CN103381461B - 一种凹模双向旋转镦锻机及工作方法 - Google Patents

Abstract

一种凹模双向旋转镦锻机及方法，包括滑座、冲头组件、滑座驱动机构、凹模组件、凹模分度装置、凹模定位装置、顶料机构和剪料送料装置；冲头组件包括n个冲头，凹模组件包括凹模固定座、安装在凹模固定座内且与凹模固定座固定的凹模套和可转动地安装在凹模套内的凹模座，凹模座设有m个凹模，n≥4，m≥3，冲头比凹模多一个；凹模座顺时针旋转时冲头组件不带胚料出来，在凹模座逆时针旋转时冲头组件带胚料出来的形式，反复对多胚料进行多次的镦锻。不同的冲头对胚料的镦锻动作均不一样，胚料经过多个冲头镦锻分步成型，从而能够满足复杂的镦锻工艺；其双向旋转的凹模座，每个凹模可对应两个不同的冲头，这种结构生产高效，且镦锻机的结构简单。

Description

一种凹模双向旋转镦锻机及工作方法

技术领域

本发明涉及镦锻机，尤其是一种用来高速成型紧固件等标准件的凹模双向旋转镦锻机及工作方法。

背景技术

现有的镦锻机一般为单向旋转结构，该种结构简单容易实现自动化生产，但是对于复杂（具有多种不同的镦锻动作）的镦锻工艺，该结构是无法实现的。现有技术中，对于复杂的镦锻工艺，其所对应的镦锻机结构一般比较庞大而且生产效率低。如本申请人在先申请，公开号为CN101817052的一种凹模回转镦锻机及工作方法，其公开了镦锻机的凹模组件包括可旋转的凹模座、凹模；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的凹模位置设有坯料推进机构，在冲模一侧的大滑块上设有避空剪料夹料机构和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；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。虽然该镦锻机也能实现自动化的进料、镦锻、以及下料的过程，但是其不能满足复杂的镦锻工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种凹模双向旋转镦锻机，能够满足复杂的镦锻工艺，且其结构简单，生产效率高。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种凹模双向旋转镦锻机的工作方法，能够满足复杂的镦锻工艺，且对应的结构简单，生产效率高。

为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案是：一种凹模双向旋转镦锻机，包括滑座、设于所述滑座上的冲头组件、驱动所述滑座往复运动的滑座驱动机构、凹模组件、凹模分度装置、凹模定位装置、顶料机构和剪料送料装置；所述冲头组件包括n个冲头，所述凹模组件包括凹模固定座、安装在凹模固定座内且与凹模固定座固定的凹模套和可转动地安装在凹模套内的凹模座，所述凹模座上设有m个凹模，所述冲头与所述凹模配合；所述n≥3，所述m≥2，且冲头的数量比凹模的数量多一个；所述凹模座表面设有一圈传动齿，所述凹模分度装置包括正向扇形齿轮、正向驱动机构、反向扇形齿轮和反向驱动机构，所述正向扇形齿轮和反向扇形齿轮分别与所述凹模座上的传动齿啮合，所述正向驱动机构通过所述正向扇形齿轮驱动凹模座顺时针旋转，所述反向驱动机构通过所述反向扇形齿轮驱动凹模座逆时针旋转；所述凹模座表面上的传动齿与正向扇形齿轮和方向扇形齿轮的齿数比均为m：1。本发明所有的凹模均用于镦锻，剪料送料装置将胚料送至第一个凹模处，冲头组件动作，第一个冲头将胚料冲入第一个凹模内，同时顶料机构动作将胚料顶在第一个凹模内使其能够在第一个凹模内进行第一次镦锻；剪料送料装置复位，冲头组件复位，此时胚料依然留在第一个凹模内，凹模分度装置的正向扇形齿轮驱动凹模座顺时针旋转一个角度，使第一个凹模旋转至于第二个冲头对应的位置，冲头组件动作，第二冲头对第一个凹模内的胚料进行再次镦锻；冲头组件复位，第二冲头将胚料从第一个凹模内拉出，凹模分度装置反向扇形齿轮驱动凹模座逆时针旋转一个角度，使第一个凹模旋转至于第一个冲头对应的位置，剪料送料装置将新的胚料送至第一个冲头对应的凹模处，冲头组件动作，第一个冲头将剪料送料装置上的胚料冲入第一个凹模内，第二个冲头带着原来的胚料冲入第二个凹模内，同时顶料机构动作将两个胚料分别顶在第一个凹模和第二个凹模内使新的胚料能够在第一个凹模内进行第一次镦锻；使原来的胚料能够在第二个凹模内进行再次镦锻；在凹模座顺时针旋转的时候冲头组件不带胚料出来，在凹模座逆时针旋转的时候冲头组件带胚料出来的形式，反复对多胚料进行多次的镦锻。不同的冲头对胚料的镦锻动作均不一样，胚料经过多个冲头分步镦锻成型，从而能够满足复杂的镦锻工艺；其双向旋转的凹模座，每个凹模可对应两个不同的冲头，这种结构生产高效，而且使镦锻机的结构更简单。

作为改进，所述顶料机构包括插入所述凹模内的内顶针、插入所述凹模座内的顶棒、设于所述凹模座外部且插入凹模固定座内的外顶针和驱动所述外顶针的摆件装置，所述内顶针、顶棒和外顶针一一对应。当冲头组件动作时，此时的摆件装置动作并与外顶针形成相抵的动作，使外顶针、顶棒和内顶针不能再后退，从而使内顶针在凹模内形成固定的成型空间，冲头就可以对凹模内的胚料进行镦锻。

作为改进，所述摆件装置包括第一凸轮转轴、第二凸轮转轴、驱动所述第一凸轮转轴旋转的凸轮驱动机构和与所述外顶针一一对应的凸轮机构，所述凸轮机构包括套在所述第二凸轮转轴上的摆杆和套在所述第一凸轮转轴上的第一凸轮、第二凸轮，所述第一凸轮和第二凸轮分别通过所述摆杆驱动其对应的外顶针。冲头组件中，第一个冲头对应工位为上料工位，最后一个冲头对应工位为下料工位；顶料机构中，与非第一个冲头对应的顶针具有两次不同的伸出动作，分别对应与其配合的不同冲头的镦锻。

作为改进，所述第一凸轮和第二凸轮分别通过圆形滚轮驱动所述摆杆，所述摆杆两侧设有调整块，所述圆形滚轮通过所述调整块与摆杆连接固定；所述摆杆上设有安装块，所述安装块与所述摆杆连接固定，所述安装块上设有螺栓，所述螺栓与所述安装块螺纹连接，且所述螺栓一端穿过所述安装块与所述调整块相抵。

作为改进，所述内顶针伸出所述凹模外的一端设有第一冒头，所述凹模内设有容置内顶针的容置孔，所述第一冒头直径大于容置孔直径；所述顶棒伸入所述凹模座内的一端设有第二冒头，所述凹模座内设有供顶棒伸出的通孔，所述第二冒头直径大于通孔直径。第一冒头的作用是防止摆件装置动作时，将内顶针顶出凹模外，在第一冒头和顶棒的限制下，使内顶针始终能够插入在凹模内；第二冒头的作用是防止冲头组件动作时，将顶棒顶出凹模座外，在第二冒头和内顶针的限制下，使顶棒始终能够插入在凹模座内。

作为改进，所述正向驱动机构包括正向转轴、套在所述正向转轴上的第一正向锥形齿轮和第二正向锥形齿轮，所述第一正向锥形齿轮与第二正向锥形齿轮啮合，所述正向扇形齿轮套在所述正向转轴上；所述反向驱动机构包括反向转轴、套在所述反向转轴上的第一反向锥形齿轮和第二反向锥形齿轮，所述第一反向锥形齿轮与第二反向锥形齿轮啮合，所述反向扇形齿轮套在所述反向转轴上；所述第二正向锥形齿轮与第二反向锥形齿轮为反向设置且均套在一根驱动轴上。驱动轴旋转一周，可以使正向扇形齿轮和反向扇形齿轮沿相反反向驱动凹模座一次，并且二者的动作时间间隔刚好为冲头组件连续两次动作的时间间隔。

作为改进，所述凹模定位装置包括第一定位杆、第二定位杆和第三定位杆和驱动所述第三定位杆的定位驱动机构，所述第一定位杆通过连接件与所述第二定位杆连接；第一定位杆和第二定位杆在连接件的同一侧，第三定位杆在连接件的另外一侧；所述凹模座上表面设有一圈凸缘，所述凸缘上设有若干定位孔，所述第一定位杆与所述定位孔配合，所述凹模固定座上设有插孔，所述第二定位杆与所述插孔配合且所述插孔内设有复位弹簧；定位驱动机构通过第三定位杆驱动所述连接件以及第一定位杆和第二定位杆。

作为改进，所述剪料送料装置包括剪料座、滑块和驱动所述滑块直线往复运动的剪料驱动机构，所述剪料座表面沿横向方向设有第一滑槽，所述第一滑槽内设有剪料杆，所述剪料杆与第一滑槽为滑动连接；所述剪料座内沿纵向方向设有第二滑槽，所述第二滑槽位于第一滑槽下方，所述滑块插入所述第二滑槽内且与第二滑槽滑动连接，所述滑块表面设有S形槽，所述剪料杆上设有穿孔，所述穿孔内设有定位柱，所述定位柱伸入所述S形槽内，通过滑块的直线运动使定位柱在S形槽内运动；所述剪料杆端部设有导向杆插入剪料杆内部，所述定位柱上设有导线孔，所述导向杆伸入所述导线孔内；所述剪料杆一端设有剪料刀，所述剪料刀上设有半圆形切口，所述剪料杆另一端设有剪料夹板，所述剪料夹板通过连接座与所述剪料杆连接，所述剪料夹板与连接座之间设有复位弹簧，所述剪料夹板一端与连接座铰接，另一端设有夹紧杆，所述夹紧杆下端与所述剪料刀配合形成用于夹紧胚料的夹子结构；所述滑座上设有顶件，所述顶件头部呈斜面，顶件与剪料夹板接触时，剪料夹板的下端部处于所述斜面上，使剪料夹板具有一个抬举的动作，剪料夹板带着夹紧杆离开剪料刀，从而释放胚料。

为解决上述技术问题之二，本发明的技术方案是：一种凹模双向旋转镦锻机的工作方法，包括以下步骤：

（1）剪料送料装置将胚料剪断并送至第一个冲头对应的凹模处；

（2）冲头组件动作，第一个冲头将剪料送料装置上的胚料冲入第一个凹模内，同时顶料机构动作将胚料顶在第一个凹模内使其能够在第一个凹模内进行第一次镦锻，

（3）剪料送料装置复位，冲头组件复位，此时胚料依然留在第一个凹模内；

（4）凹模分度装置的正向扇形齿轮驱动凹模座顺时针旋转一个角度，使第一个凹模旋转至于第二个冲头对应的位置；冲头组件动作，第二冲头对第一个凹模内的胚料进行再次镦锻；

（5）冲头组件复位，第二冲头将胚料从第一个凹模内拉出；

（6）凹模分度装置反向扇形齿轮驱动凹模座逆时针旋转一个角度，使第一个凹模旋转至于第一个冲头对应的位置，剪料送料装置将新的胚料送至第一个冲头对应的凹模处，冲头组件动作，第一个冲头将剪料送料装置上的胚料冲入第一个凹模内，第二个冲头带着原来的胚料冲入第二个凹模内，同时顶料机构动作将两个胚料分别顶在第一个凹模和第二个凹模内使新的胚料能够在第一个凹模内进行第一次镦锻；使原来的胚料能够在第二个凹模内进行第二次镦锻；

（7）剪料送料装置复位，冲头组件复位，此时胚料依然留在第一个凹模和第二凹模内；

（8）凹模分度装置的正向扇形齿轮驱动凹模座顺时针旋转一个角度，使第一个凹模旋转至与第二个冲头对应的位置；是第二个凹模旋转至与第三个冲头对应的位置；冲头组件动作，第二冲头对第一个凹模内的胚料进行再次镦锻，第三冲头对第二个凹模内的胚料进行再次镦锻；

（9）以此类推，在凹模座顺时针旋转的时候冲头组件不带胚料出来，在凹模座逆时针旋转的时候冲头组件带胚料出来的形式，反复对多胚料进行多次的镦锻，适用二模三冲以上的镦锻机。

作为改进，不同凹模对胚料的镦锻形状不一样。由于冲头的形状不一样，并且顶针伸入凹模内的深度也不一样，使不同凹模对胚料的镦锻形状不一样，这样的工艺适合发杂的镦锻工艺。

作为改进，冲头组件中，第一个冲头对应工位为上料工位，最后一个冲头对应工位为下料工位；顶料机构中，与非第一个冲头对应的顶针具有两次不同的伸出动作，分别对应与其配合的不同冲头的镦锻。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

在凹模座顺时针旋转的时候冲头组件不带胚料出来，在凹模座逆时针旋转的时候冲头组件带胚料出来的形式，反复对多胚料进行多次的镦锻。不同的冲头对胚料的镦锻动作均不一样，胚料经过多个冲头镦锻分步成型，从而能够满足复杂的镦锻工艺；其双向旋转的凹模座，每个凹模可对应两个不同的冲头，这种结构生产高效，而且使镦锻机的结构更简单。

附图说明

图1为本发明三维结构示意图。

图2为本发明内部结构示意图。

图3为冲头组件结构示意图。

图4为凹模组件分解视图。

图5为凹模组件截面剖视图。

图6为凹模分度装置结构示意图。

图7为顶料机构结构示意图。

图8为顶料机构中的凸轮机构示意图。

图9为剪料送料装置结构示意图。

图10为剪料送料装置分解视图。

图11为本冲头与凹模配合的步骤图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1、2所示，一种凹模双向旋转镦锻机，包括壳体17、滑座18、设于所述滑座18上的冲头组件1、驱动所述滑座18往复运动的滑座驱动机构8、凹模组件2、凹模分度装置6、凹模定位装置7、顶料机构5和剪料送料装置3。

如图2所示，所述滑座驱动机构8包括曲轴802、安装在曲轴802上的连杆801、与连杆801可转动地枢接的滑座18的一端。皮带轮9带动曲轴802旋转，曲轴802驱动连杆801，连杆801驱动滑座18，使滑座18能够在滑轨上往复直线运动。滑座18的另一端安装所述冲头组件1，所述冲头组件1与所述凹模组件2相对。

如图3所示，所述冲头组件1包括四个冲头101~104，每个冲头的形状都不一样，第一个冲头101前端设有凸杆1011，主要用于将胚料冲入第一个凹模205内；第二个冲头102前端设有凹孔1021，该凹孔1021可以镦锻成型出螺钉的头部，而且可以在冲头组件1复位时，将胚料一起拉出，并在此将该胚料送入下一个凹模205中；第三个冲头103前端设有凹孔1031，且所述凹孔1031内设有六角凸起1032，该冲头可以镦锻成型出带有内六角的螺钉头，而且可以在冲头组件1复位时，将胚料一起拉出，并在此将该胚料送入下一个凹模205中；第四个冲头104前端设有六角凸起1041，该冲头用于螺钉的最后成型，之后由顶料机构5将成型好的螺钉从凹模205中顶出。

如图4、5所示，所述凹模组件2包括固定在机体17上的凹模固定座201、安装在凹模固定座201内且与凹模固定座201固定的凹模套204和可转动地安装在凹模套204内的凹模座202，所述凹模座202上设有三个凹模205，所述冲头与所述凹模205配合形成四冲三模的镦锻机。所述凹模座202包括呈圆柱形的第一凹模座2021和呈圆柱形的第二凹模座2022；所述第一凹模座2021直径大于第二凹模座2022，且在第一凹模座2021与第二凹模座2022连接处形成凸缘209结构；所述第一凹模座2021内设有三个用于容置凹模205的第一腔体，所述第二凹模座2022内设有三个用于容置下述顶棒502的第二腔体，所述第一腔体与第二腔体连通。所述凹模座202表面设有一圈传动齿207，该传动齿207与下述的凹模分度装置6配合。

如图6所示，所述凹模分度装置6包括正向扇形齿轮601、正向驱动机构、反向扇形齿轮602和反向驱动机构，所述正向扇形齿轮601和反向扇形齿轮602分别与所述凹模座202上的传动齿207啮合，所述正向驱动机构通过所述正向扇形齿轮601驱动凹模座202顺时针旋转，所述反向驱动机构通过所述反向扇形齿轮602驱动凹模座202逆时针旋转。所述正向驱动机构包括正向转轴603、套在所述正向转轴603上的第一正向锥形齿轮605和第二正向锥形齿轮607，所述第一正向锥形齿轮605与第二正向锥形齿轮607啮合，所述正向扇形齿轮601套在所述正向转轴603上；所述反向驱动机构包括反向转轴604、套在所述反向转轴604上的第一反向锥形齿轮606和第二反向锥形齿轮608，所述第一反向锥形齿轮606与第二反向锥形齿轮608啮合，所述反向扇形齿轮602套在所述反向转轴604上；所述第二正向锥形齿轮607与第二反向锥形齿轮608为反向设置且均套在一根驱动轴609上。驱动轴609旋转一周，可以使正向扇形齿轮601和反向扇形齿轮602沿相反反向驱动凹模座202一次，并且二者的动作时间间隔刚好为冲头组件1连续两次动作的时间间隔。

如图9、10所示，冲头组件1与凹模组件2之间的间隙为进料空间，该进料空间的宽度根据胚料的长度而设定，确保剪料送料装置3送过来的胚料能够被冲头冲入凹模205内。剪料送料装置3包括剪料座301、滑块302和驱动所述滑块302直线往复运动的剪料驱动机构，所述剪料座301表面沿横向方向设有第一滑槽，第一滑槽朝向进料空间，所述第一滑槽内设有剪料杆306，所述剪料杆306与第一滑槽为滑动连接；所述剪料座301内沿纵向方向设有第二滑槽，所述第二滑槽位于第一滑槽下方，所述滑块302插入所述第二滑槽内且与第二滑槽滑动连接，所述滑块表面设有S形槽3021，所述剪料杆306上设有穿孔，所述穿孔内设有定位柱308，所述定位柱308下端伸入所述S形槽3021内，通过滑块302的直线运动使定位柱308在S形槽3021内运动，可以使滑块302的纵向运动变成剪料杆306的横向运动；所述剪料杆306端部设有导向杆309插入剪料杆306内部，所述定位柱308上设有导向孔，所述导向杆309伸入所述导向孔内，导向孔与导向杆309的配合使剪料杆306只能沿着横向运动；所述剪料杆306一端设有剪料刀307，所述剪料刀307上设有半圆形切口3071，剪料刀307通过该半圆形切口3071将胚料剪断。所述剪料杆306另一端设有剪料夹板304，所述剪料夹板304通过连接座303与所述剪料杆306连接，所述剪料夹板304与连接座303之间设有复位弹簧（未标示），所述剪料夹板304一端与连接座303铰接，另一端设有夹紧杆305，所述夹紧杆305下端与所述剪料刀307配合形成用于夹紧胚料20的夹子结构，当胚料20被剪断后，夹子结构马上将胚料20夹紧，然后剪料杆306将胚料20送至上料工位。所述滑座18上设有顶件310，所述顶件310头部呈斜面311，顶件310与剪料夹板304接触时，剪料夹板304的下端部处于所述斜面311上，使剪料夹板304具有一个抬举的动作，剪料夹板304带着夹紧杆305离开剪料刀307，从而释放胚料20，冲头就可以将胚料20冲入凹模205内。

如图7、8所示，所述顶料机构5包括插入所述凹模205内的内顶针501、插入所述凹模座202内的顶棒502、设于所述凹模座202外部且插入所述凹模固定座201内的外顶针503和驱动所述外顶针503的摆件装置。所述内顶针501、顶棒502和外顶针503一一对应形成与凹模205配合的顶针，工作时，外顶针503可以与顶棒502相抵，顶棒502可以与内顶针501相抵，内顶针501可以与凹模205内的胚料20相抵，从而使冲头可以对凹模205内的胚料20进行镦锻。所述摆件装置包括第一凸轮转轴509、第二凸轮转轴510、驱动所述第一凸轮转轴509旋转的凸轮驱动机构和与所述外顶针503一一对应的凸轮机构508，所述凸轮机构508包括套在所述第二凸轮转轴510上的摆杆506和套在所述第一凸轮转轴509上的第一凸轮5081、第二凸轮5082。摆杆506一端设有螺栓505，所述螺栓505的伸出长度可调节，通过调节螺栓505的伸出长度实现内顶针501插入凹模205内深度的调节；摆杆506的另一端两侧分别设有圆形滚轮507，第一凸轮5081和第二凸轮5082分别与两个圆形滚轮507对应，所述第一凸轮5081与第二凸轮5082轮流对所述摆杆506进行动作，第二凸轮5082转轴510旋转一周，可使摆杆506伸出动作两次，另外由于第一凸轮5081与第二凸轮5082的形状不一样，因此两个凸轮对摆杆506的动作幅度也就不一样，可以根据凹模205对应的冲头而设定。每根摆杆506上设有拉簧，当摆杆506动作后，利用拉簧（未标示）对摆杆506进行复位。每根外顶针503上套有复位弹簧，在摆杆506复位后，外顶针503依靠该复位弹簧进行复位。所述内顶针501伸出所述凹模205外的一端设有第一冒头5011，所述凹模205内设有容置内顶针501的容置孔，所述第一冒头5011直径大于容置孔直径；所述顶棒502伸入所述凹模座202内的一端设有第二冒头5021，所述凹模座202内设有供顶棒502伸出的通孔，所述第二冒头5021直径大于通孔直径。第一冒头5011的作用是防止摆件装置动作时，将内顶针501顶出凹模外，在第一冒头5011和顶棒502的限制下，使内顶针501始终能够插入在凹模205内；第二冒头5021的作用是防止冲头组件1动作时，将顶棒502顶出凹模座202外，在第二冒头5021和内顶针501的限制下，使顶棒502始终能够插入在凹模座202内。需要指出的是：冲头组件1中，第一个冲头101对应工位为上料工位，最后一个冲头对应工位为下料工位；顶料机构5中，与第二个冲头102、第三个冲头103及第四个冲头104对应的摆件装置具有两次不同的伸出动作，分别对应与其配合的不同冲头的镦锻；而第一冲头始终对应一个第一个凹模205，所以在设计时，与第一个冲头101对应的摆件装置只设有一个凸轮即可。

如图7所示，所述摆杆506两侧设有调整块19，两调整块19夹持所述摆杆506，与所述摆杆506同时动作。所述调整块19的一端套在第二凸轮转轴510上，另一端与所述圆形滚轮连接，所述圆形滚轮507通过所述调整块19与摆杆506连接固定。所述摆杆506上设有安装块20，安装块20设置在摆杆506的下端，靠近第一凸轮转轴509，所述安装块20与所述摆杆506连接固定，所述安装块20上设有螺栓21，所述螺栓21与所述安装块20螺纹连接，且所述螺栓21一端穿过所述安装块20与所述调整块19相抵。该螺栓21用于调整摆杆506对应的圆形滚轮507与第一凸轮5081和第二凸轮5082之间的间隙；当拧紧螺栓21使，螺栓21一端挤压调整块19，使摆杆506绕着第二凸轮转轴5082旋转，圆形滚轮507贴近凸轮；当拧松螺栓21，则使圆形滚轮507远离凸轮。螺栓21的作用是使两个圆形滚轮507能够分别与第一凸轮5081和第二凸轮5082很好的配合，从而在第一凸轮转轴509旋转一周后，摆杆506能够先后收到第一凸轮5081和第二凸轮5082的驱动。

所述凹模定位装置7包括第一定位杆、第二定位杆和第三定位杆和驱动所述第三定位杆的定位驱动机构，所述第一定位杆通过连接件与所述第二定位杆连接；第一定位杆和第二定位杆在连接件的同一侧，第三定位杆在连接件的另外一侧；所述凹模座202上的凸缘上设有若干定位孔，所述第一定位杆与所述定位孔配合，凹模座202每转一个工位，定位孔都能与第一定位杆对准；所述凹模固定座201上设有插孔，所述第二定位杆与所述插孔配合且所述插孔内设有复位弹簧；定位驱动机构通过第三定位杆驱动所述连接件以及第一定位杆和第二定位杆，当定位驱动机构不动作时，第三定位杆不对连接件施加力，此时，依靠复位弹簧的作用，使第二定位杆连通第一定位杆同时复位，第一定位杆离开定位孔，撤除对凹模座202的约束，凹模座202可以进行旋转。所述的定位驱动机构可以是凸轮机构。

如图2所示，本发明的动力源为皮带轮带动的曲轴802，曲轴802上设有第一齿轮10，第一齿轮10与枢接在机体上的第二齿轮11啮合，第二齿轮11与第一转轴12一端连接；第一转轴12通过一组啮合的锥形齿轮13将动力传递至第二转轴14上，第二转轴14通过一组啮合的锥形齿轮15将动力传递至凹模分度装置6的驱动轴609上，从而实现凹模分度装置6的驱动；第二转轴14通过另一组啮合的锥形齿轮16将动力传递至顶料机构5的第二凸轮转轴510上，第二凸轮转轴510再驱动凸轮机构的第一凸轮5081、第二凸轮5082，以及凹模定位装置7的凸轮机构703；第二凸轮转轴510的另一端设有第三齿轮21，该第三齿轮21用于驱动胚料进料机构4，实现胚料20的自动进料动作；第一齿轮10通过动力传递构件将动力传递至剪料送料装置3。本发明各个部件的驱动机构是相互关联的，这样的好处是可以简化机体结构，制造成本低，最重要的是各个驱动机构的同步性好，方便实现自动化生产。

如图11所示，本发明的工作方法步骤如下：

（1）剪料送料装置3将胚料20剪断并送至第一个冲头101对应的凹模205处；

（2）冲头组件1动作，第一个冲头101将剪料送料装置3上的胚料20冲入第一个凹模205内，同时顶料机构5动作将胚料20顶在第一个凹模205内使其能够在第一个凹模205内进行第一次镦锻，

（3）剪料送料装置3复位，冲头组件1复位，此时胚料20依然留在第一个凹模205内；

（4）凹模分度装置6的正向扇形齿轮601驱动凹模座202顺时针旋转一个角度，使第一个凹模旋转至于第二个冲头102对应的位置；冲头组件1动作，第二冲头对第一个凹模205内的胚料20进行第二次镦锻；

（5）冲头组件1复位，第二冲头将胚料20从第一个凹模205内拉出；

（6）凹模分度装置6反向扇形齿轮602驱动凹模座202逆时针旋转一个角度，使第一个凹模205旋转至于第一个冲头101对应的位置，剪料送料装置3将新的胚料20送至第一个冲头101对应的凹模205处，冲头组件1动作，第一个冲头101将剪料送料装置3上的胚料20冲入第一个凹模205内，第二个冲头102带着原来的胚料20冲入第二个凹模205内，同时顶料机构5动作将两个胚料20分别顶在第一个凹模205和第二个凹模205内，使新的胚料20能够在第一个凹模205内进行第一次镦锻；使原来的胚料20能够在第二个凹模205内进行第三次镦锻；

（7）剪料送料装置3复位，冲头组件1复位，此时胚料20依然留在第一个凹模205和第二凹模205内；

（8）凹模分度装置6的正向扇形齿轮601驱动凹模座202顺时针旋转一个角度，使第一个凹模205旋转至与第二个冲头102对应的位置；是第二个凹模205旋转至与第三个冲头103对应的位置；冲头组件1动作，第二冲头对第一个凹模205内的胚料20进行第二次镦锻，第三冲头对第二个凹模205内的胚料20进行第四次镦锻；

（9）冲头组件1复位，第二冲头将胚料20从第一个凹模205内拉出，第三冲头将胚料20从第二个凹模205内拉出；

（10）凹模分度装置6反向扇形齿轮602驱动凹模座202逆时针旋转一个角度，使第一个凹模205旋转至于第一个冲头101对应的位置，剪料送料装置3将新的胚料20送至第一个冲头101对应的凹模205处，冲头组件1动作，第一个冲头101将剪料送料装置3上的胚料20冲入第一个凹模205内，第二个冲头102带着原来的胚料20冲入第二个凹模205内，第三个冲头103将原来的胚料20冲入第三个凹模205内，同时顶料机构5动作将三个胚料20分别顶在第一个凹模205、第二个凹模205和第三凹模205内，使新的胚料20能够在第一个凹模205内进行第一次镦锻；使原来的胚料20能够在第二个凹模205内进行第二次镦锻，使原来的胚料20能够在第三个凹模205内进行第五次镦锻；

（11）剪料送料装置3复位，冲头组件1复位，此时胚料20依然留在第一个凹模205、第二凹模205和第三凹模205内；

（12）凹模分度装置6的正向扇形齿轮601驱动凹模座202顺时针旋转一个角度，使第一个凹模205旋转至与第二个冲头102对应的位置；使第二个凹模205旋转至与第三个冲头103对应的位置；使第三个凹模205旋转至与第四个冲头104对应的位置；冲头组件1动作，第二冲头对第一个凹模205内的胚料20进行第二次镦锻，第三冲头对第二个凹模205内的胚料20进行第三次镦锻；第三冲头对第三个凹模205内的胚料20进行第六次镦锻；

（13）冲头组件1复位，顶料机构5将成型好的胚料20从第三个凹模205内顶出；

（14）在凹模座202顺时针旋转的时候冲头组件1不带胚料20出来，在凹模座202逆时针旋转的时候冲头组件1带胚料20出来的形式，反复对多胚料20进行多次的镦锻。

不同的冲头对胚料20的镦锻动作均不一样，胚料20经过多个冲头镦锻分步成型，从而能够满足复杂的镦锻工艺；其双向旋转的凹模座202，每个凹模205可对应两个不同的冲头，这种结构生产高效，而且使镦锻机的结构更简单。

本发明以四冲三模为例进行说明，但并不局限于此，对于n冲m模的结构同样适用，其结构只是数量的不一样，其原理是一样的，只要符合n≥3，m≥2，且冲头的数量比凹模205的数量多一个的条件即可。

Claims (10)

1.一种凹模双向旋转镦锻机，包括滑座、设于所述滑座上的冲头组件、驱动所述滑座往复运动的滑座驱动机构、凹模组件、凹模分度装置、凹模定位装置、顶料机构和剪料送料装置；其特征在于：所述冲头组件包括n个冲头，所述凹模组件包括凹模固定座、安装在凹模固定座内且与凹模固定座固定的凹模套和可转动地安装在凹模套内的凹模座，所述凹模座上设有m个凹模，所述冲头与所述凹模配合；所述n≥3，所述m≥2，且冲头的数量比凹模的数量多一个；所述凹模座表面设有一圈传动齿，所述凹模分度装置包括正向扇形齿轮、正向驱动机构、反向扇形齿轮和反向驱动机构，所述正向扇形齿轮和反向扇形齿轮分别与所述凹模座上的传动齿啮合，所述正向驱动机构通过所述正向扇形齿轮驱动凹模座顺时针旋转，所述反向驱动机构通过所述反向扇形齿轮驱动凹模座逆时针旋转；所述凹模座表面上的传动齿与正向扇形齿轮和反向扇形齿轮的齿数比均为m：1。

2.根据权利要求1所述的一种凹模双向旋转镦锻机，其特征在于：所述顶料机构包括插入所述凹模内的内顶针、插入所述凹模座内的顶棒、设于所述凹模座外部且插入凹模固定座内的外顶针和驱动所述外顶针的摆件装置，所述内顶针、顶棒和外顶针一一对应。

3.根据权利要求2所述的一种凹模双向旋转镦锻机，其特征在于：所述摆件装置包括第一凸轮转轴、第二凸轮转轴、驱动所述第一凸轮转轴旋转的凸轮驱动机构和与所述外顶针一一对应的凸轮机构，所述凸轮机构包括套在所述第二凸轮转轴上的摆杆和套在所述第一凸轮转轴上的第一凸轮、第二凸轮，所述第一凸轮和第二凸轮分别通过所述摆杆驱动其对应的外顶针。

4.根据权利要求2所述的一种凹模双向旋转镦锻机，其特征在于：所述内顶针伸出所述凹模外的一端设有第一冒头，所述凹模内设有容置内顶针的容置孔，所述第一冒头直径大于容置孔直径；所述顶棒伸入所述凹模座内的一端设有第二冒头，所述凹模座内设有供顶棒伸出的通孔，所述第二冒头直径大于通孔直径。

5.根据权利要求3所述的一种凹模双向旋转镦锻机，其特征在于：所述第一凸轮和第二凸轮分别通过圆形滚轮驱动所述摆杆，所述摆杆两侧设有调整块，所述圆形滚轮通过所述调整块与摆杆连接固定；所述摆杆上设有安装块，所述安装块与所述摆杆连接固定，所述安装块上设有螺栓，所述螺栓与所述安装块螺纹连接，且所述螺栓一端穿过所述安装块与所述调整块相抵。

6.根据权利要求1所述的一种凹模双向旋转镦锻机，其特征在于：所述正向驱动机构包括正向转轴、套在所述正向转轴上的第一正向锥形齿轮和第二正向锥形齿轮，所述第一正向锥形齿轮与第二正向锥形齿轮啮合，所述正向扇形齿轮套在所述正向转轴上；所述反向驱动机构包括反向转轴、套在所述反向转轴上的第一反向锥形齿轮和第二反向锥形齿轮，所述第一反向锥形齿轮与第二反向锥形齿轮啮合，所述反向扇形齿轮套在所述反向转轴上；所述第二正向锥形齿轮与第二反向锥形齿轮为反向设置且均套在一根驱动轴上。

7.根据权利要求1所述的一种凹模双向旋转镦锻机，其特征在于：所述凹模定位装置包括第一定位杆、第二定位杆和第三定位杆和驱动所述第三定位杆的定位驱动机构，所述第一定位杆通过连接件与所述第二定位杆连接；第一定位杆和第二定位杆在连接件的同一侧，第三定位杆在连接件的另外一侧；所述凹模座上表面设有一圈凸缘，所述凸缘上设有若干定位孔，所述第一定位杆与所述定位孔配合，所述凹模固定座上设有插孔，所述第二定位杆与所述插孔配合且所述插孔内设有复位弹簧；定位驱动机构通过第三定位杆驱动所述连接件以及第一定位杆和第二定位杆。

8.根据权利要求1所述的一种凹模双向旋转镦锻机，其特征在于：所述剪料送料装置包括剪料座、滑块和驱动所述滑块直线往复运动的剪料驱动机构，所述剪料座表面沿横向方向设有第一滑槽，所述第一滑槽内设有剪料杆，所述剪料杆与第一滑槽为滑动连接；所述剪料座内沿纵向方向设有第二滑槽，所述第二滑槽位于第一滑槽下方，所述滑块插入所述第二滑槽内且与第二滑槽滑动连接，所述滑块表面设有S形槽，所述剪料杆上设有穿孔，所述穿孔内设有定位柱，所述定位柱伸入所述S形槽内，通过滑块的直线运动使定位柱在S形槽内运动；所述剪料杆端部设有导向杆插入剪料杆内部，所述定位柱上设有导线孔，所述导向杆伸入所述导线孔内；所述剪料杆一端设有剪料刀，所述剪料刀上设有半圆形切口，所述剪料杆另一端设有剪料夹板，所述剪料夹板通过连接座与所述剪料杆连接，所述剪料夹板与连接座之间设有复位弹簧，所述剪料夹板一端与连接座铰接，另一端设有夹紧杆，所述夹紧杆下端与所述剪料刀配合形成用于夹紧胚料的夹子结构；所述滑座上设有顶件，所述顶件头部呈斜面，顶件与剪料夹板接触时，剪料夹板的下端部处于所述斜面上。

9.一种如权利要求1所述凹模双向旋转镦锻机的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）剪料送料装置将胚料剪断并送至第一个冲头对应的凹模处；

（2）冲头组件动作，第一个冲头将剪料送料装置上的胚料冲入第一个凹模内，同时顶料机构动作将胚料顶在第一个凹模内使其能够在第一个凹模内进行第一次镦锻，

（3）剪料送料装置复位，冲头组件复位，此时胚料依然留在第一个凹模内；

（4）凹模分度装置的正向扇形齿轮驱动凹模座顺时针旋转一个角度，使第一个凹模旋转至于第二个冲头对应的位置；冲头组件动作，第二冲头对第一个凹模内的胚料进行再次镦锻；

（5）冲头组件复位，第二冲头将胚料从第一个凹模内拉出；

（6）凹模分度装置反向扇形齿轮驱动凹模座逆时针旋转一个角度，使第一个凹模旋转至与第一个冲头对应的位置，剪料送料装置将新的胚料送至第一个冲头对应的凹模处，冲头组件动作，第一个冲头将剪料送料装置上的胚料冲入第一个凹模内，第二个冲头带着原来的胚料冲入第二个凹模内，同时顶料机构动作将两个胚料分别顶在第一个凹模和第二个凹模内使新的胚料能够在第一个凹模内进行第一次镦锻；使原来的胚料能够在第二个凹模内进行再次镦锻；

（7）剪料送料装置复位，冲头组件复位，此时胚料依然留在第一个凹模和第二凹模内；

（8）凹模分度装置的正向扇形齿轮驱动凹模座顺时针旋转一个角度，使第一个凹模旋转至与第二个冲头对应的位置；使第二个凹模旋转至与第三个冲头对应的位置；冲头组件动作，第二冲头对第一个凹模内的胚料进行再次镦锻，第三冲头对第二个凹模内的胚料进行再次镦锻；

（9）以此类推，在凹模座顺时针旋转的时候冲头组件不带胚料出来，在凹模座逆时针旋转的时候冲头组件带胚料出来的形式，反复对多胚料进行多次的镦锻，适用二模三冲以上的镦锻机。

10.根据权利要求9所述的凹模双向旋转镦锻机的工作方法，其特征在于：不同凹模对胚料的镦锻形状不一样；冲头组件中，第一个冲头对应工位为上料工位，最后一个冲头对应工位为下料工位；顶料机构中，与非第一个冲头对应的顶针具有两次不同的伸出动作，分别对应与其配合的不同冲头的镦锻。