现工作循环，实现自动化接力工作，能够同时锻打多个毛坯件使得锻造设备的工作效率得到极大提升，有利于生产型企业的大批量生产。

26、6、在锻打的过程中每次锻压块在下压锻打时液压杆底部的连接环都会进行同步上下运动，连接环会通过连接杆带动连接块沿着开口进行上下运动，从而会带动与连接块固定的活塞杆进行同步运动，当活塞杆在固定筒内部反复上下移动时会带动底部的滑动活塞进行移动，当滑动活塞在固定筒内部上下移动时，会带动固定筒内部的气体进行运动，每当滑动活塞从最高点开始快速下压，都会将固定筒内底部的气体快速压出，被压出的气体会通过出气管排出，由于出气管的出口均正对着转环与承托台，使得排出的气体能够将转环与承托台上积攒的氧化皮吹落，实现对氧化皮的清理，从而能够有效避免堆积的氧化皮影响毛坯件的锻打效果，有利于实际使用。