CN106964739A - 一种具有互成角度弧面锤头的金属锻压设备 - Google Patents

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韩伟东
韩寅奔
王园航
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    • B21J13/06—Hammers tups; Anvils; Anvil blocks
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Abstract

本发明涉及金属加工领域，具体涉及金属锻压机。包括下锻压锤头、支承所述下锻压锤头的机加平台、上锻压锤头、连接所述上锻压锤头的动力连接段、为所述动力连接段提供往复冲程的动力机械、整体结构的支承底座、安装于所述支承底座两侧的左支板和右支板以及将所述动力机械架设在所述左支板和右支板之间的架设横梁，其特征在于：所述下锻压锤头与所述上锻压锤头中轴线互成10‑90度夹角。通过锻压锤头间的角度，有效增加了金属工件的延展周长，更有利于金属向周围流动，消除了局部应力不均，有效减少锻压出的板坯变形空间裂纹。同时，弧面锤头在锻压过程中有利于金属流动，阻力小，不易产生折叠及缩孔等缺陷，缩孔及舌头小，变形均匀，内外组织均匀。

Description

一种具有互成角度弧面锤头的金属锻压设备
技术领域
本发明涉及金属加工领域，涉及金属锻压设备，具体涉及一种具有互成角度弧面锤头的金属锻压设备。
背景技术
锻压是一种借助工具或模具在冲击或压力下加工金属机械零件或零件毛坯的方法，其主要任务是解决锻件的成形及其内部组织性能的控制，以获得所需几何形状、尺寸和质量的锻件。由于科技水平的迅速发展，对材料的要求越来越高，要求其具有组织性能均匀稳定，缺陷少，金属无形损耗少的特点，与此同时，锻件也不断向单件质量大、尺寸大的方向发展，这就要求开发实用可靠的锻压设备及工艺来保证。
传统的金属锻压方法是使用上下平头锻压锤头对金属进行压力加工的，这种锻压方法中金属的形变方向被限定，变形阻力大，不利于金属流动，因此锻件容易产生折叠、缩孔、组织不均等缺陷。与此同时，在金属锻压机总功率不变的情况下，由于金属流动受限，即工件的变形抗性更大，因此为了获得指定的变形量，锻压机整体结构需承受较大应力，锤头及设备的磨损增加，导致整体成本提高。
发明内容
针对以上技术问题，本发明的发明目的在于：提供一种可供高效锻压的设备，满足金属变形均匀、组织性能均匀的产品要求，同时降低锤头及锻压机磨损，降低维护成本，提升加工经济性。
本发明解决该技术问题所采取的技术方案为：
一种具有互成角度弧面锤头的金属锻压设备，包括下锻压锤头(1)、支承所述下锻压锤头(1)的机加平台(4)、上锻压锤头(2)、连接所述上锻压锤头(2)的动力连接段(3)、为所述动力连接段(3)提供往复冲程的动力机械(5)、整体结构的支承底座(8)、安装于所述支承底座(8)两侧的左支板(9)和右支板(7)以及将所述动力机械(5)架设在所述左支板(9)和右支板(7)之间的架设横梁(6)，其特征在于：所述下锻压锤头(1)与所述上锻压锤头(3)中轴线互成夹角范围为10度到90度。
进一步地，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述下锻压锤头(1)与所述上锻压锤头(3)中轴线互成60度夹角。
进一步地，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述下锻压锤头(1)与所述上锻压锤头(2)的锻压锤面为弧面。
进一步地，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述锻压锤面的弧面的曲率半径为10到10000毫米。
本发明所提出的一种具有互成角度弧面锤头的金属锻压设备，通过锻压锤头间的角度，将受力后金属的延展的图形从四边形改变成六边形，有效增加了受压工件的受力面积，同时增加了金属工件的延展周长，使得金属工件表面受到压力更加均匀，更有利于金属向周围流动，消除了局部应力不均，有效减少锻压出的板坯变形空间裂纹。
同时，将平头锻压锤头改为弧面锻压锤头，同平头锻压锤头相比，弧面锤头在锻压过程中有利于金属流动，阻力小，不易产生折叠及缩孔等缺陷，缩孔及舌头小，变形均匀，内外组织均匀，很大程度上提高生产效率，降低生产成本。
采用本发明所述的互成角度锤头，只需要调整传统锻压机的安装段即可实现在不同设备上的推广应用，具有较强的推广实用性；本发明的弧面锤头，除过改善金属的流动性以外，还能够加工棒材，而传统的锻压机如果在锻压棒材和板材时，需要频繁更换锤头和模具，影响加工精度，操作效率和生产成本。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图；
图2为本发明锤头加工板材状态示意图；
图3为本发明锤头工件加工受力区域示意俯视图；
图4为本发明锤头加工棒材状态示意图；
图5为现有技术锤头加工棒材状态示意图；
图6为本发明第二安装实例总体结构示意图.
图中，1--下锻压锤头、4--机加平台、2--上锻压锤头、3--动力连接段、(5--动力机械、6--架设横梁、7--右支板、8--支承底座、9--左支板。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明做进一步的说明：
如图1所示，为本发明总体结构示意图，包括下锻压锤头1、支承所述下锻压锤头1的机加平台4、上锻压锤头2、连接所述上锻压锤头2的动力连接段3、为所述动力连接段3提供往复冲程的动力机械5、整体结构的支承底座8、安装于所述支承底座8两侧的左支板9和右支板7以及将所述动力机械5架设在所述左支板9和右支板7之间的架设横梁6，其特征在于：所述下锻压锤头1与所述上锻压锤头(3)中轴线互成45度夹角。
进一步地，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述下锻压锤头(1)与所述上锻压锤头(3)中轴线互成夹角范围为10度到90度。
进一步地，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述下锻压锤头(1)与所述上锻压锤头(2)的锻压锤面为弧面。
进一步地，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述锻压锤面的弧面的曲率半径为10到10000毫米。
本发明所提出的一种具有互成角度弧面锤头的金属锻压设备，通过锻压锤头间的角度，将受力后金属的延展的图形从四边形改变成六边形，有效增加了受压工件的受力面积，同时增加了金属工件的延展周长，使得金属工件表面受到压力更加均匀，更有利于金属向周围流动，消除了局部应力不均，有效减少锻压出的板坯变形空间裂纹。
同时，将平头锻压锤头改为弧面锻压锤头，同平头锻压锤头相比，弧面锤头在锻压过程中有利于金属流动，阻力小，不易产生折叠及缩孔等缺陷，缩孔及舌头小，变形均匀，内外组织均匀，很大程度上提高生产效率，降低生产成本。
采用本发明所述的互成角度锤头，只需要调整传统锻压机的安装段即可实现在不同设备上的推广应用，具有较强的推广实用性；本发明的弧面锤头，除过改善金属的流动性以外，还能够加工棒材，而传统的锻压机如果在锻压棒材和板材时，需要频繁更换锤头和模具，影响加工精度，操作效率和生产成本。
如图2、图3所示，采用控制锤头形状和角度的方法锻压锡板坯。板坯尺寸为500*200*20mm，上、下锤头锤面径向中轴线互成的角度调整为10-90°，板坯长度方向与上、下锤头锤面径向中轴线各成10-60°，锻压时锡板温度为室温，锻压工序为拔长。从图2中可以看到，在工件变形初始状态时，上、下锤头与工件的有效接触为点接触，从图3则发现，随着压下量的不断增大，上、下锤头与工件的实际有效变形区为六边形。这种变形区域有利于金属向四周流动，消除了局部应力不均。
如图4所示，采用控制锤头形状和角度的方法锻压锡棒材。棒材尺寸为Φ40*200mm，上、下锤头锤面径向中轴线互成的角度调整为10-90°，棒材长度方向与上、下锤头锤面径向中轴线各成10-60°，锻压时棒材温度为室温，锻压工序为拔长。在工件变形初始状态时，上、下锤头与工件的有效接触为点接触，随着压下量的不断增大，上、下锤头与工件的实际有效变形区为六边形。这种变形区域有利于金属向四周流动，消除了局部应力不均，从生产的成品不难发现，采用此种工艺锻压出的棒材头部变形区域均匀，表面光滑无缩孔生成。
如图5所述，采用传统锻压方法锻压锡棒。棒材尺寸为Φ40*200mm，上、下锤头为半圆型砧，随锻压道次增加，型砧半径逐渐减小。锻压时示意图如图4所示，锻压时工件温度为室温，锻压工序为拔长。从实物图中可以看出，经过传统方法锻压后的棒材头部有折叠和裂纹产生，变形不均匀，有较大的开裂现象存在，说明在锻压过程中，棒材边部和芯部受力不均匀，金属流动性差，局部的应力集中导致裂纹萌生并扩展。
如图6所示，为本发明所示的锤头安装在另一功率的锻压机的示意图，可以看到，对于不同类型的锻压机而言，本发明的好处在于只用更换锤头就能实现新技术的应用，方便推广使用。

Claims (4)

1.一种具有互成角度弧面锤头的金属锻压设备，包括下锻压锤头(1)、支承所述下锻压锤头(1)的机加平台(4)、上锻压锤头(2)、连接所述上锻压锤头(2)的动力连接段(3)、为所述动力连接段(3)提供往复冲程的动力机械(5)、整体结构的支承底座(8)、安装于所述支承底座(8)两侧的左支板(9)和右支板(7)以及将所述动力机械(5)架设在所述左支板(9)和右支板(7)之间的架设横梁(6)，其特征在于：所述下锻压锤头(1)与所述上锻压锤头(3)中轴线互成夹角范围为10度到90度。
2.根据权利要求1所述的一种具有互成角度弧面锤头的金属锻压设备，其特征在于：所述下锻压锤头(1)与所述上锻压锤头(3)中轴线互成60度夹角。
3.根据权利要求1所述的一种具有互成角度弧面锤头的金属锻压设备，其特征在于：所述下锻压锤头(1)与所述上锻压锤头(2)的锻压锤面为弧面。
4.根据权利要求3所述的一种具有互成角度弧面锤头的金属锻压设备，其特征在于：所述锻压锤面的弧面的曲率半径为10到10000毫米。
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