CN109093056A - 一种改进的整体锻造连体弓型耙的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种改进的整体锻造连体弓型耙的方法及设备。本发明的方法包括：S1：取矩形胚料，加热至目标温度；S2：用冲压设备在矩形胚料上整体冲压成型耙齿，耙齿两侧预留耙柄胚料，并且进行肩部切削；S3：对两侧的耙柄胚料分别进行横向锻压，将耙柄胚料锻压至柱状；S4：对所述耙柄胚料进行局部加温，并且利用辊锻设备对所述耙柄胚料进行拉伸形成耙柄，并折返至与耙齿反向；S5：将两侧拉伸出的耙柄，向内折弯成弧形并将耙柄的两端合并锻压在一起，形成弓型耙主体；S6：将所述弓型耙主体置于“凸”字型冲压设备之间对耙齿部分进行冲压。

Description

一种改进的整体锻造连体弓型耙的方法及设备
技术领域
本发明涉及农具生产领域，具体涉及一种改进的整体锻造连体弓型耙的方法。
背景技术
园林工具是指用于园林等方面的工具。按照使用场合分类，园林工具包括园艺工具和园林工具。按照使用对象分类，还能够分成家用工具和专业工具。
园林工具中，耙是非常重要的一种，其可以用于表层土壤耕作。耕作深度一般不超过15厘米。耙，由木把、耙头组成，耙头装有铁齿，用于平地碎土、耙土、耙堆肥、耙草、平整菜园等。
现有的园林工具耙头，采用分体冲压焊接而成。这类产品除了材质问题外，还因为加工方法上存在的问题，使耙头在使用过程中，存在耙齿易变形、弓形柄与耙身连接部位易断裂等问题。
现有技术中公开了一种整体锻造连体弓型耙的方法，其通过五次加温利用冲压锻造出一种弓形柄耙。
但是，在该方法的具体应用过程中发现，采用该技术中的锻造方法，产品的成品率低、产品的标准化程度偏低，并且在锻造过程中，耙子弓型柄的锻压过程中，中间容易形成鼓包，需要通过增加大量锻压次数或二次切削或锻压等方式来解决。
发明内容
因此，现有的弓型耙一体锻造方法尚不成熟，人们需要一种成品率更高、标准化程度也更高，并且减少锻压过程中不必要的反复操作的锻造方法。
本发明提供了一种改进的整体锻造连体弓型耙的方法，其特征在于，所述方法包括：
利用矩形胚料整体冲压锻造形成耙体。
优选地，所述方法包括下述步骤：
S1：取宽度大于目标弓型耙宽度，高度大于目标弓型耙最长耙齿的矩形胚料，加热至目标温度；
S2：用冲压设备在矩形胚料上整体冲压成型耙齿，耙齿两侧预留耙柄胚料，并且进行肩部切削；
S3：对两侧的耙柄胚料分别进行横向锻压，将耙柄胚料锻压至柱状；
S4：对所述耙柄胚料进行局部加温，并且利用辊锻设备对所述耙柄胚料进行挤压拉伸形成耙柄，并折返至与耙齿反向；
S5：将两侧拉伸出的耙柄，向内折弯成弧形并将耙柄的两端合并锻压在一起，形成弓型耙主体；
S6：将所述弓型耙主体置于“凸”字型冲压设备之间，利用“凸”字型冲压设备对耙齿部分进行冲压，使耙齿达到预定的弧度。
优选地，所述“凸”字型冲压设备包括耙柄固定端和耙齿成弧端，所述耙柄固定端的宽度略宽于所述弓型耙的耙柄，所述耙齿成弧端具有弯折面，所述弯折面的弧度或弯折角度与所述弓型耙的目标弯折弧度或角度匹配。
优选地，所述方法中，所述目标温度大于等于900摄氏度或大于等于1000摄氏度。
优选地，所述矩形胚料采用碳素钢。
优选地，所述矩形胚料的长度为35-60cm，宽度为8-20cm。
优选地，所述步骤S5采用弯折设备实现。
另一方面，本发明提供一种用于整体锻造连体弓型耙的折弯设备，其特征在于，所述折弯设备包括：机架、马达驱动器、滑动杆、交叉折弯杆、滑动架、滚轮、弧形滑槽、弧形挡板，所述马达驱动器与滑动架固定连接，所述滑动架安装在所述滑动杆上，能够沿着所述滑动杆滑动，所述液压杆
优选地，所述方法的步骤S2还包括在整体冲压成型耙齿的同时，在所述矩形胚料沿长边一侧的两个顶角处，冲压切削掉两个三角形部分形成肩部，每个顶角处一个。
需要说明的是，本发明中若耙体坯料在加温之后，后续步骤连续进行，并且，耙体温度足够进行后续步骤，则不需要二次加温，若后续步骤间隔较长以至于坯料降温到不足以进行后续锻压，则本领域技术人员可以在各步骤之间增加局部或整体加温的步骤。
本发明的方法能够明显提供产品的成品率、提高产品的标准化程度，并且在锻造过程中，耙子弓型柄的锻压过程中，避免出现中间鼓包，减少锻压次数。
附图说明
图1为本发明的改进的整体锻造连体弓型耙方法的示意性流程图。
图2-4为本发明实施例3中提供的耙柄折弯机的结构示意图；
图5为本发明方法制备的连体弓型耙在耙柄折弯之前的结构示意图；
图6为本发明方法制备的连体弓型耙在耙柄折弯之后的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及其实施例对本发明进行详细说明，但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例描述的范围之中。
实施例1
如图1所示，为本发明实施例中的改进的整体锻造连体弓型耙方法的示意性流程图。
如图所示，本发明的方法包括下述步骤：
S1：取宽度大于目标弓型耙宽度，高度大于目标弓型耙最长耙齿的矩形胚料，加热至目标温度1000-1200摄氏度。这个步骤主要的目的就是为后续的首次冲压出耙齿和胚料肩部做准备。本次的加热温度要高于后续的加热温度，是为了保证冲压效果。
S2：用冲压设备在矩形胚料上整体冲压成型耙齿，耙齿两侧预留耙柄胚料，并且在所述矩形胚料沿长边一侧的两个顶角处，冲压切削掉两个三角形部分形成肩部，该冲压过程一次性完成。
S3：在完成了上述冲压之后，对两侧的耙柄胚料分别进行横向锻压，将耙柄胚料锻压至柱状。由于步骤S2中对耙齿和肩部的冲压一次性完成，节省了时间，可以在S2之后直接对两侧的耙柄胚料进行冲压。
S4：对所述耙柄胚料进行局部加温，并且利用辊锻设备对所述耙柄胚料进行拉伸形成耙柄，并折返至与耙齿反向；
S5：将两侧拉伸出的耙柄，向反向内侧折弯成弧形并将耙柄的两端合并锻压在一起，形成弓型耙主体。
该步骤是通过本发明涉及的双向同步折弯机实现的，该折弯机包括：
S6：将所述弓型耙主体置于“凸”字型冲压设备之间，利用“凸”字型冲压设备对耙齿部分进行冲压，使耙齿达到预定的弧度。
这里所提到的“凸”字型冲压设备包括耙柄固定端和耙齿成弧端，所述耙柄固定端的宽度略宽于所述弓型耙的耙柄，所述耙齿成弧端具有弯折面，所述弯折面的弧度或弯折角度与所述弓型耙的目标弯折弧度或角度匹配。
本发明的所述方法中，目标温度大于等于900摄氏度或大于等于1000摄氏度。所述矩形胚料采用碳素钢或其他钢材。
为了保证耙柄的长度，耙柄坯料的宽度厚度要大于最终所形成耙柄的尺寸，以便留出足够的材料形成耙柄。本实施例，由于采用了肩部切削的方式，在耙柄坯料和耙齿之间形成的细隔离段。在对耙柄坯料进行反复锻压，以使耙柄坯料变细逐渐形成耙柄过程中，可以有效减少锻压次数，避免耙柄与耙齿之间形成鼓包，形成残次品。
申请人对100件产品的锻压次数和次品数目进行了统计，统计数据如下：
实施例2
如图2所示，为本发明实施例中的改进的整体锻造连体弓型耙方法的示意性流程图。
如图所示，本发明的方法包括下述步骤：
S1：取宽度大于W+A+2B(其中，W为目标弓型耙宽度，A＝8cm+单个耙齿宽度，B为预留的用于锻压耙柄的胚料宽度)，高度大于P+2Q(其中，P为目标弓型耙最长耙齿，Q为耙背的宽度)的矩形胚料，加热至目标温度1000-1200摄氏度。
S2：用冲压设备在矩形胚料的一侧上整体冲压成型耙体胚料，该耙体胚料包括与最终耙齿数目相同的耙齿，以及在一排耙齿两侧的宽度大于单个耙齿的耙柄预留部。冲压设备包括上方冲压台和下方冲压台，下方冲压台具有多个冲压齿，各冲压齿之间的间隔等于耙齿的宽度，左右两侧的最外侧冲压齿之间的宽度等于耙柄预留部的宽度，上方冲压台的冲压齿对向下方冲压台的间隙，下方冲压台的冲压齿对向上方冲压台的间隙。冲压时，将高温的矩形胚料放置于下方冲压台上，当上方冲压台落下后，将具有耙齿和耙背的耙体冲压下来，在耙齿两侧预留耙柄胚料。
在将耙体冲压下来之后，将坯料中的剩余坯料调转方向，并向一侧偏移预定距离，放置于下方冲压台上，使得坯料中原耙齿间隙部分置于下方冲压台的耙齿位置，进行二次冲压，二次冲压后形成第二块耙体坯料，采用这种方式，可以使用原钢材坯料不到1.5倍面积的坯料形成2块耙体坯料，大大降低成本。
S3：，接下来，将耙体坯料放置于第二冲压设备下方，第二冲压设备，用于在矩形坯料耙背的两侧冲压掉两个三角形的缺口，沿长边一侧的两个顶角处，冲压切削掉两个三角形部分形成肩部。需要说明的是冲压掉三角形肩部的过程可以在S2中一次完成，也可以在S2之后，单独进行
S4：在完成了上述冲压之后，对两侧的耙柄胚料分别进行横向锻压，将耙柄胚料锻压至柱状。由于在上述步骤中冲压切削掉两个三角形部分形成肩部，在耙齿和耙柄之间形成隔离带，所以在在将耙柄坯料锻压成柱状时，节省了大量时间，可以有效减少锻压次数，并且不会产生耙柄坯料与耙柄之间的鼓包，大大提升制备效率。
S5：对所述耙柄胚料进行局部加温，并且利用辊锻设备对所述耙柄胚料进行拉伸形成耙柄，并折返至与耙齿反向；
S6：将两侧拉伸出的耙柄，向反向内侧折弯成弧形并将耙柄的两端合并锻压在一起，形成弓型耙主体。
S7：将所述弓型耙主体置于“凸”字型冲压设备之间，利用“凸”字型冲压设备对耙齿部分进行冲压，使耙齿达到预定的弧度。
这里所提到的“凸”字型冲压设备包括耙柄固定端和耙齿成弧端，所述耙柄固定端的宽度略宽于所述弓型耙的耙柄，所述耙齿成弧端具有弯折面，所述弯折面的弧度或弯折角度与所述弓型耙的目标弯折弧度或角度匹配。
本发明的所述方法中，目标温度大于等于900摄氏度或大于等于1000摄氏度。所述矩形胚料采用碳素钢或其他钢材。
实施例3
所述制备设备包括：钢板加热装置、耙齿冲压装置、第二冲压装置、第三冲压装置、辊锻装置、耙柄折弯装置，所述钢板加热装置用于将矩形胚料加热至目标温度以上，所述耙齿冲压装置用于对所述矩形胚料进行冲压，以形成具有耙齿的耙体，所述第二冲压设备用于对所述耙体进一步冲压以冲压掉肩部。所述第三冲压设备用于对所述耙柄胚料的各个侧面反复冲压，使耙柄坯料称为方柱形，所述辊锻装置用于对耙体最外侧的两个耙齿(或称耙柄坯料)进行辊压，形成两根长长的耙柄。
所述折弯装置用于对耙柄进行一次成型。
所述钢板加热装置可以采用普通的电或燃气加热炉，或者高效燃煤加热炉，所述耙齿冲压装置包括上方冲压台和下方冲压台，下方冲压台具有多个冲压齿，各冲压齿之间的间隔等于耙齿的宽度，左右两侧的最外侧冲压齿之间的宽度等于耙柄预留部的宽度，上方冲压台的冲压齿对向下方冲压台的间隙，下方冲压台的冲压齿对向上方冲压台的间隙。
所述第二冲压装置用于进行肩部切削，所述第二冲压设备也具有上方冲压台和下方冲压台，第一冲压设备冲压后的胚料放置在下方冲压台上，上方冲压台对向下方冲压台的肩部，下方冲压台在胚料肩部具有相应的缺口，上方冲压台对向坯料的肩部。
所述辊锻设备包括具有凹槽的两对旋转轮，每个旋转轮都是半圆形或弓形，另一半形成缺口，旋转轮能够绕着半圆形的轴心旋转，凹槽沿着旋转轮的圆周方向，两个旋转轮中，一个旋转轮顺时针旋转，另一个逆时针旋转，即二者旋转时相向旋转，当旋转轮，耙柄坯料在被锻压成柱状之后，置于旋转轮的凹槽中，旋转轮朝向挤压板旋转，从而实现对耙柄坯料的挤压成型。更优选地，还可以包括耙柄锻压设备。在对耙柄进行辊锻之前，先通过锻压对耙柄进行锻压成柱状。耙柄锻压设备具有锻压台和上下往复运动的锻压柱，所述锻压柱向下运动的极限位置与下方锻压台的距离大于等于耙柄的直径，工人通过工具夹持耙体坯料并将耙柄坯料置于锻压台上，不断旋转，使耙柄锻压成柱状，然后再通过辊锻设备进行辊锻。
耙柄成型装置用于对耙柄进行双向同时向内折弯(在同一平面上)，并将耙柄的前端折叠在一起。然后，通过人工将两根耙柄截成相同长度，焊接在一起，最后通过侧向弧度锻压设备，将整个耙体锻压出应有弧度(从侧面看的弧度)。
如图2-6所示，耙柄折弯设备包括：机架1、马达驱动器2(包括电动马达2-1和旋转驱动轮2-2，电动马达通过皮带带动旋转驱动轮旋转，旋转驱动轮的输出轴会随着皮带旋转，该输出轴)、滑动杆3、交叉折弯杆4、滑动架5、轴承6、弧形滑槽7、弧形挡板8以及曲轴连杆(或称偏心旋转轮)9。
马达驱动器的旋转驱动轮的输出轴与曲轴连杆的曲轴相连，能够带动曲轴旋转，连杆偏心地连接在曲轴上，曲轴旋转时，能够带动连杆向前或向后推动滑动架5运动。
所述滑动架5安装在所述滑动杆3上，能够沿着所述滑动杆3往复滑动，所述交叉折弯杆4包括四个连杆，第一连杆和第二连杆的一端固定在所述滑动架5的上方，另一端分别固定在第一轴承和第二轴承的上端，第一连杆和第二连杆彼此交叉，第三连杆和第四连杆的一端固定在所述滑动架5的下方，另一端分别固定在第一轴承和第二轴承的下端，所述轴承6的下部具有滚轮，两个轴承6分别穿过两个弧形滑槽7、，能够在弧形滑槽7内往复滑动，所述弧形挡板8安装在机架1上，所述机架1上具有动作层和耙体放置层，所述弧形挡板8设置在耙体放置层上，为向上的凸起部分，该凸起一侧为平面结构，另一侧具有对称的两个弧形结构，本发明的折弯设备工作时，首先利用马达驱动器驱动滑动架5向前移动，使得交叉折弯杆前端的轴承向前移动到达弧形滑槽7的最右侧(底部)，进而使得第一轴承和第二轴承彼此分开，然后，将待折弯的耙体(如图3所示)的两根耙柄插入到弧形挡板8和两个轴承之间，具体而言，使得第一根耙柄位于弧形挡板和上方的轴承之间，第二根耙柄位于弧形挡板和下方的轴承之间，可以利用轴承的外壁，或者可以在轴承上添加滚轮，使得上下两个滚轮分别从外侧正对耙柄，然后，利用马达驱动器驱动滑动架向后运动，进而带动交叉折弯杆向后移动，使得交叉折弯杆前端的轴承向后同时向中部移动到达弧形滑槽7顶部，此时，利用轴承或滚轮向两根耙柄施加压力，使得耙柄变为弧形，并且在弧形挡板的顶部汇合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡在本发明的精神和原则之内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的保护范围之内。
虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种改进的整体锻造连体弓型耙的方法，其特征在于，所述方法包括：利用矩形胚料整体冲压锻造形成耙体。
2.根据权利要求1所述的改进的整体锻造连体弓型耙的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
S1：取宽度大于目标弓型耙宽度，高度大于目标弓型耙最长耙齿的矩形胚料，加热至目标温度；
S2：用冲压设备在矩形胚料上整体冲压成型耙齿，耙齿两侧预留耙柄胚料；
S3：对两侧的耙柄胚料分别进行横向锻压，将耙柄胚料锻压至柱状；
S4：对所述耙柄胚料进行局部加温，并且利用辊锻设备对所述耙柄胚料进行挤压拉伸形成耙柄，并折返至与耙齿反向；
S5：将两侧拉伸出的耙柄，向内折弯成弧形并将耙柄的两端合并锻压在一起，形成弓型耙主体；
S6：将所述弓型耙主体置于“凸”字型冲压设备之间，利用“凸”字型冲压设备对耙齿部分进行冲压，使耙齿达到预定的弧度。
3.根据权利要求1所述的改进的整体锻造连体弓型耙的方法，其特征在于，所述“凸”字型冲压设备包括耙柄固定端和耙齿成弧端，所述耙柄固定端的宽度略宽于所述弓型耙的耙柄，所述耙齿成弧端具有弯折面，所述弯折面的弧度或弯折角度与所述弓型耙的目标弯折弧度或角度匹配。
4.根据权利要求1所述的改进的整体锻造连体弓型耙的方法，其特征在于，所述方法中，所述目标温度大于等于900摄氏度或大于等于1000摄氏度。
5.根据权利要求1所述的改进的整体锻造连体弓型耙的方法，其特征在于，所述矩形胚料采用碳素钢。
6.根据权利要求1所述的改进的整体锻造连体弓型耙的方法，其特征在于，所述矩形胚料的长度为35-60cm，宽度为8-20cm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5采用弯折设备实现，所述折弯设备包括：机架、马达驱动器、滑动杆、交叉折弯杆、滑动架、轴承、弧形滑槽、弧形挡板。
8.一种用于权利要求1所述的整体锻造连体弓型耙的制备设备，其特征在于，所述制备设备包括：钢板加热装置、耙齿冲压装置、第二冲压装置、辊锻装置、耙柄成型装置，所述钢板加热装置用于将矩形胚料加热至目标温度以上，所述耙齿冲压装置用于对所述矩形胚料进行冲压，以形成具有耙齿的耙体，所述第二冲压设备用于对所述耙体进一步冲压，以冲压形成肩部，所述辊锻装置用于对耙体最外侧的两个耙齿进行锻压，形成两根耙柄，所述耙柄成型装置用于对耙柄进行一次成型。
9.一种用于权利要求1所述的整体锻造连体弓型耙的折弯设备，其特征在于，所述折弯设备包括：机架、马达驱动器、滑动杆、交叉折弯杆、滑动架、轴承、弧形滑槽、弧形挡板。
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