CN105880448A - 一种具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机及工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机及工作方法，所述的镦锻机是将剪料模安装孔、镦锻凹模安装孔、顶杆和调节装置集成到主模座内，并通过主模驱动机构驱动一体化主模组件平移，从而实现剪料和镦锻，同时利用调节装置可限制和调节顶杆的行程。其工作方法是：送料、利用一体化主模组件的平移实现剪料，然后进行镦锻，该工作方法省去了独立的剪料机构，同时可在机体外对一体化主模组件内的部分进行更换和调节，从而提高了镦锻效率。
Description
技术领域
本发明涉及线材镦锻机及工作方法。
背景技术
传统的镦锻机，冲头和凹模均被固定在对应的座体上，机械机构多，复杂，故障多，操作难；且这种结构的镦锻效率低、进料和出料都比较麻烦。
目前的一模两冲镦锻机的镦锻工序间的换位是由冲头的升降运动来实现，凹模是固定不动的。这种镦锻机，需要设置一套复杂结构的剪料机构和夹料机构，造成整个镦锻机的结构复杂，剪料、镦锻、顶出之间的配合要求高，不易实现高速镦锻，调试特别麻烦，如在申请号为200910193907.3中公开的镦锻机。
对应传统的多模多冲多工位的镦锻机来说，其镦锻凹模是水平布置，多个镦锻凹模固定不动，多个冲头只有一个方向移动进行镦段，由于镦锻凹模或冲头不会发生平移，只能利用夹钳移动来传递坯料，坯料在镦锻凹模里只被镦锻一次。
当然，也有将剪料模安装到主模座的镦锻机，如在申请号为95233324.4申请日为95.3.8的专利文献中公开了一种高速锻造成型机，该高速锻造成型机属于一种针、销或钉的制造设备。它包括固定在底座上的给料机构、传动机构、持料机构、冲头机构，其中的持料机构包括固定在底座上的转盘座以及安装在转盘座上的带有至少两个置料孔的转盘，转盘由与传动机构相连的间歇传动机构带动．转盘座上有较置料孔少一个并与之对应的顶杆孔，每一顶杆孔内各有一顶杆与传动机构带动的挡料杠杆配合。上述结构的高速锻造成型机去除了现有技术中的剪断等机构，使其机构简单，操作简便，而且降低了该设备的成本。但该锻造成型机属于凹模旋转时设备，因此，同一坯料在同一凹模内要实现多次镦锻，乃至最终完成也没有离开一个凹模。而同一凹模的镦锻变形是有限的，因此，镦锻的质量欠佳，同时顶出也困难。
另外，在对坯料进行镦锻时，由于成型件对尺寸要求的不同，因此，顶出机构需要根据成型件的要求调节其运动行程，而现有的镦锻机，顶出机构的调节都是设置在机体上，即顶出机构的调节机构位于主模座以外，因此，必须是在镦锻机停止工作的前提下方能调节顶出的行程，在这种情形下，镦锻机因不能工作而影响了镦锻的效率，而且对顶出的行程调节非常的不方便。
与此同时，现有的镦锻机的凹模也是安装在机体上，当需要对凹模进行更换或调整时，也必须让镦锻机停止工作后才能进行，从而也影响了镦锻机的工作效率，对凹模的更换和调节也不方便。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，该线材镦锻机的工作方法采用由主模座向冲头组件方向或者冲头组件向主模座方向送料，剪料部分、镦锻凹模部分和顶出调节部分集成于主模座内，从而实现模块化的一体主模组件，便于更换、调节镦锻凹模，不需要单独设置剪料机构，从而一方面简化了镦锻机的结构，另一方面大大提高线材镦锻机的镦锻效率。
本发明的第二目的是提供一种具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，该线材镦锻机可以将剪料部分、镦锻凹模部分和顶出调节部分集成于主模座内，从而实现模块化的一体化主模组件，不仅便于更换、调节镦锻凹模，不需要单独设置剪料机构，而且可以提高线材镦锻机的镦锻效率。
为达到上述第一目的，具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法对应的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机包括机体、安装在机体上的冲头组件、驱动冲头组件运动的冲头组件驱动机构、设在机体上的顶料机构及设在机体上的送料机构；在机体上设有一体化主模组件和驱动一体化主模组件平移的主模驱动机构；所述的一体化主模组件包括主模座、镦锻凹模、剪料模、顶针、顶杆及调节顶杆行程且限制顶杆位置的调节装置；所述的主模座设在机体上且相对于机体平移式滑动，镦锻凹模安装设置在主模座内的镦锻凹模安装孔或安装槽内，剪料模安装设置在主模座内的剪料模安装孔或安装槽内，顶针的一端伸入到镦锻凹模内，在主模座内对应于顶针的位置设有所述的顶杆；所述的调节装置设在主模座内；
上述平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作步骤是：
（1）线材经送料机构由主模座向冲头组件方向或者由冲头组件向主模座方向送入到剪料模内；
（2）主模驱动机构驱动一体化主模组件平移，主模组件在平移过程中，安装在主模座内的剪料模与实现全圆剪料；
（3）线材被位移剪断后坯料停留在剪料模中；
（4）坯料离开剪料模；
（5）主模驱动机构驱动一体化主模组件复位；
（6）将坯料送入到与剪料模相邻的镦锻凹模内，冲头组件驱动机构驱动冲头组件运动并实行镦锻；在镦锻过程中，利用设置在主模座内的调节装置限制主模座内顶杆的行程，顶杆限制主模座内顶针的行程，从而控制被镦锻坯料的长度；同时，下一线材经送料机构由主模座向冲头组件方向或者由冲头组件向主模座方向送入到剪料模内；
（7）镦锻完成后，利用顶料机构、顶杆、顶针将最终镦锻的成型制件顶出。
镦锻机在工作时，通过一体化主模组件的平移来实现线材的剪料和镦锻，因此，不需要另外设置一套独立的剪料装置，从而简化了镦锻机的结构，同时也简化了线材镦锻机的工作方法。另外，现有的工作方法，需要依次单独对多个模具进行拆卸、安装和调试，在拆卸、安装和调试模具时，需要停止线材镦锻机很长的工作时间，不利于镦锻机的工作效率。本发明的镦锻机及其工作方法中，由于剪料模、镦锻凹模、顶针、顶杆和调节装置都是设置在主模座内构成一体化主模组件。生产工人可以在镦锻机外的一体化主模组件中进行各项产品镦锻准备工作。当需要更换剪料模、镦锻凹模、顶针、顶杆时，只要将一体化主模组件整体从机体上取出，然后直接更换事先准备好的另外的一体化主模组件即可实现镦锻机模具更换和调整。采用本发明这样的结构和方法，镦锻机的停机更换和调整只需花费很少的时间，提高了镦锻机的工作效率。更为重要的是，采用对一体化主模组件中的调节装置的调整就可以完成顶杆工作行程的调整，减少具体生产人员对镦锻机的顶出机构的调整工作，降低了对生产人员的技术素质要求，提高了镦锻机的生产效率和降低了产品生产的难度，有效地降低了生产性成本。另外，当一体化主模组件被取出后，在机体以外即可对剪料模、镦锻凹模进行调整以及通过主模座内的调节装置实现对顶杆行程的调整，因此，工作空间不会被镦锻机所限制，操作起来更加的方便和快捷。
在本发明中，平移式一体化主模组件的主模座内的镦锻凹模可以是剪料模与多个镦锻凹模配合的形式。采用一个剪料模和一个镦锻凹模、并且是从冲头组件向主模座方向进料形式的镦锻机就具备了现有的二模三冲镦锻机的功能。一个剪料模和一个镦锻凹模、并且是从主模座向冲头组件方向进料形式的镦锻机具备了现有的一模二冲机功能。本发明减少了因现有的多个冲头需要上下升降而设置的故障率高、调整和操作很难的冲头升降机构，还减少独立的剪料机构和夹料递胚机构。
本发明在同一个镦锻凹模里可以被镦锻两次，变形大，可以不需要夹钳，对于有些工件很不好夹，传统设备不能制造，本发明可以制造。
进一步的，步骤（4）为利用冲头组件的冲头将被剪断的坯料带离剪料模，在步骤（6）中由冲头将坯料带入镦锻凹模。这样，就不需要对应于剪料模设置顶出机构，从而进一步简化了线材镦锻机的结构。
进一步的，在镦锻机机体上设置有夹钳，步骤（4）为剪料模内的坯料被顶出机构顶出后由夹钳夹持，步骤（6）中冲头推动夹钳所夹持的坯料进入到镦锻凹模内。当需要夹钳时，本发明所设置的夹钳不移动，只需要主模座移动就可完成。现有镦锻机的采用夹钳时，夹钳需要移动，当夹钳移动速度快时，一些较长的坯料会晃动，不会那么精准，很难进行精密镦锻。本发明夹钳是不动的，夹钳只是夹持，不移动，胚料不会发生晃动。便于精密镦锻，设计巧妙。本发明可以在某些工位设计有夹钳，某些工位不设计夹钳，利用冲头进行带料，这种组合使用可以适应不同产品的制造。传递胚料在每个工位被镦锻两次，变形大、生产工艺和产品更优。
进一步的，所述的调节装置包括螺纹调节套；通过旋转设置在主模座内的螺纹调节套，螺纹调节套相对于主模座轴向运动，利用螺纹调节套抵挡顶杆前端的限位端，以调节顶杆的行程。这种调节装置的结构简单，而且调节起来方便、快捷。
进一步的，在主模座上设有用于锁紧螺纹调节套的锁紧螺钉，紧固锁紧螺钉后，能限制螺纹调节套运动，从而能较为精确的保证镦锻坯料的尺寸，提高成型件的合格率。
进一步的，所述的主模驱动机构包括驱动块驱动装置、驱动连杆及驱动块；所述的驱动块驱动装置包括第五传动轴和第五齿轮，第五传动轴设在机体上，第五齿轮安装在第五传动轴上，第五齿轮由冲头组件驱动机构驱动，驱动连杆的一端枢接在偏离第五齿轮旋转中心的端面上，驱动连杆的另一端枢接在驱动块上；驱动块滑动设置在主模座的驱动块滑动槽内，在驱动块上设有驱动槽；在主模座上设有伸入或穿过驱动槽的驱动杆；当冲头组件驱动机构工作时，冲头组件驱动机构带动第五传动轴旋转，第五传动轴带动第五齿轮旋转，第五齿轮带动驱动连杆运动，驱动连杆带动驱动块运动，在驱动槽的作用下，驱动杆带动一体化主模组件平移。该结构，利用驱动槽的运动驱动驱动杆运动，从而达到驱动主模座运动的目的，因此，该结构对主模座的驱动可靠。
进一步的，驱动块滑动槽是在主模座相对于驱动块滑动的前后方向的远离镦锻模安装位置的一侧侧面具有开口的开口槽，所述的驱动块设在所述开口槽内，驱动块在开口槽内前后滑动；所述的驱动杆从上至下穿过主模座和设置在开口槽内的驱动块，采用此种结构，只需要将驱动杆从主模座上抽出后，一体化主模组件和驱动块之间很容易分离，这样便于安装和拆卸主模座和驱动块，可以快速、便利地进行一体化主模组件的更换工作。
进一步的，在设置有驱动块的机体前侧和后侧分别设有导向块，导向块具有供驱动块滑动的导向槽。所述导向块上的导向槽对驱动块的运动具有导向作用，使得驱动块的运动更加的平稳，从而达到更平稳驱动主模座的目的。
进一步的，所述的主模驱动机构包括通过冲头组件驱动机构驱动的第一凸轮及安装在主模座上的旋转轮，第一凸轮作用在旋转轮上，在机体与主模组件之间设有复位机构，所述的复位机构为复位弹簧；当冲头组件驱动机构工作时，冲头组件驱动机构带动第一凸轮旋转，第一凸轮作用到旋转轮上，在第一凸轮和复位弹簧的作用下驱动一体化主模组件平移，采用凸轮结构驱动主模座运动，其结构简单，容易实现。
进一步的，所述的机体包括机架及座体，所述的机架包括机架体和与机架体为一体的机架座，座体设在机架座内；所述的主模组件滑动的设在座体内；机架座和座体的一端凸出机架体，所述的主模驱动机构设在冲头组件驱动机构与机架座凸出端之间。该结构，机架座和座体的一端凸出机架体设置，可让主模组件驱动机构设置在机架体外来驱动一体化主模组件平移，因此，便于整体安装和拆卸一体化主模组件，另外，也便于安装、调整、拆卸、维修主模组件驱动机构。
进一步的，机架座和座体的另一端凸出机架体。当机架座和座体的两端均凸出机架体后，使得整个线材镦锻机的稳定性能好。
进一步的，所述的机架座包括机座本体及端板，机座本体具有容置腔，座体设在容置腔内，容置腔的一端部具有开口，端板固定在位于开口处的机座本体上。该结构，拆卸掉端板，则能将座体连同一体化主模组件一起抽出，因此，便于整体安装和拆卸一体化主模组件。
进一步的，所述的顶料机构包括顶料驱动装置、第一驱动摆杆、与第一驱动摆杆位置和数量对应的顶棒及复位弹簧；顶料驱动装置的一端与冲头组件驱动机构相连接，第一驱动摆杆的中部通过枢接轴枢接在机体上，第一驱动摆杆的一端与顶料驱动装置相接触，第一驱动摆杆的另一端驱动顶棒运动，顶棒设在机体上，复位弹簧设在机体与顶棒之间；顶料驱动装置驱动所有第一驱动摆杆同步摆动。
进一步的，所述的顶料机构包括顶料驱动装置、第一驱动摆杆、与第一驱动摆杆位置和数量对应的顶棒及复位弹簧；顶料驱动装置的一端与冲头组件驱动机构相连接，第一驱动摆杆的中部通过枢接轴枢接在机体上，第一驱动摆杆的一端与顶料驱动装置相接触，第一驱动摆杆的另一端驱动顶棒运动，顶棒设在机体上，复位弹簧设在机体与顶棒之间；顶料驱动装置驱动每一第一驱动摆杆独立摆动。
进一步的，在机体上设有定位装置，所述的定位装置包括定位座、第二凸轮、第一驱动臂、定位杆及第一弹簧，定位座固定在机体上，第二凸轮设在顶料机构上，第一驱动臂的中部枢接在机体上，第一驱动臂的一端与第二凸轮相接触，第一驱动臂的另一端与定位杆相接触，定位杆穿过定位座，在定位杆上具有抵挡凸缘，抵挡凸缘位于定位座内，在定位柱上位于抵挡凸缘与定位座之间套有所述的第一弹簧；当一体化主模组件运动到一位置时，通过顶料机构带动第二凸轮旋转，第二凸轮带动第一驱动臂摆动，第一驱动臂作用到定位杆上，促使定位杆插入到一体化主模组件内，从而实现对一体化主模组件的定位；当第一驱动臂未施加作用力到定位杆上时，定位杆在第一弹簧的作用下复位。一体化主模组件在平移过程中，由于主模驱动机构的精度限制或一体化主模组件惯性等诸多因素，一体化主模组件平移停止后，镦锻凹模与冲头不一定能完全对正，这样就会影响镦锻或容易损坏镦锻机，因此，为了能实现更好的定位，本发明设置了上述定位装置。
进一步的，线材经送料机构由冲头组件向主模座方向送入到剪料模内；主模组件在平移过程中，在剪料模和剪料套的作用下实现剪料。
为达到上述第二目的，一种具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，包括机体、设置在机体上的冲头组件、驱动冲头组件运动的冲头组件驱动机构、设在机体上的顶料机构及设在机体上的送料机构；在机体上设有一体化主模组件和驱动一体化主模组件平移的主模驱动机构；所述的一体化主模组件包括主模座、顶杆及调节顶杆行程且限制顶杆位置的调节装置；所述的主模座设在机体上且相对于机体平移式滑动，主模座内设有镦锻凹模安装孔或安装槽、剪料模安装孔或安装槽，在主模座内对应于镦锻凹模安装孔的位置设有所述的顶杆；所述的调节装置设在主模座内。
上述结构具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，镦锻凹模安装孔或安装槽用于安装镦锻凹模，剪料模安装孔或安装槽用于安装剪料模，冲头组件包括冲头。线材镦锻机在工作时，通过一体化主模组件的平移来实现线材的剪料和镦锻，因此，不需要另外设置一套独立的剪料装置，从而简化了镦锻机的结构；另外，现有的线材镦锻机，需要依次单独对多个模具进行拆卸和安装、调试，需要停止线材镦锻机很长的工作时间，不利于镦锻机的工作效率。本发明的线材镦锻机中，在线材镦锻机投入工作时，由于剪料模、镦锻凹模、顶针、顶杆和调节装置都是设置在主模座内构成一体化主模组件。生产工人可以在镦锻机外的一体化主模组件中进行各项产品镦锻准备工作。当需要更换剪料模、镦锻凹模、顶针、顶杆时，只要将一体化主模组件整体从机体上取出，然后直接更换事先准备好的另外的一体化主模组件即可实现镦锻机模具更换和调整。采用本发明这样的结构，镦锻机的停机更换和调整只需花费很少的时间，提高了镦锻机的工作效率。更为重要的是，采用对一体化主模组件中的调节机构就可以完成顶杆工作行程的调整，减少具体生产人员对镦锻机的顶出机构的调整工作，降低了对生产人员的技术素质要求，提高了镦锻机的生产效率和降低了产品生产的难度，有效地降低了生产性成本。另外，当一体化主模组件被取出后，在机体以外即可对剪料模、镦锻凹模进行调整以及通过主模座内的调节装置实现对顶杆行程的调整，因此，工作空间不会被镦锻机所限制，操作起来更加的方便和快捷。
在本发明中，平移式一体化主模组件的主模座内的镦锻凹模可以是剪料模与多个镦锻凹模配合的形式。采用一个剪料模和一个镦锻凹模、并且是从冲头组件向主模座方向进料形式的镦锻机就具备了现有的二模三冲镦锻机的功能。一个剪料模和一个镦锻凹模、并且是从主模座向冲头组件方向进料形式的镦锻机具备了现有的一模二冲机功能。本发明减少了因现有的多个冲头需要上下升降而设置的故障率高、调整和操作很难的冲头升降机构，还减少独立的剪料机构和夹料递胚机构。
本发明在同一个镦锻凹模里可以被镦锻两次，变形大，可以不需要夹钳，对于有些工件很不好夹，传统设备不能制造，本发明可以制造。
进一步的，所述的调节装置包括设在主模座内的螺纹调节套；顶杆的前端具有限位端，顶杆的后端伸入到螺纹套内。通过旋转设置在主模座内的螺纹调节套，螺纹调节套相对于主模座轴向运动，利用螺纹调节套抵挡顶杆前端的限位端，以调节顶杆的行程。这种调节装置的结构简单，而且调节起来方便、快捷。
进一步的，在主模座内固定有外螺纹套，所述的螺纹调节套啮合在外螺纹套外，螺纹调节套的一端具有六角调节头；在主模座上设有通往六角调节头的通槽。该结构，可在主模座外将外螺纹套与螺纹调节套组装起来，然后一同安装到主模座内，这样，便于安装和拆卸螺纹调节套；另外，当设置了通槽了后，且又在螺纹调节套的一端设有六角调节头，因此，在未拆卸螺纹调节套前，工具通过通槽夹持到六角调节头上也可随螺纹套调节套进行调节，因此，对螺纹调节套的调节更加的方便。
进一步的，在主模座上设有用于锁紧螺纹调节套的锁紧螺钉。紧固锁紧螺钉后，能限制螺纹调节套运动，从而能较为精确的保证镦锻坯料的尺寸，提高成型件的合格率。
进一步的，所述的主模驱动机构包括驱动块驱动装置、驱动连杆及驱动块；驱动块驱动装置连接在冲头组件驱动机构与驱动连杆之间，驱动连杆的一端枢接在驱动块驱动装置上，驱动连杆的另一端枢接在驱动块上；驱动块滑动设置在主模座的驱动块滑动槽内，在驱动块上设有驱动槽；在主模座上设有伸入或穿过驱动槽的驱动杆。该结构，利用驱动槽的运动带动驱动杆运动，从而达到驱动主模座运动的目的，因此，该结构对主模座的驱动可靠。
进一步的，所述的驱动块驱动装置包括第五传动轴和第五齿轮，第五传动轴设在机体上，第五齿轮安装在第五传动轴上，第五齿轮由冲头组件驱动机构驱动，驱动连杆的一端枢接在偏离第五齿轮旋转中心的端面上。
进一步的，驱动块滑动槽是在主模座相对于驱动块滑动的前后方向的远离镦锻模安装位置的一侧侧面具有开口的开口槽，所述的驱动块设在所述开口槽内，驱动块在开口槽内前后滑动；所述的驱动杆从上至下穿过主模座和设置在开口槽内的驱动块，采用此种结构，只需要将驱动杆从主模座上抽出后，一体化主模组件和驱动块之间很容易分离，这样便于安装和拆卸主模座和驱动块，可以快速、便利地进行一体化主模组件的更换工作。
进一步的，所述的机体包括用于设置主模组件的座体，驱动块穿过座体的一端部，在座体的一端部的前侧和后侧分别设有导向块，导向块具有供驱动块滑动的导向槽。所述导向块上的导向槽对驱动块的运动具有导向作用，使得驱动块的运动更加的平稳，从而达到更平稳驱动主模座的目的。
进一步的，所述的主模驱动机构包括通过冲头组件驱动机构驱动的第一凸轮及安装在主模座上的旋转轮，第一凸轮作用在旋转轮上，在机体与主模组件之间设有复位机构；所述的复位机构为设在机体与主模组件的复位弹簧。当冲头组件驱动机构工作时，冲头组件驱动机构带动第一凸轮旋转，第一凸轮作用到旋转轮上，在第一凸轮和复位弹簧的作用下驱动一体化主模组件平移，采用凸轮结构驱动主模座运动，其结构简单，容易实现。
进一步的，所述的机体包括机架及座体，所述的机架包括机架体和与机架体为一体的机架座，座体设在机架座内；所述的主模组件滑动的设在座体内；机架座和座体的一端凸出机架体，所述的主模驱动机构设在冲头组件驱动机构与机架座凸出端之间。该结构，机架座和座体的一端凸出机架体设置，可让主模组件驱动机构设置在机架体外来驱动一体化主模组件平移，因此，便于整体安装和拆卸一体化主模组件，另外，也便于安装、调整、拆卸、维修主模组件驱动机构。
进一步的，机架座和座体的另一端凸出机架体。当机架座和座体的两端均凸出机架体后，使得整个线材镦锻机的稳定性能好。
进一步的，所述的机架座包括机座本体及端板，机座本体具有容置腔，座体设在容置腔内，容置腔的一端部具有开口，端板固定在位于开口处的机座本体上。该结构，当拆卸掉端板，则能将座体连同一体化主模组件一起抽出，因此，便于整体安装和拆卸一体化主模组件。
进一步的，所述的顶料机构包括顶料驱动装置、第一驱动摆杆、与第一驱动摆杆位置和数量对应的顶棒及复位弹簧；顶料驱动装置的一端与冲头组件驱动机构相连接，第一驱动摆杆的中部通过枢接轴枢接在机体上，第一驱动摆杆的一端与顶料驱动装置相接触，第一驱动摆杆的另一端驱动顶棒运动，顶棒设在机体上，复位弹簧设在机体与顶棒之间；顶料驱动装置驱动所有第一驱动摆杆同步摆动。
进一步的，所述的顶料机构包括顶料驱动装置、第一驱动摆杆、与第一驱动摆杆位置和数量对应的顶棒及复位弹簧；顶料驱动装置的一端与冲头组件驱动机构相连接，第一驱动摆杆的中部通过枢接轴枢接在机体上，第一驱动摆杆的一端与顶料驱动装置相接触，第一驱动摆杆的另一端驱动顶棒运动，顶棒设在机体上，复位弹簧设在机体与顶棒之间；顶料驱动装置驱动每一第一驱动摆杆独立摆动。
附图说明
图1为具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的立体图。
图2为中具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的部分分解图。
图3为去掉机体后具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的立体图。
图4为去掉机体后具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机另一视角的立体图。
图5为去掉机体后具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的部分分解图。
图6为肘杆传动机构的结构示意图。
图7为第一驱动摆杆同步摆动的结构示意图。
图8为一体化主模组件的结构示意图。
图9为一体化主模组件的分解图。
图10为一体化主模组件的剖视图。
图11为主模驱动机构部分结构示意图。
图12为主模座具有开口槽的结构示意图。
图13为驱动块为斜向设置的结构示意图。
图14为具有定位装置的结构示意图。
图15为定位装置的分解图。
图16为采用凸轮结构驱动一体化主模组件的结构示意图。
图17为送料机构设置在冲头组件一侧的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
实施例1。
如图1至图2所示，具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机包括机体10、安装在机体10上的冲头组件20、驱动冲头组件20运动的冲头组件驱动机构30、设在机体10上的顶料机构40、设在机体10上的送料机构50、一体化主模组件60和驱动一体化主模组件60平移的主模驱动机构70。
如图2所示，所述的机体10包括机架11、座体12和盖板13；机架11包括机架体111和对应于一体化主模组件的机架座112，如图1所示，所述的机架座112包括机座本体1122及端板1123，机座本体1122具有容置腔1121，容置腔1121的一端部具有开口，端板1123固定在位于开口处的机座本体1122上。在本实施方式中，机架座112和座体12的两端凸出机架体111，当然，机架座112和座体12也可以是一端凸出机架体111，所述的座体12具有滑槽，座体12设在容置腔1121内；盖板13安装在座体12上。该结构，当拆卸掉端板1123，则能将座体12连同一体化主模组件一起抽出，因此，便于整体安装和拆卸一体化主模组件。
如图3至图5所示，所述的冲头组件20包括冲头座21、大滑块22及冲头垫板23；冲头座21安装在机架体111上；大滑块22滑动的安装在冲头座21上，冲头垫板23固定在大滑块22上；冲头垫板23用于安装冲头24。
如图3至图5所示，所述的冲头组件驱动机构30包括曲轴31、连杆32及飞轮驱动装置；曲轴31安装在机架体111上；连杆32的一端枢接在曲轴31上，另一端枢接在大滑块22上；所述的飞轮驱动装置包括飞轮33、第一传动轴34、第一齿轮35及第二齿轮36，第一传动轴34安装在机架体111上，飞轮33安装在第一传动轴34上，第一齿轮35安装在第一传动轴34上，第二齿轮36安装在曲轴31上，第一齿轮35与第二齿轮36相啮合。
当飞轮33旋转时，飞轮33带动第一传动轴34旋转，第一传动轴34通过第一齿轮35带动第二齿轮36旋转，第二齿轮36带动曲轴31旋转，曲轴31带动连杆32运动，连杆32驱动大滑块22在冲头座21上滑动，大滑块22通过冲头垫板23带动冲头24运动，以实现镦锻动作。
如图6所示，为了实现冲头24的镦锻，冲头组件驱动机构30除了为上述结构外，还可以设计成如下结构，即冲头组件驱动机构30包括飞轮33、曲轴31及肘杆传动机构；所述的肘杆传动机构包括第一连杆37、第二连杆38及第三连杆39；曲轴31安装在机架体111上；飞轮33安装在曲轴31上；第一连杆37的一端枢接在曲轴31上，第一连杆37的另一端枢接在第二连杆38与第三连杆39枢接的枢接轴上；第二连杆38的一端枢接在机架体111上；第三连杆39的一端枢接在大滑块22上。
当飞轮33旋转时，飞轮33带动曲轴31旋转，曲轴31带动第一连杆37运动，第一连杆37带动第二连杆38和第三连杆39运动，通过第三连杆39带动大滑块22滑动。
如图3和图4所示，所述的顶料机构40包括顶料驱动装置、第一驱动摆杆41、与第一驱动摆杆41位置和数量对应的顶棒42及复位弹簧43。所述的顶料驱动装置包括第二传动轴44、第三传动轴45、第四传动轴46、第三齿轮47、第四齿轮48、第一锥齿轮49、第二锥齿轮410、第三锥齿轮411及第四锥齿轮412；第二传动轴44、第三传动轴45和第四传动轴46安装在机架体111上；第三齿轮47安装在曲轴31上，第四齿轮48安装在第二传动轴44上，第一锥齿轮49安装在第二传动轴44上，第二锥齿轮410和第三锥齿轮411安装在第三传动轴45上，第四锥齿轮412安装在第四传动轴46上，第三齿轮47与第四齿轮48相啮合，第一锥齿轮49与第二锥齿轮410相啮合，第三锥齿轮411和第四锥齿轮412相啮合；在第四传动轴46上安装有与第一驱动摆杆41对应的第二凸轮413。第一驱动摆杆41的中部通过枢接轴枢接在机架体111上，第一驱动摆杆41的一端设有滚轮，通过滚轮与对应的第二凸轮413相接触，第一驱动摆杆41的另一端设有第一调节螺钉414，第一调节螺钉414的一端与顶棒42相接触，通过调节第一调节螺钉414，能达到调节顶棒行程的目的；顶棒42设在机架体111上，顶棒42具有一大端部，复位弹簧43套在位于机体10与大端部之间的顶棒42上。
曲轴31旋转则带动第三齿轮47旋转，第三齿轮47带动第四齿轮48旋转，第四齿轮48带动第二传动轴44旋转，第二传动轴44带动第一锥齿轮49旋转，第一锥齿轮49带动第二锥齿轮410旋转，第二锥齿轮410带动第三传动轴45旋转，第三传动轴45带动第三锥齿轮411旋转，第三锥齿轮411带动第四锥齿轮412旋转，第四锥齿轮412带动第四传动轴46旋转，第四传动轴46带动第二凸轮413旋转，第二凸轮413促使第一驱动摆杆41摆动，第一驱动摆杆41的摆动促使第一调节螺钉414驱动对应的顶棒42运动，当第一驱动摆杆41复位时，顶棒42在复位弹簧43的作用下复位。
如图7所示，所有的第一驱动摆杆41也可以连接在一起，利用连杆驱动整个第一驱动摆杆41同步运动。
如图3所示，所述的送料机构50包括设在机架体111后部伸出臂上的导向轮51及设在机架体111上的送料驱动机构52。所述的送料驱动机构52属于现有技术，在此不再赘述，线材经导向轮51进入到送料驱动机构52，通过送料驱动机构52带动坯料进入到剪料模内。
如图8至图10所示，所述的一体化主模组件60包括主模座61、顶杆62及调节顶杆62行程且限制顶杆62位置的调节装置63。所述的主模座61设在座体12的滑槽内且相对于座体12平移式滑动，主模座61内设有镦锻凹模安装孔611和剪料模安装孔612，当然，镦锻凹模安装孔也可以为安装槽，剪料模安装孔也可以为安装槽，在主模座61的一端部设有驱动块滑动槽616，在主模座61内对应于镦锻凹模安装孔611的位置设有所述的顶杆62；所述的调节装置63包括螺纹调节套631和外螺纹套632，外螺纹套632固定在对应于顶杆62位置的主模座61内，螺纹调节套631通过螺纹啮合在外螺纹套632外，且位于主模座61内，螺纹调节套631的一端具有六角调节头；在主模座上设有通往六角调节头的通槽613。该结构，可在主模座外将外螺纹套632与螺纹调节套631组装起来，然后一同安装到主模座61内，这样，便于安装和拆卸螺纹调节套631；另外，当设置了通槽613了后，且又在螺纹调节套的一端设有六角调节头，因此，在未拆卸螺纹调节套前，工具通过通槽613夹持到六角调节头上也可随螺纹套调节套进行调节，因此，对螺纹调节套的调节更加的方便；在主模座61上设有用于锁紧螺纹调节套的锁紧螺钉64。紧固锁紧螺钉64后，能限制螺纹调节套运动，从而能较为精确的保证镦锻坯料的尺寸，提高成型件的合格率；顶杆62的前端具有限位端，顶杆62的后端伸入到外螺纹套内。在使用本发明的线材镦锻机时，将剪料模安装到剪料模安装孔612内，将镦锻凹模安装到镦锻凹模安装孔611内，并在主模座61内对应于每一顶杆62的位置分别安装顶针，顶针的一端伸入到镦锻凹模内。同时，将冲头24安装到冲头垫板23上。
如图5所示，所述的主模驱动机构70包括驱动块驱动装置、驱动连杆71及驱动块72；所述的驱动块驱动装置包括第五传动轴73和第五齿轮74，第五传动轴73设在机架体111上，第五齿轮74安装在第五传动轴73上，第五齿轮74与第三齿轮47啮合，驱动连杆71的一端枢接在偏离第五齿轮74旋转中心的端面上，驱动连杆71的另一端枢接在驱动块72上；驱动块72滑动的穿过机架座、座体12的凸出端和主模座的驱动块滑动槽616，在驱动块72上设有驱动槽721，该驱动槽721为Z字形，所述的驱动槽可以为盲槽，如图11所示，也可以为通槽；在主模座61上设有伸入或穿过驱动槽721的驱动杆75；当冲头组件驱动机构30工作时，冲头组件驱动机构30带动第五传动轴73旋转，第五传动轴73带动第五齿轮74旋转，第五齿轮74带动驱动连杆71运动，驱动连杆71带动驱动块72运动，在驱动槽721的作用下，驱动杆75带动一体化主模组件60平移。为了提高驱动块72运动的平稳性，在座体12一伸出端部的前侧和后侧分别设有导向块76，导向块76具有供驱动块72滑动的导向槽761。
如图12所示，驱动块滑动槽616是在主模座相对于驱动块滑动的前后方向的远离镦锻模安装位置的一侧侧面具有开口的开口槽，所述的驱动块72设在所述开口槽内，驱动块72在开口槽内前后滑动；所述的驱动杆75从上至下穿过主模座和设置在开口槽内的驱动块，采用此种结构，只需要将驱动杆从主模座上抽出后，一体化主模组件和驱动块之间很容易分离，这样便于安装和拆卸主模座和驱动块，可以快速、便利地进行一体化主模组件的更换工作。
如图13所示，驱动连杆71可直接枢接在偏离第四齿轮48旋转中心的端面上，驱动块72斜向设置，以减少传动路径，从而简化传动系统。
如图16所示，主模驱动机构70也可以设置成凸轮结构，具体为：所述的主模驱动机构70包括通过冲头组件驱动机构30驱动的第一凸轮710及安装在主模座61上的旋转轮711，第一凸轮710作用在旋转轮711上，在机体10与主模组件之间设有复位机构，所述的复位机构为复位弹簧712；当冲头组件驱动机构30工作时，冲头组件驱动机构30带动安装在第二传动轴44上的第五锥齿轮713旋转，第五锥齿轮713带动第六锥齿轮714旋转，第六锥齿轮714带动安装在机架体上的第六传动轴715旋转，第六传动轴715带动安装在第六传动轴715上的第七锥齿轮716旋转，第七锥齿轮716带动安装在第七传动轴718上的第八锥齿轮717旋转，第八锥齿轮717带动第七传动轴718旋转，第七传动轴718带动第一凸轮710旋转，第一凸轮710作用到旋转轮711上，在复位弹簧712的作用下驱动一体化主模组件60平移。
在本实施方式中，所述的主模驱动机构设在冲头组件驱动机构与机架座凸出端之间。便于整体安装和拆卸一体化主模组件，另外，也便于安装、调整、拆卸、维修主模组件驱动机构。
在本发明中，以一模两冲的线材镦锻机作为具体的实施例来说明上述平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，具体的步骤是。
（1）线材经送料机构50由主模座61向冲头组件20方向送入到剪料模内。
（2）主模驱动机构70驱动一体化主模组件60平移，主模组件在平移过程中，安装在主模座61内的剪料模实现全圆剪料。
（3）线材被移位剪断后坯料停留在剪料模中，冲头组件驱动机构30驱动冲头组件20运动。
（4）坯料离开剪料模；该坯料离开剪料模的方式有两种可以选择，一种是通过与剪料模对应的冲头24带出，另一种是利用顶出机构将剪料模内的坯料顶出，在本实施方式中，顶出机构即为上述所记载的顶料机构40，即利用与剪料模对应的第一驱动摆杆41作用到顶棒42上，利用顶棒42将坯料顶出。
（5）利用主模驱动机构70驱动一体化主模组件60复位。
（6）利用冲头组件驱动机构30驱动冲头组件20运动并带着冲头24上的坯料将其送入到与剪料模相邻的镦锻凹模内同时实行第一次镦锻；第一次镦锻完成后，冲头组件驱动机构30带动冲头组件20复位，同时，利用主模驱动机构70驱动一体化主模组件60平移实现下一次的剪料，被镦锻过一次的半成品留在镦锻凹模内；当一体化主模组件60平移完成后，利用冲头24对镦锻的坯料再一次进行镦锻，随后冲头组件驱动机构30带动冲头组件20复位，同时，利用冲头24将第二次剪断的坯料带出，依上述步骤反复实现镦锻。在镦锻过程中，利用设置在主模座61内的螺纹调节套631限制主模座61内顶杆62的行程，顶杆62限制主模座61内顶针的行程，从而控制被镦锻坯料的长度。
（7）镦锻完成后，利用顶料机构40、顶杆62、顶针将最终镦锻的成型件顶出。
在本实施方式中，镦锻机在工作时，通过一体化主模组件的平移来实现线材的剪料和镦锻，因此，不需要另外设置一套独立的剪料装置，从而简化了镦锻机的结构，同时也简化了线材镦锻机的工作方法。另外，现有的工作方法，需要依次单独对多个模具进行拆卸和安装、调试，需要停止线材镦锻机很长的工作时间，不利于镦锻机的工作效率。本发明的镦锻机及其工作方法中，由于剪料模、镦锻凹模、顶针、顶杆和调节装置都是设置在主模座内构成一体化主模组件。生产工人可以在镦锻机外的一体化主模组件中进行各项产品镦锻准备工作。当需要更换剪料模、镦锻凹模、顶针、顶杆时，只要将一体化主模组件整体从机体上取出，然后直接更换事先准备好的另外的一体化主模组件即可实现镦锻机模具更换和调整。采用本发明这样的结构和方法，镦锻机的停机更换和调整只需花费很少的时间，提高了镦锻机的工作效率。更为重要的是，采用对一体化主模组件中的调节机构就可以完成顶杆工作行程的调整，减少具体生产人员对镦锻机的顶出机构的调整工作，降低了对生产人员的技术素质要求，提高了镦锻机的生产效率和降低了产品生产的难度，有效地降低了生产性成本。另外，当一体化主模组件被取出后，在机体以外即可对剪料模、镦锻凹模进行调整以及通过主模座内的调节装置实现对顶杆行程的调整，因此，工作空间不会被镦锻机所限制，操作起来更加的方便和快捷。
另外，平移式一体化主模组件的主模座内的镦锻凹模可以是剪料模与多个镦锻凹模配合的形式。采用一个剪料模和一个镦锻凹模、并且是从冲头组件向主模座方向进料形式的镦锻机就具备了现有的二模三冲镦锻机的功能。一个剪料模和一个镦锻凹模、并且是从主模座向冲头组件方向进料形式的镦锻机具备了现有的一模二冲机功能。本发明减少了因现有的多个冲头需要上下升降而设置的故障率高、调整和操作很难的冲头升降机构，还减少独立的剪料机构和夹料递胚机构。
一般的传统多模多冲多工位的镦锻机的镦锻凹模是水平布置，多个镦锻凹模固定不动，多个冲头只有一个方向移动进行镦段，由于镦锻凹模或冲头不会发生平移，只能利用夹钳移动来传递坯料，坯料在镦锻凹模里只被镦锻一次，本发明在同一个镦锻凹模里可以被镦锻两次，变形大，可以不需要夹钳，对于有些工件很不好夹，传统设备不能制造，本发明可以制造。
在本实施方式中，当需要夹钳时，本发明所设置的夹钳不移动，只需要主模座移动就可完成。现有镦锻机的采用夹钳时，夹钳需要移动，当夹钳移动速度快时，对一些较长的坯料会晃动，不会那么精准，很难精密镦锻。本发明夹钳是不动的，夹钳只是夹持，不移动，胚料不会发生晃动。便于精密镦锻，设计巧妙。本发明可以在某些工位设计有夹钳，某些工位不设计夹钳，利用冲头进行带料，这种组合使用可以适应不同产品的制造。传递胚料在每个工位被镦锻两次，变形大、生产工艺和产品更优。
如图14和图15所示，一体化主模组件60在平移过程中，由于主模驱动机构70的精度限制或一体化主模组件60惯性等诸多因素，一体化主模组件60平移停止后，镦锻凹模与冲头24不一定能完全对正，这样就会影响镦锻或容易损坏镦锻机，因此，为了能实现更好的定位，本发明设置了定位装置80。所述的定位装置80包括定位座81、第三凸轮82、第一驱动臂83、定位杆84及第一弹簧85，定位座81固定在机体10上，第三凸轮82设在顶料机构40上，第一驱动臂83的中部枢接在机体10上，第一驱动臂83的一端通过滚轮与第二凸轮413相接触，第一驱动臂83的另一端与定位杆84相接触，定位杆84穿过定位座81，在定位杆84上具有抵挡凸缘，抵挡凸缘位于定位座内，在定位柱84上位于抵挡凸缘与定位座之间套有所述的第一弹簧85；当一体化主模组件60运动到一位置时，通过顶料机构40带动第三凸轮82旋转，第三凸轮82带动第一驱动臂摆动，第一驱动臂作用到定位杆上，促使定位杆插入到一体化主模组件60内，从而实现对一体化主模组件60的定位；当第一驱动臂未施加作用力到定位杆上时，定位杆在第一弹簧的作用下复位。
实施例2。
在本实施例中，与实施例1不同的是送料机构设置的位置不同，如图17所示，所述的送料机构50包括设在机架体111前部上的导向轮51及设在机架体111上的送料驱动机构52。所述的送料驱动机构52属于现有技术，在此不再赘述，另外，在冲头组件与主模座之间还设置了剪料套53。
如图1和图2所示，具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机包括机体10、设置在机体10上的冲头组件20、驱动冲头组件20运动的冲头组件驱动机构30、设在机体10上的顶料机构40、设在机体10上的送料机构、一体化主模组件60和驱动一体化主模组件60平移的主模驱动机构7070。
如图2所示，所述的机体10包括机架11、座体12和盖板13；机架11包括机架体111和对应于一体化主模组件的机架座112，如图1所示，所述的机架座112包括机座本体1122及端板1123，机座本体1122具有容置腔1121，容置腔1121的一端部具有开口，端板1123固定在位于开口处的机座本体1122上。在本实施方式中，机架座112和座体12的两端凸出机架体111，当然，机架座112和座体12也可以是一端凸出机架体111，所述的座体12具有滑槽，座体12设在容置腔1121内；盖板13安装在座体12上。该结构，当拆卸掉端板1123，则能将座体12连同一体化主模组件一起抽出，因此，便于整体安装和拆卸一体化主模组件。
如图3至图5所示，所述的冲头组件20包括冲头座21、大滑块22及冲头垫板23；冲头座21安装在机架体111上；大滑块22滑动的安装在冲头座21上，冲头垫板23固定在大滑块22上；冲头垫板23用于安装冲头24。
如图3至图5所示，所述的冲头组件驱动机构30包括曲轴31、连杆32及飞轮33驱动装置；曲轴31安装在机架体111上；连杆32的一端枢接在曲轴31上，另一端枢接在大滑块22上；所述的飞轮33驱动装置包括飞轮33、第一传动轴34、第一齿轮35及第二齿轮36，第一传动轴34安装在机架体111上，飞轮33安装在第一传动轴34上，第一齿轮35安装在第一传动轴34上，第二齿轮36安装在曲轴31上，第一齿轮35与第二齿轮36相啮合。
当飞轮33旋转时，飞轮33带动第一传动轴34旋转，第一传动轴34通过第一齿轮35带动第二齿轮36旋转，第二齿轮36带动曲轴31旋转，曲轴31带动连杆32运动，连杆32驱动大滑块22在冲头座21上滑动，大滑块22通过冲头垫板23带动冲头24运动，以实现镦锻动作。
如图6所示，为了实现冲头24的镦锻，冲头组件驱动机构30除了为上述结构外，还可以设计成如下结构，即冲头组件驱动机构30包括飞轮33、曲轴31及肘杆传动机构；所述的肘杆传动机构包括第一连杆37、第二连杆38及第三连杆39；曲轴31安装在机架体111上；飞轮33安装在曲轴31上；第一连杆37的一端枢接在曲轴31上，第一连杆37的另一端枢接在第二连杆38与第三连杆39枢接的枢接轴上；第二连杆38的一端枢接在机架体111上；第三连杆39的一端枢接在大滑块22上。
当飞轮33旋转时，飞轮33带动曲轴31旋转，曲轴31带动第一连杆37运动，第一连杆37带动第二连杆38和第三连杆39运动，通过第三连杆39带动大滑块22滑动。
如图3至图5所示，所述的顶料机构40包括顶料驱动装置、第一驱动摆杆41、与第一驱动摆杆41位置和数量对应的顶棒42及复位弹簧。所述的顶料驱动装置包括第二传动轴44、第三传动轴45、第四传动轴46、第三齿轮47、第四齿轮48、第一锥齿轮49、第二锥齿轮410、第三锥齿轮411及第四锥齿轮412；第二传动轴44、第三传动轴45和第四传动轴46安装在机架体111上；第三齿轮47安装在曲轴31上，第四齿轮48安装在第二传动轴44上，第一锥齿轮49安装在第二传动轴44上，第二锥齿轮410和第三锥齿轮411安装在第三传动轴45上，第四锥齿轮412安装在第四传动轴46上，第三齿轮47与第四齿轮48相啮合，第一锥齿轮49与第二锥齿轮410相啮合，第三锥齿轮411和第四锥齿轮412相啮合；在第四传动轴46上安装有与第一驱动摆杆41对应的第二凸轮413。第一驱动摆杆41的中部通过枢接轴枢接在机架体111上，第一驱动摆杆41的一端与对应的第二凸轮413相接触，第一驱动摆杆41的另一端设有第一调节螺钉414，第一调节螺钉414的一端与顶棒42相接触；顶棒42设在机架体111上，顶棒42具有一大端部，复位弹簧套在位于机体与大端部之间的顶棒42上。
曲轴31旋转则带动第三齿轮47旋转，第三齿轮47带动第四齿轮48旋转，第四齿轮48带动第二传动轴44旋转，第二传动轴44带动第一锥齿轮49旋转，第一锥齿轮49带动第二锥齿轮410旋转，第二锥齿轮410带动第三传动轴45旋转，第三传动轴45带动第三锥齿轮411旋转，第三锥齿轮411带动第四锥齿轮412旋转，第四锥齿轮412带动第四传动轴46旋转，第四传动轴46带动第二凸轮413旋转，第二凸轮413促使第一驱动摆杆41摆动，第一驱动摆杆41的摆动促使第一调节螺钉414驱动对应的顶棒42运动，当第一驱动摆杆41复位时，顶棒42在复位弹簧的作用下复位。
如图7所示，所有的第一驱动摆杆41也可以连接在一起，利用第四传动轴46上的一个第二凸轮413驱动整个第一驱动摆杆41同步运动。
本实施例的送料机构，线材从冲头组件20向主模座61方向输送，因此，需要在机架体111上位于主模座61和冲头组件20之间设置剪料套53，线材经导向轮进入到送料驱动机构，通过送料驱动机构带动线材经剪料套进入到剪料模内。
如图8至图10所示，所述的一体化主模组件60包括主模座61、顶杆62及调节顶杆62行程且限制顶杆62位置的调节装置63。所述的主模座61设在座体12的滑槽内且相对于座体12平移式滑动，主模座61内设有镦锻凹模安装孔611和剪料模安装孔612，当然，镦锻凹模安装孔也可以为安装槽，剪料模安装孔也可以为安装槽，在主模座61的一端部设有驱动块滑动槽616，在主模座61内对应于镦锻凹模安装孔611的位置设有所述的顶杆62；所述的调节装置63包括螺纹调节套631和外螺纹套632，外螺纹套632固定在对应于顶杆62位置的主模座61内，螺纹调节套631通过螺纹啮合在外螺纹套632外，且位于主模座61内，螺纹调节套631的一端具有六角调节头；在主模座上设有通往六角调节头的通槽613。该结构，可在主模座外将外螺纹套632与螺纹调节套631组装起来，然后一同安装到主模座61内，这样，便于安装和拆卸螺纹调节套631；另外，当设置了通槽613了后，且又在螺纹调节套的一端设有六角调节头，因此，在未拆卸螺纹调节套前，工具通过通槽613夹持到六角调节头上也可随螺纹套调节套进行调节，因此，对螺纹调节套的调节更加的方便；在主模座61上设有用于锁紧螺纹调节套的锁紧螺钉64。紧固锁紧螺钉64后，能限制螺纹调节套运动，从而能较为精确的保证镦锻坯料的尺寸，提高成型件的合格率；顶杆62的前端具有限位端，顶杆62的后端伸入到外螺纹套内。在使用本发明的线材镦锻机时，将剪料模安装到剪料模安装孔612内，将镦锻凹模安装到镦锻凹模安装孔611内，并在主模座61内对应于每一顶杆62的位置分别安装顶针，顶针的一端伸入到镦锻凹模内。同时，将冲头24安装到冲头垫板23上。
如图5所示，所述的主模驱动机构70包括驱动块驱动装置、驱动连杆71及驱动块72；所述的驱动块驱动装置包括第五传动轴73和第五齿轮74，第五传动轴73设在机架体111上，第五齿轮74安装在第五传动轴73上，第五齿轮74与第三齿轮47啮合，驱动连杆71的一端枢接在偏离第五齿轮74旋转中心的端面上，驱动连杆71的另一端枢接在驱动块72上；驱动块72滑动的穿过座体12和主模座的驱动块滑动槽616，在驱动块72上设有驱动槽721，该驱动槽721为Z字形，所述的驱动槽可以为盲槽，如图11所示，也可以为通槽；在主模座61上设有伸入或穿过驱动槽721的驱动杆75；当冲头组件驱动机构30工作时，冲头组件驱动机构30带动第五传动轴73旋转，第五传动轴73带动第五齿轮74旋转，第五齿轮74带动驱动连杆71运动，驱动连杆71带动驱动块72运动，在驱动槽721的作用下，驱动杆75带动一体化主模组件60平移。为了提高驱动块72运动的平稳性，在座体12一伸出端部的前侧和后侧分别设有导向块76，导向块76具有供驱动块72滑动的导向槽761。
如图12所示，驱动块滑动槽616是在主模座相对于驱动块滑动的前后方向的远离镦锻模安装位置的一侧侧面具有开口的开口槽，所述的驱动块72设在所述开口槽内，驱动块72在开口槽内前后滑动；所述的驱动杆75从上至下穿过主模座和设置在开口槽内的驱动块，采用此种结构，只需要将驱动杆从主模座上抽出后，一体化主模组件和驱动块之间很容易分离，这样便于安装和拆卸主模座和驱动块，可以快速、便利地进行一体化主模组件的更换工作。
如图13所示，驱动连杆71可直接枢接在偏离第四齿轮48旋转中心的端面上，驱动块72斜向设置，以减少传动路径，从而简化传动系统。
如图16所示，主模驱动机构70也可以设置成凸轮结构，具体为：所述的主模驱动机构70包括通过冲头组件驱动机构30驱动的第一凸轮710及安装在主模座61上的旋转轮711，第一凸轮710作用在旋转轮711上，在机体10与主模组件之间设有复位机构，所述的复位机构为复位弹簧712；当冲头组件驱动机构30工作时，冲头组件驱动机构30带动安装在第二传动轴44上的第五锥齿轮713旋转，第五锥齿轮713带动第六锥齿轮714旋转，第六锥齿轮714带动安装在机架体上的第六传动轴715旋转，第六传动轴715带动安装在第六传动轴715上的第七锥齿轮716旋转，第七锥齿轮716带动安装在第七传动轴718上的第八锥齿轮717旋转，第八锥齿轮717带动第七传动轴718旋转，第七传动轴718带动第一凸轮710旋转，第一凸轮710作用到旋转轮711上，在复位弹簧712的作用下驱动一体化主模组件60平移。
在本实施方式中，所述的主模驱动机构设在冲头组件驱动机构与机架座凸出端之间。便于整体安装和拆卸一体化主模组件，另外，也便于安装、调整、拆卸、维修主模组件驱动机构。
在本发明中，以一模两冲的线材镦锻机作为具体的实施例来说明上述平移式一体化主模组件60的线材镦锻机的工作方法，具体的步骤是：
（1）线材经送料机构50由冲头组件20向主模座61方向送入到剪料模内。
（2）主模驱动机构70驱动一体化主模组件60平移，主模组件在平移过程中，安装在主模座61内的剪料模与剪料套实现全圆剪料。
（3）线材被剪断后坯料停留在剪料模中，冲头组件驱动机构30驱动冲头组件20运动。
（4）坯料离开剪料模；该坯料离开剪料模的方式有两种可以选择，一种是通过与剪料模对应的冲头24带出，另一种是利用顶出机构将剪料模内的坯料顶出，在本实施方式中，顶出机构即为上述所记载的顶料机构40，即利用与剪料模对应的第一驱动摆杆41作用到顶棒42上，利用顶棒42将坯料顶出。
（5）利用主模驱动机构70驱动一体化主模组件60复位。
（6）利用冲头组件驱动机构30驱动冲头组件20运动并带着冲头24上的坯料将其送入到与剪料模相邻的镦锻凹模内同时实行第一次镦锻；第一次镦锻完成后，冲头组件驱动机构30带动冲头组件20复位，同时，利用主模驱动机构70驱动一体化主模组件60平移实现下一次的剪料，被镦锻过一次的半成品留在镦锻凹模内；当一体化主模组件60平移完成后，利用冲头24对镦锻的坯料再一次进行镦锻，随后冲头组件驱动机构30带动冲头组件20复位，同时，利用冲头24将第二次剪断的坯料带出，依上述步骤反复实现镦锻。在镦锻过程中，利用设置在主模座61内的螺纹调节套631限制主模座61内顶杆62的行程，顶杆62限制主模座61内顶针的行程，从而控制被镦锻坯料的长度。
（7）镦锻完成后，利用顶料机构40、顶杆62、顶针将最终镦锻的成型件顶出。
在本发明中，在镦锻机机体上设置有夹钳，上述步骤（4）也可以为剪料模内的坯料被顶出机构顶出后由夹钳夹持，步骤（6）中冲头推动夹钳所夹持的坯料进入到镦锻凹模内。该夹钳固定在机体上，跟随一体化主模组件的平移，利用固定的夹钳实现坯料的移位，因此，该种形式的夹钳夹持和放置坯料更加的可靠。
在本实施方式中，通过一体化主模组件60的平移来实现线材的剪料和镦锻，因此，不需要另外设置一套独立的剪料装置，从而简化了镦锻机的结构，同时也简化了线材镦锻机的工作方法；另外，由于剪料模、镦锻凹模、顶针、顶杆62和调节装置63都是设置在主模座61内。当需要更换剪料模、镦锻凹模、顶针、顶杆62时，只要将一体化主模组件60从集体上取出即可实现，不会耽误线材镦锻机的继续镦锻，从而提高了镦锻的效率，另外，当一体化主模组件60被取出后，在机体以外可对剪料模、镦锻凹模进行调整以及通过调节装置63实现对顶杆62行程的调整，因此，操作起来更加的方便和快捷。
另外，平移式一体化主模组件的主模座内的镦锻凹模可以是剪料模与多个镦锻凹模配合的形式。采用一个剪料模和一个镦锻凹模、并且是从冲头组件向主模座方向进料形式的镦锻机就具备了现有的二模三冲镦锻机的功能。一个剪料模和一个镦锻凹模、并且是从主模座向冲头组件方向进料形式的镦锻机具备了现有的一模二冲机功能。本发明减少了因现有的多个冲头需要上下升降而设置的故障率高、调整和操作很难的冲头升降机构，还减少独立的剪料机构和夹料递胚机构。
一般的传统多模多冲多工位的镦锻机的镦锻凹模是水平布置，多个镦锻凹模固定不动，多个冲头只有一个方向移动进行镦段，由于镦锻凹模或冲头不会发生平移，只能利用夹钳移动来传递坯料，坯料在镦锻凹模里只被镦锻一次，本发明在同一个镦锻凹模里可以被镦锻两次，变形大，可以不需要夹钳，对于有些工件很不好夹，传统设备不能制造，本发明可以制造。
在本实施方式中，当需要夹钳时，本发明所设置的夹钳不移动，只需要主模座移动就可完成。现有镦锻机的采用夹钳时，夹钳需要移动，当夹钳移动速度快时，对一些较长的坯料会晃动，不会那么精准，很难精密镦锻。本发明夹钳是不动的，夹钳只是夹持，不移动，胚料不会发生晃动。便于精密镦锻，设计巧妙。本发明可以在某些工位设计有夹钳，某些工位不设计夹钳，利用冲头进行带料，这种组合使用可以适应不同产品的制造。传递胚料在每个工位被镦锻两次，变形大、生产工艺和产品更优。
如图14和图15所示，一体化主模组件60在平移过程中，由于主模驱动机构70的精度限制或一体化主模组件60惯性等诸多因素，一体化主模组件60平移停止后，镦锻凹模与冲头24不一定能完全对正，这样就会影响镦锻或容易损坏镦锻机，因此，为了能实现更好的定位，本发明设置了定位装置80。所述的定位装置80包括定位座81、第三凸轮82、第一驱动臂83、定位杆84及第一弹簧85，定位座81固定在机体10上，第三凸轮82设在顶料机构40上，第一驱动臂83的中部枢接在机体10上，第一驱动臂83的一端通过滚轮与第二凸轮413相接触，第一驱动臂83的另一端与定位杆84相接触，定位杆84穿过定位座81，在定位杆84上具有抵挡凸缘，抵挡凸缘位于定位座内，在定位柱84上位于抵挡凸缘与定位座之间套有所述的第一弹簧85；当一体化主模组件60运动到一位置时，通过顶料机构40带动第三凸轮82旋转，第三凸轮82带动第一驱动臂摆动，第一驱动臂作用到定位杆上，促使定位杆插入到一体化主模组件60内，从而实现对一体化主模组件60的定位；当第一驱动臂未施加作用力到定位杆上时，定位杆在第一弹簧的作用下复位。
Claims (31)
1.一种具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于，具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机包括机体、安装在机体上的冲头组件、驱动冲头组件运动的冲头组件驱动机构、设在机体上的顶料机构及设在机体上的送料机构；在机体上设有一体化主模组件和驱动一体化主模组件平移的主模驱动机构；所述的一体化主模组件包括主模座、镦锻凹模、剪料模、顶针、顶杆及调节顶杆行程且限制顶杆位置的调节装置；所述的主模座设在机体上且相对于机体平移式滑动，镦锻凹模安装设置在主模座内的镦锻凹模安装孔或安装槽内，剪料模安装设置在主模座内的剪料模安装孔或安装槽内，顶针的一端伸入到镦锻凹模内，在主模座内对应于顶针的位置设有所述的顶杆；所述的调节装置设在主模座内；
上述平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作步骤是：
（1）线材经送料机构由主模座向冲头组件方向或者由冲头组件向主模座方向送入到剪料模内；
（2）主模驱动机构驱动一体化主模组件平移，主模组件在平移过程中，安装在主模座内的剪料模实现全圆剪料；
（3）线材被位移剪断后坯料停留在剪料模中；
（4）坯料离开剪料模；
（5）主模驱动机构驱动一体化主模组件复位；
（6）将坯料送入到与剪料模相邻的镦锻凹模内，冲头组件驱动机构驱动冲头组件运动并实行镦锻；在镦锻过程中，利用设置在主模座内的调节装置限制主模座内顶杆的行程，顶杆限制主模座内顶针的行程，从而控制被镦锻坯料的长度；同时，下一线材经送料机构由主模座向冲头组件方向或者由冲头组件向主模座方向送入到剪料模内；
（7）镦锻完成后，利用顶料机构、顶杆、顶针将最终镦锻的成型制件顶出。
2.根据权利要求1所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：步骤（4）为利用冲头组件的冲头将被剪断的坯料带离剪料模，在步骤（6）中由冲头将坯料带入镦锻凹模。
3.根据权利要求1所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：在镦锻机机体上设置有夹钳，步骤（4）为剪料模内的坯料被顶出机构顶出后由夹钳夹持，步骤（6）中冲头推动夹钳所夹持的坯料进入到镦锻凹模内。
4.根据权利要求1所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：所述的调节装置包括螺纹调节套；通过旋转设置在主模座内的螺纹调节套，螺纹调节套相对于主模座轴向运动，利用螺纹调节套抵挡顶杆前端的限位端，以调节顶杆的行程。
5.根据权利要求4所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：在主模座上设有用于锁紧螺纹调节套的锁紧螺钉，紧固锁紧螺钉后，能限制螺纹调节套运动。
6.根据权利要求1所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：所述的主模驱动机构包括驱动块驱动装置、驱动连杆及驱动块；所述的驱动块驱动装置包括第五传动轴和第五齿轮，第五传动轴设在机体上，第五齿轮安装在第五传动轴上，第五齿轮由冲头组件驱动机构驱动，驱动连杆的一端枢接在偏离第五齿轮旋转中心的端面上，驱动连杆的另一端枢接在驱动块上；驱动块滑动设置在主模座的驱动块滑动槽内，在驱动块上设有驱动槽；在主模座上设有伸入或穿过驱动槽的驱动杆；当冲头组件驱动机构工作时，冲头组件驱动机构带动第五传动轴旋转，第五传动轴带动第五齿轮旋转，第五齿轮带动驱动连杆运动，驱动连杆带动驱动块运动，在驱动槽的作用下，驱动杆带动一体化主模组件平移。
7.根据权利要求6所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：驱动块滑动槽是在主模座相对于驱动块滑动的前后方向的远离镦锻模安装位置的一侧侧面具有开口的开口槽，所述的驱动块设在所述开口槽内，驱动块在开口槽内前后滑动；所述的驱动杆从上至下穿过主模座和设置在开口槽内的驱动块。
8.根据权利要求6所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：在设置有驱动块的机体前侧和后侧分别设有导向块，导向块具有供驱动块滑动的导向槽。
9.根据权利要求1所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：所述的主模驱动机构包括通过冲头组件驱动机构驱动的第一凸轮及安装在主模座上的旋转轮，第一凸轮作用在旋转轮上，在机体与主模组件之间设有复位机构，所述的复位机构为复位弹簧；当冲头组件驱动机构工作时，冲头组件驱动机构带动第一凸轮旋转，第一凸轮作用到旋转轮上，在第一凸轮和复位弹簧的作用下驱动一体化主模组件平移。
10.根据权利要求1、6、7、9任一项所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：所述的机体包括机架及座体，所述的机架包括机架体和与机架体为一体的机架座，座体设在机架座内；所述的主模组件滑动的设在座体内；机架座和座体的一端凸出机架体，所述的主模驱动机构设在冲头组件驱动机构与机架座凸出端之间。
11.根据权利要求10所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：机架座和座体的另一端凸出机架体。
12.根据权利要求10所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：所述的机架座包括机座本体及端板，机座本体具有容置腔，座体设在容置腔内，容置腔的一端部具有开口，端板固定在位于开口处的机座本体上。
13.根据权利要求1所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：所述的顶料机构包括顶料驱动装置、第一驱动摆杆、与第一驱动摆杆位置和数量对应的顶棒及复位弹簧；顶料驱动装置的一端与冲头组件驱动机构相连接，第一驱动摆杆的中部通过枢接轴枢接在机体上，第一驱动摆杆的一端与顶料驱动装置相接触，第一驱动摆杆的另一端驱动顶棒运动，顶棒设在机体上，复位弹簧设在机体与顶棒之间；顶料驱动装置驱动所有第一驱动摆杆同步摆动。
14.根据权利要求1所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：所述的顶料机构包括顶料驱动装置、第一驱动摆杆、与第一驱动摆杆位置和数量对应的顶棒及复位弹簧；顶料驱动装置的一端与冲头组件驱动机构相连接，第一驱动摆杆的中部通过枢接轴枢接在机体上，第一驱动摆杆的一端与顶料驱动装置相接触，第一驱动摆杆的另一端驱动顶棒运动，顶棒设在机体上，复位弹簧设在机体与顶棒之间；顶料驱动装置驱动每一第一驱动摆杆独立摆动。
15.根据权利要求1所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：在机体上设有用于主模座平移后工作位置准确定位的定位装置。
16.根据权利要求15所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：所述的定位装置包括定位座、第二凸轮、第一驱动臂、定位杆及第一弹簧，定位座固定在机体上，第二凸轮设在顶料机构上，第以驱动臂的中部枢接在机体上，第一驱动臂的一端与第二凸轮相接触，第一驱动臂的另一端与定位杆相接触，定位杆穿过定位座，在定位杆上具有抵挡凸缘，抵挡凸缘位于定位座内，在定位柱上位于抵挡凸缘与定位座之间套有所述的第一弹簧；当一体化主模组件运动到一位置时，通过顶料机构带动第二凸轮旋转，第二凸轮带动第一驱动臂摆动，第一驱动臂作用到定位杆上，促使定位杆插入到一体化主模组件内，从而实现对一体化主模组件的定位；当第一驱动臂未施加作用力到定位杆上时，定位杆在第一弹簧的作用下复位。
17.根据权利要求1所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机的工作方法，其特征在于：线材经送料机构由冲头组件向主模座方向送入到剪料模内；主模组件在平移过程中，在剪料模和剪料套的位移作用下实现剪料。
18.一种具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，包括机体、设置在机体上的冲头组件、驱动冲头组件运动的冲头组件驱动机构、安装在机体上的顶料机构及设在机体上的送料机构；其特征在于：在机体上设有一体化主模组件和驱动一体化主模组件平移的主模驱动机构；所述的一体化主模组件包括主模座、顶杆及调节顶杆行程且限制顶杆位置的调节装置；所述的主模座设在机体上且相对于机体平移式滑动，主模座内设有镦锻凹模安装孔或安装槽、剪料模安装孔或安装槽，在主模座内对应于镦锻凹模安装孔的位置设有所述的顶杆；所述的调节装置设在主模座内。
19.根据权利要求18所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，其特征在于：所述的调节装置包括设在主模座内的螺纹调节套；顶杆的前端具有限位端，顶杆的后端伸入到螺纹套内。
20.根据权利要求19所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，其特征在于：在主模座内固定有外螺纹套，所述的螺纹调节套啮合在外螺纹套外，螺纹调节套的一端具有六角调节头；在主模座上设有通往六角调节头的通槽。
21.根据权利要求19或20所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，其特征在于：在主模座上设有用于锁紧螺纹调节套的锁紧螺钉。
22.根据权利要求18所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，其特征在于：所述的主模驱动机构包括驱动块驱动装置、驱动连杆及驱动块；驱动块驱动装置连接在冲头组件驱动机构与驱动连杆之间，驱动连杆的一端枢接在驱动块驱动装置上，驱动连杆的另一端枢接在驱动块上；驱动块滑动设置在主模座的驱动块滑动槽内，在驱动块上设有驱动槽；在主模座上设有伸入或穿过驱动槽的驱动杆。
23.根据权利要求22所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，其特征在于：所述的驱动块驱动装置包括第五传动轴和第五齿轮，第五传动轴设在机体上，第五齿轮安装在第五传动轴上，第五齿轮由冲头组件驱动机构驱动，驱动连杆的一端枢接在偏离第五齿轮旋转中心的端面上。
24.根据权利要求22所述的具有平移式一体化主模组件的镦锻机，其特征在于：驱动块滑动槽是在主模座相对于驱动块滑动的前后方向的远离镦锻模安装位置的一侧侧面具有开口的开口槽，所述的驱动块设在所述开口槽内，驱动块在开口槽内前后滑动；所述的驱动杆从上至下穿过主模座和设置在开口槽内的驱动块。
25.根据权利要求18所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，其特征在于：在设置有驱动块的机体前侧和后侧分别设有导向块，导向块具有供驱动块滑动的导向槽。
26.根据权利要求18所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，其特征在于：所述的主模驱动机构包括通过冲头组件驱动机构驱动的第一凸轮及安装在主模座上的旋转轮，第一凸轮作用在旋转轮上，在机体与主模组件之间设有复位机构；所述的复位机构为设在机体与主模组件的复位弹簧。
27.根据权利要求18、22至26任一项所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，其特征在于：所述的机体包括机架及座体，所述的机架包括机架体和与机架体为一体的机架座，座体设在机架座内；所述的主模组件滑动的设在座体内；机架座和座体的一端凸出机架体，所述的主模驱动机构设在冲头组件驱动机构与机架座凸出端之间。
28.根据权利要求27所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，其特征在于：机架座和座体的另一端凸出机架体。
29.根据权利要求27所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，其特征在于：所述的机架座包括机座本体及端板，机座本体具有容置腔，座体设在容置腔内，容置腔的一端部具有开口，端板固定在位于开口处的机座本体上。
30.根据权利要求18所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，其特征在于：所述的顶料机构包括顶料驱动装置、第一驱动摆杆、与第一驱动摆杆位置和数量对应的顶棒及复位弹簧；顶料驱动装置的一端与冲头组件驱动机构相连接，第一驱动摆杆的中部通过枢接轴枢接在机体上，第一驱动摆杆的一端与顶料驱动装置相接触，第一驱动摆杆的另一端驱动顶棒运动，顶棒设在机体上，复位弹簧设在机体与顶棒之间；顶料驱动装置驱动所有第一驱动摆杆同步摆动。
31.根据权利要求18所述的具有平移式一体化主模组件的线材镦锻机，其特征在于：所述的顶料机构包括顶料驱动装置、第一驱动摆杆、与第一驱动摆杆位置和数量对应的顶棒及复位弹簧；顶料驱动装置的一端与冲头组件驱动机构相连接，第一驱动摆杆的中部通过枢接轴枢接在机体上，第一驱动摆杆的一端与顶料驱动装置相接触，第一驱动摆杆的另一端驱动顶棒运动，顶棒设在机体上，复位弹簧设在机体与顶棒之间；顶料驱动装置驱动每一第一驱动摆杆独立摆动。
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