CN107282842B - 砧具及锻造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种砧具及锻造装置，涉及锻压设备技术领域，砧具包括上砧；所述上砧沿上砧的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩；所述上砧的底面上设有凸台，所述凸台沿凸台的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩；所述凸台与所述上砧为一体式结构。在压机带动上砧朝向工件下压时，凸台能够向下压缩工件，上砧的底面上的凸台能够替代垫板，上砧与工件之间不需要设置垫板，能够减少人工操作，提高加工效率，降低加工耗时，提高砧具的使用的便捷性。

Description

砧具及锻造装置

技术领域

本发明涉及锻压设备技术领域，尤其是涉及一种砧具，以及一种具有该砧具的锻造装置。

背景技术

冷变形是金属在再结晶温度以下所进行的变形，如钢的冷拉或冷冲压等。冷变形是锻件消除淬火残余应力最重要的方法之一，尤其是大型自由锻件。冷变形是在锻件在淬火与时效(沉淀强化)生产间进行的，通过冷压缩锻件高度方向，达到消除锻件淬火产生的残余应力的目的。

砧具是整个冷变形环节中必不可少的加工工具。现有技术中，砧具包括上砧和砧座。在冷变形的过程中，上砧的工作面与锻件之间需要设置垫板，垫板与锻件接触的一面为朝向锻件凸的弧面，压机带动上砧下压至垫板上，垫板与锻件接触的一面能够压缩锻件。在加工的过程中，需要人工移动垫板，人工移动垫板的工作效率低、耗时长、成本高，导致砧具的使用的便捷性不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种砧具，以解决现有技术中的砧具的使用的便捷性不佳的技术问题。

本发明提供的砧具，包括上砧；

所述上砧沿上砧的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩；

所述上砧的底面上设有凸台，所述凸台沿凸台的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩；

所述凸台与所述上砧为一体式结构。

进一步地，所述砧具由5CrNiMo模具钢材料制成。

进一步地，所述砧具采用调质热处理。

进一步地，所述凸台采用抛光处理。

进一步地，所述上砧的侧壁为弧面，所述上砧的侧壁与所述上砧的底面圆滑过渡，所述凸台的侧壁为弧面，所述凸台的侧壁与所述凸台的底面圆滑过渡，所述凸台的侧壁与所述上砧的底面圆滑过渡。

进一步地，所述砧具还包括砧座和底座，所述砧座设置在所述底座上，且所述砧座与所述底座可拆卸地连接。

进一步地，所述底座的两个侧壁上分别设有通孔，所述砧座的两个侧壁上分别设有与所述通孔位置相对应的安装孔，紧固件依次伸入所述通孔和所述安装孔中。

本发明的目的还在于提供一种锻造装置，包括本发明所述的砧具。

进一步地，所述锻造装置还包括机架；

所述砧具为本发明所述的砧具；

所述底座与所述机架滑动连接，所述底座能够相对于所述机架在水平方向上沿第一方向滑动。

进一步地，所述锻造装置还包括冷却组件；所述冷却组件用于朝向所述砧具喷洒冷却液。

本发明提供的砧具包括上砧；所述上砧沿上砧的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩；所述上砧的底面上设有凸台，所述凸台沿凸台的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩；所述凸台与所述上砧为一体式结构。在压机带动上砧朝向工件下压时，凸台能够向下压缩工件，上砧的底面上的凸台能够替代垫板，上砧与工件之间不需要设置垫板，能够减少人工操作，提高加工效率，降低加工耗时，提高砧具的使用的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1时本发明实施例提供的砧具的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的砧具的侧视图；

图3是本发明实施例提供的砧具的主视图；

图4是本发明实施例提供的砧具的仰视图。

图标：1－上砧；11－凸台；111－凸台的侧壁；12－上砧的侧壁。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种砧具及锻造装置，下面给出多个实施例对本发明提供的砧具及锻造装置进行详细描述。

实施例1

本实施例提供的砧具，如图1至图4所示，包括上砧1；上砧1沿上砧1的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩；上砧1的底面上设有凸台11，凸台11沿凸台11的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩；凸台11与上砧1为一体式结构。

其中，上砧1沿上砧1的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩，上砧1的底面的面积小于上砧1的顶面的面积，能够提高作用在上砧1的底面上的压强，更有效地将凸台11下压在工件上，提高冷变形效率。

在压机带动上砧1朝向工件下压时，凸台11向下压缩工件，凸台11的底面和侧壁与工件接触，凸台11沿凸台11的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩，凸台11的底面的面积小于凸台11的顶面的面积，能够提高作用在凸台11的底面上的压强，提高冷变形效率。

凸台11与上砧1为一体式结构，能够提高上砧1的强度，防止凸台11与上砧1分离，提高冷变形能力。

在压机带动上砧1朝向工件下压时，凸台11能够向下压缩工件，上砧1的底面上的凸台11能够替代垫板，上砧1与工件之间不需要设置垫板，能够减少人工操作，提高加工效率，降低加工耗时，提高砧具的使用的便捷性。

此外，在利用砧具对工件进行冷变形时，能够配合传送机构传送工件，上砧1上的凸台11下压工件后，传送机构将工件向前传送适合的距离，上砧1上的凸台11再次下压工件，免除了人工移动垫板的过程，提高了冷变形精度，提高工件冷变形质量。

优选地，上砧1的两个侧壁相对于上砧1的中线对称设置，凸台11的两个侧壁相对于上砧1的中线对称设置，以使上砧1在下压工件的过程中，工件受力较为均匀，能够充分冷变形，提高上砧1和凸台11的冷变形能力，并且也可以使上砧1和凸台11受力较为均匀，防止上砧1和凸台11损坏，延长使用寿命。

进一步地，砧具由5CrNiMo模具钢材料制成。5CrNiMo模具钢是热作模具钢，是合金元素含量较低的合金工具钢，也是传统的锤锻模具钢，具有良好的韧性、强度和耐磨性、淬透性。适用于制作形状复杂、冲击负荷重的各种大、中型锤锻模。砧具由5CrNiMo模具钢材料制成能够使砧具能够承受相对较大的负荷，防止砧具损坏，提高使用寿命。

进一步地，砧具采用调质热处理，调质热处理即淬火和高温回火的综合热处理工艺。砧具采用调质热处理，能够使砧具具有优良的综合力学性能，即高强度和高韧性的适当配合，以保证砧具长期使用，延长砧具的使用寿命，提高砧具使用的可靠性，降低砧具的维修成本。

进一步地，凸台11采用抛光处理，抛光能够降低凸台11表面的粗糙度，在凸台11下压工件的过程中，能够防止凸台11划伤工件，提高工件质量。

进一步地，上砧的侧壁12为弧面，上砧的侧壁12与上砧的底面圆滑过渡，凸台的侧壁111为弧面，凸台的侧壁111与凸台的底面圆滑过渡，凸台的侧壁与上砧的底面圆滑过渡。

由于上砧的侧壁12为弧面，凸台的侧壁111也为弧面，能够使上砧的侧壁12、上砧1的底面、凸台11的此笔和凸台11的底面依次圆滑过渡，在上砧1下压工件时，能够防止划伤工件，并且使工件受力更加均匀。

此外，在工件的冷变形加工过程中，由于工件中心部位的变形阻力大，造成中心部位的变形量相对于工件两端偏小，进而造成冷变形不均的问题，由于凸台11沿凸台11的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩，并且凸台的侧壁111为朝向上砧1的外部凸出的弧面，在凸台11与工件接触时，凸台11的底面凸出于上砧1的高度高于凸台的侧壁111凸出于上砧1的高度，能够使工件的中心部位和两端变形保持一致，使工件受力均匀，使冷变形更加充分。

本实施例提供的砧具包括上砧1；所述上砧的侧壁12为朝向上砧1的外部凸出的弧面，且所述上砧的侧壁12朝向上砧1的内部向下倾斜；所述上砧1的底面上设有凸台11，所述凸台的侧壁111为朝向上砧1的外部凸出的弧面，且所述凸台的侧壁111朝向凸台11的内部向下倾斜；所述凸台11与所述上砧1为一体式结构。在压机带动上砧1朝向工件下压时，凸台11能够向下压缩工件，上砧1的底面上的凸台11能够替代垫板，上砧1与工件之间不需要设置垫板，能够减少人工操作，提高加工效率，降低加工耗时，提高砧具的使用的便捷性。

实施例2

本实施例提供的砧具，包括实施例1中的砧具，砧具还包括砧座和底座，砧座设置在底座上，且砧座与底座可拆卸地连接。

其中，砧座设置在底座上，在冷变形的过程中，工件设置在砧座上，压机带动上砧1朝向工件运动，从而使上砧1压缩工件。砧座与底座可拆卸地连接，能够便于更换砧座，降低维护成本。

进一步地，底座的两个侧壁上分别设有通孔，砧座的两个侧壁上分别设有与通孔位置相对应的安装孔，紧固件依次伸入通孔和安装孔中。

具体地，底座上具有两个相对设置的侧壁，侧壁上具有通孔，通孔的内表面上具有螺纹，砧座的两个侧壁上分别设有安装孔，安装孔的内表面上具有螺纹，且安装孔的位置与通孔的位置相对应，紧固件为螺栓，螺栓能够与通孔的内表面上的螺纹和安装孔的内表面上的螺纹啮合，螺栓依次伸入通孔和安装孔中，从而将砧座固定在安装台上。

此外，砧座具有相对设置的第一端面和第二端面，初次利用紧螺栓将砧座安装在底座上时，可以使第一端面朝向上砧1设置，在使用一段时间后，第一端面产生一定的损坏后，松开螺栓，使第二端面朝向上砧1设置，并利用螺栓将砧座与底座固定，可以继续使用砧座，能够提高砧座的利用率，并便于维修。

本实施例提供的砧具，在压机带动上砧1朝向工件下压时，凸台11能够向下压缩工件，上砧1的底面上的凸台11能够替代垫板，上砧1与工件之间不需要设置垫板，能够减少人工操作，提高加工效率，降低加工耗时，提高砧具的使用的便捷性，并且砧座与底座可拆卸地连接，能够便于更换砧座，提高砧具的使用寿命，降低砧座的维修成本。

实施例3

本实施例提供的锻造装置，包括实施例2中的砧具，锻造装置还包括机架，底座与机架滑动连接，底座能够相对于机架在水平方向上沿第一方向滑动。

其中，机架具有两个侧壁，两个侧壁上分别设有滑槽，底座的两侧上分别设有滑块，两个滑块分别设置在滑槽内，以使底座能够相对于机架在水平方向上沿机架的长度方向滑动，机架的两个侧壁上还分别设有锁紧机构，用于在底座滑动至适合的位置后，将底座与机架锁紧，上砧1安装在压机上，并且横向设置在机架的上方。

在冷变形的过程中，工件设置在砧座上，压机带动上砧1下压至工件上，上砧1上的凸台11能够压缩工件，凸台11压缩工件后，压机带动上砧1远离工件运动，此时松开锁紧机构，控制底座相对于机架沿机架的长度方向滑动适合的距离后，利用锁紧机构将底座锁紧，再利用压机带动上砧1下压至工件上，依次不断循环。其中，底座还可以与驱动件连接，利用电动推杆，用于在底座需要滑动时，驱动底座滑动，并且锻造装置还可以设置控制器，在压机完成一次下压后，控制器控制锁紧机构松开，控制驱动件带动底座沿机架的长度方向滑动适合的距离后，再控制锁紧机构锁紧，随后控制压机再次下压，一次不断循环，能够较为精确地控制工件的滑动量，使工件冷变形较为充分，并且提高加工效率和精度。

此外，可以在砧座和上砧1内设置冷却盘管，在冷变形的过程中，向冷却盘管内注入冷却液，用于冷却砧座和上砧1，在冷变形的过程中，上砧1与工件下压时，会产生大量热量，砧座和上砧1的温度会上升，冷却盘管内的冷却液能够降低砧座和上砧1的温度，防止砧座和上砧1温度过高导致容易损坏，提高砧座和上砧1的使用寿命，提高砧具的可靠性。

本实施例提供的锻造装置，在压机带动上砧1朝向工件下压时，凸台11能够向下压缩工件，上砧1的底面上的凸台11能够替代垫板，上砧1与工件之间不需要设置垫板，能够减少人工操作，提高加工效率，降低加工耗时，提高砧具的使用的便捷性，并且在利用砧具对工件进行冷变形时，能够配合传送机构传送工件，上砧1上的凸台11下压工件后，传送机构将工件向前传送适合的距离，上砧1上的凸台11再次下压工件，免除了人工移动垫板的过程，提高了冷变形精度，提高工件冷变形质量。

实施例4

本实施例提供的锻造装置，包括实施例2中的砧具，锻造装置还包括机架，底座与机架滑动连接，底座能够相对于机架在水平方向上沿第一方向滑动。

其中，机架具有两个侧壁，两个侧壁上分别设有滑槽，底座的两侧上分别设有滑块，两个滑块分别设置在滑槽内，以使底座能够相对于机架在水平方向上沿机架的长度方向滑动，机架的两个侧壁上还分别设有锁紧机构，用于在底座滑动至适合的位置后，将底座与机架锁紧，上砧1安装在压机上，并且横向设置在机架的上方。

在冷变形的过程中，工件设置在砧座上，压机带动上砧1下压至工件上，上砧1上的凸台11能够压缩工件，凸台11压缩工件后，压机带动上砧1远离工件运动，此时松开锁紧机构，控制底座相对于机架沿机架的长度方向滑动适合的距离后，利用锁紧机构将底座锁紧，再利用压机带动上砧1下压至工件上，依次不断循环。其中，底座还可以与驱动件连接，利用电动推杆，用于在底座需要滑动时，驱动底座滑动，并且锻造装置还可以设置控制器，在压机完成一次下压后，控制器控制锁紧机构松开，控制驱动件带动底座沿机架的长度方向滑动适合的距离后，再控制锁紧机构锁紧，随后控制压机再次下压，一次不断循环，能够较为精确地控制工件的滑动量，使工件冷变形较为充分，并且提高加工效率和精度。

进一步地，所述锻造装置还包括冷却组件；所述冷却组件用于朝向所述砧具喷洒冷却液。

具体地，冷却组件包括依次连接的喷头、冷却管、冷却泵和储液箱，储液箱用于储存冷却液，喷头朝向上砧1和砧座设置，在冷变形的过程中，冷却泵将储液箱中的冷却液输送至冷却管中，随后通过喷头喷出至上砧1和砧座之间，在冷变形的过程中，上砧1与工件下压时，会产生大量热量，砧座和上砧1的温度会上升，喷头喷出的冷却液能够降低砧座和上砧1的温度，防止砧座和上砧1温度过高导致容易损坏，提高砧座和上砧1的使用寿命，提高砧具的可靠性。

本实施例提供的锻造装置，在压机带动上砧1朝向工件下压时，凸台11能够向下压缩工件，上砧1的底面上的凸台11能够替代垫板，上砧1与工件之间不需要设置垫板，能够减少人工操作，提高加工效率，降低加工耗时，提高砧具的使用的便捷性，并且，在利用砧具对工件进行冷变形时，能够配合传送机构传送工件，上砧1上的凸台11下压工件后，传送机构将工件向前传送适合的距离，上砧1上的凸台11再次下压工件，免除了人工移动垫板的过程，提高了冷变形精度，提高工件冷变形质量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种砧具，其特征在于，包括上砧；

所述上砧沿上砧的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩；

所述上砧的底面上设有凸台，所述凸台沿凸台的长度方向的纵向截面上的侧部轮廓由上至下向内收缩；

所述凸台与所述上砧为一体式结构；

所述砧具还包括砧座和底座，所述砧座设置在所述底座上，且所述砧座与所述底座可拆卸地连接；

所述底座的两个侧壁上分别设有通孔，所述砧座的两个侧壁上分别设有与所述通孔位置相对应的安装孔，紧固件依次伸入所述通孔和所述安装孔中；

所述上砧的侧壁为弧面，所述上砧的侧壁与所述上砧的底面圆滑过渡，所述凸台的侧壁为弧面，所述凸台的侧壁与所述凸台的底面圆滑过渡，所述凸台的侧壁与所述上砧的底面圆滑过渡；

底座上具有两个相对设置的侧壁，侧壁上具有通孔，通孔的内表面上具有螺纹，砧座的两个侧壁上分别设有安装孔，安装孔的内表面上具有螺纹，且安装孔的位置与通孔的位置相对应，紧固件为螺栓，螺栓能够与通孔的内表面上的螺纹和安装孔的内表面上的螺纹啮合，螺栓依次伸入通孔和安装孔中，从而将砧座固定在安装台上；

砧座具有相对设置的第一端面和第二端面，初次利用紧螺栓将砧座安装在底座上时，使第一端面朝向上砧设置，在使用一段时间后，第一端面产生一定的损坏后，松开螺栓，使第二端面朝向上砧设置，并利用螺栓将砧座与底座固定。

2.根据权利要求1所述的砧具，其特征在于，所述砧具由5CrNiMo模具钢材料制成。

3.根据权利要求1所述的砧具，其特征在于，所述砧具采用调质热处理。

4.根据权利要求1所述的砧具，其特征在于，所述凸台采用抛光处理。

5.一种锻造装置，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项所述的砧具。

6.根据权利要求5所述的锻造装置，其特征在于，所述锻造装置还包括机架；

所述底座与所述机架滑动连接，所述底座能够相对于所述机架在水平方向上沿第一方向滑动。

7.根据权利要求5所述的锻造装置，其特征在于，所述锻造装置还包括冷却组件；所述冷却组件用于朝向所述砧具喷洒冷却液。