CN113182482B - 一种用于大型模锻件的坯料定位装置及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大型模锻件的坯料定位装置及其定位方法。所述用于大型模锻件的坯料定位装置，包括底座、支撑台、伸缩装置和定位钳头；其中，所述支撑台设置在底座上；所述伸缩装置位于支撑台上，其包括气缸和滑动杆，该气缸具有一活塞杆，所述活塞杆与滑动杆的一端通过连接板固定连接，该滑动杆的另一端与所述定位钳头固定连接；所述定位钳头具有两钳臂，且两钳臂相邻的一侧均为斜面，且两钳臂靠近滑动杆一端之间的间距小于另一端之间的间距。本发明能够实现大型模锻件的准确定位，提高了工作效率，并且节约了模锻材料，降低了制造成本。

Description

一种用于大型模锻件的坯料定位装置及其定位方法

技术领域

本发明涉及材料锻造技术领域，具体涉及一种用于大型模锻件的坯料定位装置及其定位方法。

背景技术

在大型模锻件的生产中，大型模锻件的于坯料的重量大，锻件往往形状复杂，因此模具型腔的形状也相应地复杂。放置坯料时，通常采用钳车把高温坯料从加热炉转移到模具上，放置过程中通过操作人员目测进行坯料的定位。这样的坯料定位方式，由于受到人员站立位置的目测角度变化、材料高温辐射、坯料重量以及操作安全等因素的影响，极易产生较大的误差，使坯料在放置过程中出现偏差，难以准确定位。这些定位误差会导致锻件轴向两端的成形质量不稳定，材料少的一端会出现填充不满的情况，而材料多的一端又会出现锻件厚度较大的问题，使锻件品质受到较大的影响。实际生产过程中，通常采用加长坯料的长度和增大坯料的直径来弥补定位误差，但这样会造成材料利用率降低，增加制造成本。

因此，如何解决大型模锻件坯料的定位问题是本领域技术人员亟需解决的难题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有的大型模锻件的坯料定位不准确导致的大型模锻件的品质差的问题，提供一种用于大型模锻件的坯料定位装置及其定位方法，能够实现大型模锻件的准确定位，提高了模锻件的品质，并且节约了模锻材料、减少了模锻步骤。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于大型模锻件的坯料定位装置，包括底座、支撑台、伸缩装置和定位钳头；其中，所述支撑台设置在底座上；所述伸缩装置位于支撑台上，其包括气缸和滑动杆，该气缸具有一活塞杆，所述活塞杆与滑动杆的一端通过连接板固定连接，该滑动杆的另一端与所述定位钳头固定连接；所述定位钳头具有两钳臂，且两钳臂相邻的一侧均为斜面，且两钳臂靠近滑动杆一端之间的间距小于另一端之间的间距。

通过设置底座、支撑台、伸缩装置和定位钳头，所述伸缩装置包括气缸和滑动杆，这样，通过控制气缸的活塞杆的运动带动与其固定连接的滑动杆的运动，从而使定位钳头能够沿气缸的长度方向移动，推动大型坯料完成定位。由于定位钳头的两钳臂相邻的一侧均为斜面，且两钳臂靠近滑动杆一端之间的间距小于另一端之间的间距，这样，在定位钳头与坯料接触的过程中，能够迫使坯料发生转动，从而消除坯料与下模之间的夹角，使坯料的定位准确，并且实现了坯料的自动定位。

进一步，所述两钳臂的斜面之间夹角为20-60°，且所述斜面为光滑斜面，这样，斜面与坯料之间的摩擦小，并且能够使坯料发生转动。

进一步，所述滑动杆为两根，分别位于气缸的两侧；在支撑台上对应滑动杆的位置设有滑动座，所述滑动杆固定在滑动座上并与滑动座滑动配合相连，这样，两根滑动杆对称设置，能够确保定位钳头在定位过程中不会发生偏移，确保定位准确。并且设有滑动座，使滑动杆的滑动更加顺畅。

进一步，每根所述滑动杆上对应设有两个滑动座，且该两个滑动座之间具有间距，这样，使滑动杆滑动更加顺畅，并且具有间距的两个滑动座具有有一定的强度，能够保证滑动杆在滑动方向上不发生偏移。

进一步，所述定位钳头远离两钳臂的一侧具有一固定座，该固定座与滑动杆通过螺栓螺母固定连接，这样使滑动杆与定位钳头固定牢固，在定位过程中不会发生偏移，确保定位准确。

进一步，所述支撑台与底座接触的一侧具有向外凸出的安装凸台，使支撑台的断面呈倒T形结构；在安装凸台上开有数个螺纹孔，在底座上对应所述螺纹孔的位置开有条形孔，且条形孔的长度方向与气缸的长度方向垂直；所述底座与支撑台之间通过贯穿条形孔和螺纹孔的螺栓固定连接，这样，能够调节支撑台与底座之间的相对位置，便于将支撑台与下模的中心线对齐，使坯料定位准确。

本发明还提供一种大型模锻件的坯料定位方法，包括压力机、上模、下模和所述的用于大型模锻件的坯料定位装置，所述上模、下模分别固定在压力机上；包括以下步骤：

S1、将所述坯料定位装置放置于下模的外侧，并使该定位装置的中心线与下模的中心线位于同一直线上后，将坯料定位装置预固定在压力机上；

S2、调节定位装置的位置和气缸，使活塞杆完全位于气缸内时定位钳头位于坯料定位完成时的位置，固定定位装置；然后控制气缸将活塞杆推伸出，带动定位钳头移动至下模的外侧；

S3、将坯料放在下模内并使坯料靠近定位装置，控制气缸使活塞杆收缩，带动滑动杆和定位钳头运动后与坯料接触并发生转动和移动至坯料定位完成时的位置；

S4、控制气缸的活塞杆伸出，带动定位钳头移动至下模的外侧，完成坯料的定位。

通过调节定位装置的中心线与下模的中心线位于同一直线上，并且使活塞杆完全位于气缸内时，定位钳头位于坯料定位完成时的位置，这样，确保了定位钳头的移动方向与下模的中心线一致，从而在定位过程中将坯料的位置调整到与下模匹配的位置，实现坯料的准确定位。整个过程中通过机械自动完成定位，避免了现有技术中依靠工人经验定位导致的不准确和安全隐患。

进一步，在下模的两侧分别固定一台坯料定位装置，这样，能够确保坯料的定位更加准确。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、通过设置底座、支撑台、伸缩装置和定位钳头，所述伸缩装置包括气缸和滑动杆，这样，通过控制气缸的活塞杆的运动带动与其固定连接的滑动杆的运动，从而使定位钳头能够沿气缸的长度方向移动，推动大型坯料完成定位。

2、由于定位钳头的两钳臂相邻的一侧均为斜面，且两钳臂靠近滑动杆一端之间的间距小于另一端之间的间距，这样，在定位钳头与坯料接触的过程中，能够迫使坯料发生转动，从而消除坯料与下模之间的夹角，使坯料的定位准确，并且实现了坯料的自动定位。

附图说明

图1为本发明一种用于大型模锻件的坯料定位装置的示意图。

图2为本发明一种用于大型模锻件的坯料定位装置的使用状态图。

图中：底座1、支撑台2、伸缩装置3、气缸31、滑动杆32、滑动座33、定位钳头4、钳臂41、下模5、坯料6。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参见图1，一种用于大型模锻件的坯料定位装置，包括底座1、支撑台2、伸缩装置3和定位钳头4。其中，所述支撑台2设置在底座1上。具体实施时，所述支撑台2与底座1接触的一侧具有向外凸出的安装凸台，使支撑台2的断面呈倒T形结构。在安装凸台上开有数个螺纹孔，在底座1上对应所述螺纹孔的位置开有条形孔，且条形孔的长度方向与气缸31的长度方向垂直。所述底座1与支撑台2之间通过贯穿条形孔和螺纹孔的螺栓固定连接，这样，能够调节支撑台2与底座1之间的相对位置，便于将支撑台2与下模5的中心线对齐，使坯料6定位准确。所述伸缩装置3位于支撑台2上，其包括气缸31和滑动杆32。具体实施时，所述滑动杆32为两根，分别位于气缸31的两侧。在支撑台2上对应滑动杆32的位置设有滑动座33，所述滑动杆32固定在滑动座33上并与滑动座33滑动配合相连，这样，两根滑动杆32对称设置，能够确保定位钳头4在定位过程中不会发生偏移，确保定位准确。并且设有滑动座33，使滑动杆32的滑动更加顺畅。优选每根所述滑动杆32上对应设有两个滑动座33，且该两个滑动座33之间具有间距，这样，使滑动杆32滑动更加顺畅，并且具有间距的两个滑动座33具有有一定的强度，能够保证滑动杆32在滑动方向上不发生偏移。所述气缸31具有一活塞杆，所述活塞杆与滑动杆32的一端通过连接板固定连接，该滑动杆32的另一端与所述定位钳头4固定连接。所述定位钳头4具有两钳臂41，且两钳臂41相邻的一侧均为斜面，且两钳臂41靠近滑动杆32一端之间的间距小于另一端之间的间距。优选两钳臂41的斜面之间夹角为20-60°，且所述斜面为光滑斜面，这样，斜面与坯料6之间的摩擦小，并且能够使坯料6发生转动。所述定位钳头4远离两钳臂41的一侧具有一固定座，该固定座与滑动杆32通过螺栓螺母固定连接，这样使滑动杆32与定位钳头4固定牢固，在定位过程中不会发生偏移，确保定位准确。

通过设置底座1、支撑台2、伸缩装置3和定位钳头4，所述伸缩装置3包括气缸31和滑动杆32，这样，通过控制气缸31的活塞杆的运动带动与其固定连接的滑动杆32的运动，从而使定位钳头4能够沿气缸31的长度方向移动，推动大型坯料6完成定位。由于定位钳头4的两钳臂41相邻的一侧均为斜面，且两钳臂41靠近滑动杆32一端之间的间距小于另一端之间的间距，这样，在定位钳头4与坯料6接触的过程中，能够迫使坯料6发生转动，从而消除坯料6与下模5之间的夹角，使坯料6的定位准确，并且实现了坯料6的自动定位。

参见图2，使用时，将上模、下模5分别固定在压力机上。操作步骤如下：

S1、将所述坯料6定位装置放置于下模5的外侧，并使该定位装置的中心线与下模5的中心线位于同一直线上后，将坯料6定位装置预固定在压力机上；

S2、调节定位装置的位置和气缸31，使活塞杆完全位于气缸31内时定位钳头4位于坯料6定位完成时的位置，固定定位装置；然后控制气缸31将活塞杆推伸出，带动定位钳头4移动至下模5的外侧；

S3、将坯料6放在下模5内并使坯料6靠近定位装置，控制气缸31使活塞杆收缩，带动滑动杆32和定位钳头4运动后与坯料6接触并发生转动和移动至坯料6定位完成时的位置；

S4、控制气缸31的活塞杆伸出，带动定位钳头4移动至下模5的外侧，完成坯料6的定位。

根据不同需求可选择一套或者两套，对于下模5有圆弧定位的情况，可只选择一套定位装置。如果下模5两侧均无定位的情况，优选在下模5的两侧各放置一台坯料6定位装置，能够确保坯料6的定位更加准确。

通过调节定位装置的中心线与下模5的中心线位于同一直线上，并且使活塞杆完全位于气缸31内时，定位钳头4位于坯料6定位完成时的位置，这样，确保了定位钳头4的移动方向与下模5的中心线一致，从而在定位过程中将坯料6的位置调整到与下模5匹配的位置，实现坯料6的准确定位。整个过程中通过机械自动完成定位，避免了现有技术中依靠工人经验定位导致的不准确和安全隐患。

采用上述坯料定位装置进行大型模锻件的坯料定位，操作方便简单，提高了工作效率。实验证明，采用上述坯料定位装置后，坯料在放置过程中不会出现偏差，未使用坯料定位装置前，坯料尺寸规格为Φ240×2650mm，坯料质量为934.84kg，使用定位装置后，坯料尺寸规格优化为Φ220×2610mm，坯料质量为790.54kg，材料利用率由66.2%增长到78.2%，节省坯料质量144.3kg，从而降低了制造成本，为企业带来了收益。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种大型模锻件的坯料定位方法，其特征在于，包括压力机、上模、下模和用于大型模锻件的坯料定位装置，所述坯料定位装置包括底座、支撑台、伸缩装置和定位钳头；其中，所述支撑台设置在底座上；所述支撑台与底座接触的一侧具有向外凸出的安装凸台，使支撑台的断面呈倒T形结构；在安装凸台上开有数个螺纹孔，在底座上对应所述螺纹孔的位置开有条形孔，且条形孔的长度方向与气缸的长度方向垂直；所述底座与支撑台之间通过贯穿条形孔和螺纹孔的螺栓固定连接；所述伸缩装置位于支撑台上，其包括气缸和滑动杆，该气缸具有一活塞杆，所述活塞杆与滑动杆的一端通过连接板固定连接，该滑动杆的另一端与所述定位钳头固定连接；所述定位钳头具有两钳臂，且两钳臂相邻的一侧均为斜面，且两钳臂靠近滑动杆一端之间的间距小于另一端之间的间距；所述两钳臂的斜面之间夹角为20-60°，且所述斜面为光滑斜面；所述上模、下模分别固定在压力机上；包括以下步骤：

S1、将所述坯料定位装置放置于下模的外侧，并使该坯料定位装置的中心线与下模的中心线位于同一直线上后，将坯料定位装置预固定在压力机上；

S2、调节坯料定位装置的位置和气缸，使活塞杆完全位于气缸内时定位钳头位于坯料定位完成时的位置，固定坯料定位装置；然后控制气缸将活塞杆伸出，带动定位钳头移动至下模的外侧；

S3、将坯料放在下模内并使坯料靠近坯料定位装置，控制气缸使活塞杆收缩，带动滑动杆和定位钳头运动后与坯料接触并发生转动和移动至坯料定位完成时的位置，从而消除坯料与下模之间的夹角；

S4、控制气缸的活塞杆伸出，带动定位钳头移动至下模的外侧，完成坯料的定位。

2.根据权利要求1所述的坯料定位方法，其特征在于，所述滑动杆为两根，分别位于气缸的两侧；在支撑台上对应滑动杆的位置设有滑动座，所述滑动杆与滑动座滑动配合相连。

3.根据权利要求2所述的坯料定位方法，其特征在于，每根所述滑动杆上对应设有两个滑动座，且该两个滑动座之间具有间距。

4.根据权利要求2所述的坯料定位方法，其特征在于，所述定位钳头远离两钳臂的一侧具有一固定座，该固定座与滑动杆通过螺栓螺母固定连接。

5.根据权利要求1所述的坯料定位方法，其特征在于，在下模的两侧分别固定一台坯料定位装置。

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