CN115780716A - 一种自由锻造金属件用夹持工装 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供了一种自由锻造金属件用夹持工装，包括：基座、调节单元、夹持单元和降温单元。调节单元可转动的设置在基座的顶面上，包括承载板和调节板，在承载板上设有连接柱，且连接柱的顶端与调节板的底面相铰接。降温单元包括：安装板、驱动箱和喷液组件，在安装板上设有第一挡板。驱动箱上设有可升降的驱动齿条，在第一挡板上设有扇形齿轮。喷液组件包括：喷液套筒、活塞、储液箱和喷管，活塞滑动设置在喷液套筒内部，活塞的一端与扇形齿轮相铰接，储液箱设置在喷液套筒底部，且喷管与喷液套筒相连通。本发明创造所述的一种自由锻造金属件用夹持工装，能方便对锻件进行角度调整，还能夹持多种规格的锻件，并对锻件进行降温。

Description

一种自由锻造金属件用夹持工装

技术领域

本发明创造属于金属加工设备领域，尤其是涉及一种自由锻造金属件用夹持工装。

背景技术

自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法。

在实际操作过程中，由于自由锻造主要依靠人工操作来控制锻件的形状和尺寸，因此锻件精度低，劳动强度大，生产率也不高，在进行作业时，工作人员的技术水平和熟练程度将会直接影响锻件的质量，因此不适用于大批量的工件生产。其次，在自由锻造的过程中，锻件需要快速冷却到室温之后才能进行后续的热处理工序，在现有技术中，工作人员只能将锻件移动到另一功能单元上进行降温处理，这样一来不仅会增加工人的工作量，同时也增加了锻件的损伤风险。此外，现有夹持装置的夹持效果有限，当锻件的规格发生变化是，夹持装置无法顺利与锻件相适配，因此会显著增加工作人员的操作难度。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种自由锻造金属件用夹持工装，以解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种自由锻造金属件用夹持工装，包括：基座、调节单元、夹持单元和降温单元，所述调节单元可转动的设置在基座的顶面上，夹持单元设置在调节单元的顶部，且在夹持单元内部设有夹持间隙；所述降温单元设置在基座的一侧，且降温单元通过液压伸缩杆与基座侧壁相连；

所述调节单元包括承载板和调节板，在承载板上设有连接柱，所述连接柱的顶端与调节板的底面相铰接；所述调节板的一端设有调节齿轮，在承载板上还设有弧形板，所述弧形板靠近调节板的一侧设有弧形齿条，且弧形齿条与调节齿轮相啮合；

所述降温单元包括：安装板、驱动箱和喷液组件，所述驱动箱设置在安装板的顶面上，在安装板上还设有第一挡板和第二挡板，且第一挡板位于第二挡板与驱动箱之间；在驱动箱上设有可升降的驱动齿条，在第一挡板上设有可转动的扇形齿轮，且所述扇形齿轮与驱动齿条相啮合；所述喷液组件包括：喷液套筒、活塞、储液箱和喷管，所述活塞滑动设置在喷液套筒内部，活塞的一端与扇形齿轮相铰接，喷液套筒远离活塞的一端与第二挡板相铰接；所述储液箱设置在喷液套筒底部，且储液箱通过进液管与喷液套筒相连通；所述喷管的一端与喷液套筒相连通，另一端朝向夹持单元内部的夹持间隙。

进一步的，所述基座的顶面上设有容纳槽，在容纳槽内部设有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴上设有第一锥齿轮；在所述承载板的底面上设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合。

进一步的，所述基座的顶面上设有环形滑槽，在所述承载板的底面上设有滑块，所述滑块置于环形滑槽内部。

进一步的，所述调节板上设有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴与调节齿轮相连。

进一步的，所述夹持单元包括：支撑板、驱动板、驱动螺杆、第三驱动电机和夹持组件；所述支撑板位于调节板上方，且支撑板通过连接板与调节板远离调节齿轮的一端相连；所述驱动板可升降的设置在支撑板下方，在驱动板上设有螺纹孔，所述驱动螺杆置于螺纹孔内部，驱动螺杆的一端与支撑板的底面转动连接，另一端与第三驱动电机的输出轴相连；所述夹持组件包括两个夹持爪，在所述支撑板上设有导向槽，两个夹持爪均滑动设置在导向槽内部，且在两个夹持爪之间形成所述夹持间隙；在所述驱动板的两侧均设有传动杆，所述传动杆的底端与驱动板相铰接，顶端与夹持爪的底端相铰接。

进一步的，所述夹持爪包括：固定板、连接杆和夹持板，所述固定板的底端与所述传动杆的顶端相铰接，所述连接杆的一端与固定板相连，另一端与所述夹持板相连。

进一步的，所述驱动箱内部设有传动螺杆、传动螺套和第四驱动电机，所述传动螺杆与第四驱动电机的输出轴相连，所述传动螺套可升降的套设在传动螺杆上；在驱动箱靠近第一挡板的侧壁上设有导向切口，在导向切口内部设有连接片，所述连接片的一端与传动螺套的侧壁相连，另一端与驱动齿条相连。

进一步的，所述降温单元包括吹风组件，所述吹风组件设置在驱动箱顶部，包括：第三锥齿轮、第四锥齿轮、传动轴和扇叶，所述第三锥齿轮与传动螺杆的顶端相连，所述第四锥齿轮和扇叶分别设置在传动轴的两端，且第四锥齿轮与第三锥齿轮相啮合。

进一步的，所述降温单元还包括收纳箱，所述收纳箱可拆卸的设置在第一挡板和第二挡板之间，在收纳箱的侧壁上设有限位块，且在第一挡板和第二挡板上均设有用于容纳限位块的限位槽。

相对于现有技术，本发明创造所述的一种自由锻造金属件用夹持工装具有以下优势：

本发明创造所述的一种自由锻造金属件用夹持工装，其调节单元可转动的设置在基座上，且在调节单元中设有调节板。在进行使用时，工作人员可根据实际操作需求转动调节单元，并调整调节板的角度，从而提升自由锻造的便利性。其次，本装置在基座一侧设有降温单元，在需要对锻件进行降温时，通过驱动齿条的升降能驱使喷液组件向夹持间隙喷射水雾，还能通过吹风组件向夹持间隙输送流动气体，从而降低锻件的降温难度。此外，本装置中的夹持单元包括两个滑动设置的夹持爪，在进行使用时，工作人员可根据锻件的尺寸规格驱使驱动板进行升降，从而调整两夹持爪之间的间距，进而使本装置适用于多种规格的锻件夹持工作。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造实施例所述的夹持工装的结构示意图；

图2为本发明创造实施例所述的夹持工装的局部剖切示意图；

图3为本发明创造实施例所述的夹持单元的结构示意图。

附图标记说明：

1-基座；11-液压伸缩杆；12-第一驱动电机；13-第一锥齿轮；14-第二锥齿轮；21-承载板；211-滑块；22-调节板；23-连接柱；24-调节齿轮；25-弧形板；31-安装板；32-第一挡板；321-扇形齿轮；33-第二挡板；34-收纳箱；341-限位块；4-驱动箱；41-驱动齿条；51-喷液套筒；52-活塞；53-储液箱；54-喷管；61-支撑板；611-连接板；62-驱动板；63-驱动螺杆；64-第三驱动电机；65-传动杆；71-固定板；72-连接杆；73-夹持板；81-传动螺杆；82-传动螺套；83-第四驱动电机；91-第三锥齿轮；92-第四锥齿轮；93-传动轴；94-扇叶。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种自由锻造金属件用夹持工装，其结构可由图1-图3进行示意，如图所示，在本实施例中，夹持工装包括：基座1、调节单元、夹持单元和降温单元。其中调节单元可转动的设置在基座1的顶面上，工作人员可通过调节单元调整锻件的姿态，降低工作人员的操作难度。夹持单元设置在调节单元的顶部，且在夹持单元内部设有夹持间隙，通过夹持单元能对锻件进行固定，方便对锻件进行捶打或冲击。降温单元设置在基座1的一侧，且降温单元通过液压伸缩杆11与基座1侧壁相连，通过设置降温单元能使锻件快速降温，从而提高自由锻造的操作便利性。

如图1和图2所示，调节单元包括承载板21和调节板22，其中承载板21上设有连接柱23，且连接柱23的顶端与调节板22的底面相铰接。在进行使用时，工作人员可驱使调节板22以连接柱23的顶端为轴进行转动，从而调整调节板22的角度。

为方便进行调节板22的角度调整，调节板22的一端设有调节齿轮24，所述调节齿轮24应与调节板22上预设的第二驱动电机的输出轴相连。相应的，在承载板21上应设有弧形板25，在弧形板25靠近调节板22的一侧设有弧形齿条，且弧形齿条与调节齿轮24相啮合。当第二驱动电机启动后，调节齿轮24将开始转动，此时调节齿轮24与弧形齿条的啮合效果能驱使调节板22以连接柱23的顶端为轴进行角度调整。

此外，为方便驱使承载板21进行转动，以使得本装置满足不同角度的锻造需求，在基座1的顶面上可设有容纳槽，且在容纳槽内部设有第一驱动电机12。如图2所示，第一驱动电机12的输出轴上设有第一锥齿轮13，承载板21的底面上设有与第一锥齿轮13相啮合的第二锥齿轮14。当第一驱动电机12启动后，第一锥齿轮13和第二锥齿轮14的配合能驱使调节单元以第二锥齿轮14的轴线为转动轴进行转动，从而便于调整调节单元的朝向角度。

可选的，为提高调节单元转动的可靠性，在基座1的顶面上可设有环形滑槽。相应，在承载板21的底面上应设有滑块211，在进行安装时，滑块211应置于环形滑槽内部。当调节单元进行转动是，滑块211将沿环形滑槽进行运动，从而对调节单元的转动过程进行约束。

图3为夹持单元的结构示意图，如图所示，本实施例中所述的夹持单元可包括：支撑板61、驱动板62、驱动螺杆63、第三驱动电机64和夹持组件。其中支撑板61位于调节板22上方，且支撑板61通过连接板611与调节板22远离调节齿轮24的一端相连，工作人员可通过支撑板61对锻件底部进行承托，以方便对锻件进行冲击和捶打。夹持组件包括两个夹持爪，在支撑板61上设有导向槽，两个夹持爪均滑动设置在导向槽内部，且在两个夹持爪之间形成用于容纳锻件的夹持间隙。为方便调节两个夹持爪的位置，驱动板62可升降的设置在支撑板61下方，在驱动板62的两侧均设有传动杆65，且传动杆65的底端与驱动板62相铰接，顶端与夹持爪的底端相铰接。当驱动板62进行升降动作时，传动杆65能带动两个夹持爪进行开合动作。

此外，为实现驱动板62的升降运动，在驱动板62上应设有螺纹孔，驱动螺杆63应置于螺纹孔内部，且驱动螺杆63的一端与支撑板61的底面转动连接，另一端与第三驱动电机64的输出轴相连。当第三驱动电机64启动后，驱动螺杆63的转动能使驱动板62沿驱动螺杆63的轴线方向进行升降运动。

可选的，为提升夹持组件对锻件的夹持效果，本实施例中所述的夹持爪可包括：固定板71、连接杆72和夹持板73。其中固定板71的底端与传动杆65的顶端相铰接，连接杆72的一端与固定板71相连，另一端与夹持板73相连。工作人员可根据实际情况调整连接杆72的长度以及夹持板73的形状，从而使夹持组件适用于夹持不同形状和不同尺寸的锻件。

在实际工作过程中，工作人员需要在自由锻造期间对锻件进行降温，但传统夹持装置不具备降温功能。为解决这一问题，本实施例中所述的降温单元可包括：安装板31、驱动箱4和喷液组件。如图1和图2所示，驱动箱4设置在安装板31的顶面上，在安装板31上还设有第一挡板32和第二挡板33，且第一挡板32位于第二挡板33与驱动箱4之间。在驱动箱4上设有可升降的驱动齿条41，在第一挡板32上设有可转动的扇形齿轮321，且扇形齿轮321与驱动齿条41相啮合。喷液组件包括：喷液套筒51、活塞52、储液箱53和喷管54，其中活塞52滑动设置在喷液套筒51内部，活塞52的一端与扇形齿轮321相铰接，喷液套筒51远离活塞52的一端与第二挡板33相铰接。储液箱53设置在喷液套筒51底部，在储液箱53内部装有冷却液或清水，且储液箱53通过进液管与喷液套筒51相连通。喷管54的一端与喷液套筒51相连通，另一端朝向夹持单元内部的夹持间隙。

当需要对锻件进行降温时，工作人员可驱使驱动齿条41进行升降往复运动，此时扇形齿轮321会随驱动齿条41的运动而进行往复转动。由于活塞52的一端与扇形齿轮321相铰接，因此在扇形齿轮321转动过程中，活塞52会在喷液套筒51中进行滑动，以使得喷液套筒51内部发生压力变化。这样一来储液箱53内部的冷却液或清水将会被吸入喷液套筒51当中，并最终沿喷管54喷向夹持间隙内部的锻件，从而快速降低锻件的温度。

为实现驱动齿条41的升降运动，本实施例在驱动箱4内部设有传动螺杆81、传动螺套82和第四驱动电机83。在进行安装时，传动螺杆81应与第四驱动电机83的输出轴相连，且传动螺套82可升降的套设在传动螺杆81上。此外，在驱动箱4靠近第一挡板32的侧壁上应设有导向切口，在导向切口内部设有连接片，且连接片的一端与传动螺套82的侧壁相连，另一端与驱动齿条41相连。当第四驱动电机83启动后，传动螺杆81将开始转动，由于导向切口和连接片的存在，传动螺套82的转动自由度将受到限制，因此传动螺套82会随着传动螺杆81的转动而进行升降运动。

可选的，为进一步提高本装置内部的锻件降温效果，所述降温单元可包括吹风组件。具体的，吹风组件设置在驱动箱4顶部，包括：第三锥齿轮91、第四锥齿轮92、传动轴93和扇叶94。其中第三锥齿轮91与传动螺杆81的顶端相连，第四锥齿轮92和扇叶94分别设置在传动轴93的两端，且第四锥齿轮92与第三锥齿轮91相啮合。当传动螺杆81进行转动时，第三锥齿轮91和第四锥齿轮92的配合能驱使传动轴93进行转动，此时扇叶94能对环境中的空气进行搅动，从而向夹持间隙内部的锻件输送流动气体，进而提高锻件的降温效果。

作为本实施例的一个可选实施方式，为充分利用本装置内部的剩余空间，降温单元还可包括收纳箱34。具体的，收纳箱34可拆卸的设置在第一挡板32和第二挡板33之间，在收纳箱34的侧壁上设有限位块341，且在第一挡板32和第二挡板33上均设有用于容纳限位块341的限位槽。在进行使用时，工作人员可将自由锻造所用工具存放在收纳箱34内部，从而充分利用本装置内的空间，进一步提高自由锻造的操作便利性。

下面对上述方案的效果进行说明：

本实施例提供了一种自由锻造金属件用夹持工装，能根据实际操作需求转动调节单元，并调整调节板的角度，从而提升自由锻造的便利性。其次，本装置能通过喷液组件向夹持间隙喷射水雾，还能通过吹风组件向夹持间隙输送流动气体，从而降低锻件的降温难度。此外，本装置可根据实际需求调整两夹持爪之间的间距，从而使本装置适用于夹持多种规格的锻件。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自由锻造金属件用夹持工装，其特征在于，包括：基座(1)、调节单元、夹持单元和降温单元，所述调节单元可转动的设置在基座(1)的顶面上，夹持单元设置在调节单元的顶部，且在夹持单元内部设有夹持间隙；所述降温单元设置在基座(1)的一侧，且降温单元通过液压伸缩杆(11)与基座(1)侧壁相连；

所述调节单元包括承载板(21)和调节板(22)，在承载板(21)上设有连接柱(23)，所述连接柱(23)的顶端与调节板(22)的底面相铰接；所述调节板(22)的一端设有调节齿轮(24)，在承载板(21)上还设有弧形板(25)，所述弧形板(25)靠近调节板(22)的一侧设有弧形齿条，且弧形齿条与调节齿轮(24)相啮合；

所述降温单元包括：安装板(31)、驱动箱(4)和喷液组件，所述驱动箱(4)设置在安装板(31)的顶面上，在安装板(31)上还设有第一挡板(32)和第二挡板(33)，且第一挡板(32)位于第二挡板(33)与驱动箱(4)之间；在驱动箱(4)上设有可升降的驱动齿条(41)，在第一挡板(32)上设有可转动的扇形齿轮(321)，且所述扇形齿轮(321)与驱动齿条(41)相啮合；所述喷液组件包括：喷液套筒(51)、活塞(52)、储液箱(53)和喷管(54)，所述活塞(52)滑动设置在喷液套筒(51)内部，活塞(52)的一端与扇形齿轮(321)相铰接，喷液套筒(51)远离活塞(52)的一端与第二挡板(33)相铰接；所述储液箱(53)设置在喷液套筒(51)底部，且储液箱(53)通过进液管与喷液套筒(51)相连通；所述喷管(54)的一端与喷液套筒(51)相连通，另一端朝向夹持单元内部的夹持间隙。

2.根据权利要求1所述的一种自由锻造金属件用夹持工装，其特征在于：所述基座(1)的顶面上设有容纳槽，在容纳槽内部设有第一驱动电机(12)，所述第一驱动电机(12)的输出轴上设有第一锥齿轮(13)；在所述承载板(21)的底面上设有第二锥齿轮(14)，所述第二锥齿轮(14)与第一锥齿轮(13)相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种自由锻造金属件用夹持工装，其特征在于：所述基座(1)的顶面上设有环形滑槽，在所述承载板(21)的底面上设有滑块(211)，所述滑块(211)置于环形滑槽内部。

4.根据权利要求1所述的一种自由锻造金属件用夹持工装，其特征在于：所述调节板(22)上设有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴与调节齿轮(24)相连。

5.根据权利要求1所述的一种自由锻造金属件用夹持工装，其特征在于：所述夹持单元包括：支撑板(61)、驱动板(62)、驱动螺杆(63)、第三驱动电机(64)和夹持组件；所述支撑板(61)位于调节板(22)上方，且支撑板(61)通过连接板(611)与调节板(22)远离调节齿轮(24)的一端相连；所述驱动板(62)可升降的设置在支撑板(61)下方，在驱动板(62)上设有螺纹孔，所述驱动螺杆(63)置于螺纹孔内部，驱动螺杆(63)的一端与支撑板(61)的底面转动连接，另一端与第三驱动电机(64)的输出轴相连；所述夹持组件包括两个夹持爪，在所述支撑板(61)上设有导向槽，两个夹持爪均滑动设置在导向槽内部，且在两个夹持爪之间形成所述夹持间隙；在所述驱动板(62)的两侧均设有传动杆(65)，所述传动杆(65)的底端与驱动板(62)相铰接，顶端与夹持爪的底端相铰接。

6.根据权利要求5所述的一种自由锻造金属件用夹持工装，其特征在于：所述夹持爪包括：固定板(71)、连接杆(72)和夹持板(73)，所述固定板(71)的底端与所述传动杆(65)的顶端相铰接，所述连接杆(72)的一端与固定板(71)相连，另一端与所述夹持板(73)相连。

7.根据权利要求1所述的一种自由锻造金属件用夹持工装，其特征在于：所述驱动箱(4)内部设有传动螺杆(81)、传动螺套(82)和第四驱动电机(83)，所述传动螺杆(81)与第四驱动电机(83)的输出轴相连，所述传动螺套(82)可升降的套设在传动螺杆(81)上；在驱动箱(4)靠近第一挡板(32)的侧壁上设有导向切口，在导向切口内部设有连接片，所述连接片的一端与传动螺套(82)的侧壁相连，另一端与驱动齿条(41)相连。

8.根据权利要求7所述的一种自由锻造金属件用夹持工装，其特征在于：所述降温单元包括吹风组件，所述吹风组件设置在驱动箱(4)顶部，包括：第三锥齿轮(91)、第四锥齿轮(92)、传动轴(93)和扇叶(94)，所述第三锥齿轮(91)与传动螺杆(81)的顶端相连，所述第四锥齿轮(92)和扇叶(94)分别设置在传动轴(93)的两端，且第四锥齿轮(92)与第三锥齿轮(91)相啮合。

9.根据权利要求1所述的一种自由锻造金属件用夹持工装，其特征在于：所述降温单元还包括收纳箱(34)，所述收纳箱(34)可拆卸的设置在第一挡板(32)和第二挡板(33)之间，在收纳箱(34)的侧壁上设有限位块(341)，且在第一挡板(32)和第二挡板(33)上均设有用于容纳限位块(341)的限位槽。

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