CN117505757B - 一种锻件批量成型的锻造装置及锻造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锻件批量成型的锻造装置及锻造方法，涉及锻造技术领域，包括底座，所述底座的上方设置有锻造机构，所述锻造机构的内部设置有传输机构，所述传输机构的左侧设置有控制机构，所述锻造机构包括液压机，所述液压机的中部设置有液压杆，所述液压杆的下方固定安装有液压板，所述液压机的四角处分别设置有气压导向杆，所述液压板滑动连接在气压导向杆上，所述液压板的下端配合安装有上模具，所述底座的上方固定安装有缓冲块，所述气压导向杆的下端与缓冲块螺栓固定，通过液压机较慢的按压速度，使模具内的坯料能够完全铺平，防止两个坯料的边缘重叠导致锻造时坯料重合，造成材料浪费的同时，容易造成后续运输堵塞。
Description
技术领域
本发明涉及锻造技术领域，具体为一种锻件批量成型的锻造装置及锻造方法。
背景技术
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一，通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
锻造模具是在锻造工艺过程中使用的模具，通常用于批量锻造，原材料在外力的作用下在锻模中产生塑性变形，从而得到所需的形状和尺寸的零件。锻造模具可根据锻造温度的不同分为热锻模、温锻模和冷锻模，小型零件的批量成型锻造一般使用温锻模和冷锻模，现有的锻造工艺过程中，小型零件自动锻造时，锻造坯料的整体成功效率较低，且批量锻造时，模具容易因压力过大而脆裂，导致锻造的锻件损坏，且整体锻造的时间过长时，后续锻造所用到的压力锻造设备并不能随时调节锻造压力，并根据锻件检测状态进行修正，容易造成能耗和人工的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锻件批量成型的锻造装置及锻造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种锻件批量成型的锻造装置及锻造方法，包括底座，所述底座的上方设置有锻造机构，所述锻造机构的内部设置有传输机构，所述传输机构的左侧设置有控制机构；
所述锻造机构包括液压机，所述液压机的中部设置有液压杆，所述液压杆的下方固定安装有液压板，所述液压机的四角处分别设置有气压导向杆，所述液压板滑动连接在气压导向杆上，所述液压板的下端配合安装有上模具，所述底座的上方固定安装有缓冲块，所述气压导向杆的下端与缓冲块螺栓固定，所述缓冲块的上端配合安装有下模具，所述下模具的上方输送有锻件，所述液压板与缓冲块的前端固定安装有气动杆。
根据上述技术方案，所述控制机构包括控制箱，所述控制箱的下端固定安装在底座上，所述控制箱的内部固定安装有检测头一和检测头二，所述控制箱的左端设置有传输线路，所述传输线路的一端电连接有控制系统。
根据上述技术方案，所述控制箱的下方固定安装有延伸板，所述延伸板的下端轴承安装有推动电机，所述推动电机的输出端固定安装有万向节，所述万向节的右端固定安装有推板，所述缓冲块的前端固定安装有引导板，所述推板滑动连接在缓冲块和下模具的上方。
根据上述技术方案，所述下模具与缓冲块的连接处设置有传动板，所述传动板的下方固定安装有压力测试仪。
根据上述技术方案，所述传输机构包括链板传送带，所述下模具的后端设置为入料口，所述入料口的外侧设置有入料设备，所述入料口处设置有斜面，所述下模具的右侧设置有出料口，所述链板传送带设置在出料口右侧，所述出料口的位置与推动电机对应设置。
根据上述技术方案，所述链板传送带的另一端连接有回火仓，所述下模具的边缘处设置有飞边槽。
根据上述技术方案，所述液压机、推动电机、链板传送带、检测头一和检测头二均与控制系统电连接。
根据上述技术方案，步骤A：坯料通过外端加热设备加热到锻造温度后，将坯料通过入料设备送入入料口内，通过入料设备的推力将多组坯料推至引导板处，检测头二检测到最后一块坯料堆满模具内锻造位置后，控制系统启动液压机开始批量锻造，并控制入料设备停止输送坯料，液压杆压下液压板，通过液压板下方的上模具对坯料快速锻造成型；
步骤B：液压机控制液压板缓慢向下移动，通过液压板和上模具向下的压力将坯料按压平整后，通过上模具与下模具配合进行锻造，控制系统控制液压机完成液压工序后，检测头一检测到液压板抬起，并对模具内部的锻件进行质量检测和调整；
步骤C：锻造过程中，通过压力测试仪对锻件受到的锻造压力实时检测，当检测到液压机施加的压力超过规定数值时，控制系统通过四组气压导向杆快速收缩，使液压机施加的压力快速释放，防止上模具与下模具损坏；
步骤D：控制系统接收到检测头一的检测信号，同时启动推动电机和链板传送带，使推动电机推动推板向出料口移动，推板将锻造完成后成型的锻件推出送到链板传送带上，通过链板传送带将锻件送放入回火仓，检测不合格的锻件通过链板传送带送入回收装置。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：1、通过设置有压力测试仪、检测头一和检测头二，若锻件未完成锻造，控制系统根据锻件状态和压力测试仪的压力值对液压机的液压强度进行快速调整后，液压机再次进行锻造，确保在锻造温度未降低到标准以下时完成锻造，通过液压机较慢的按压速度，使模具内的坯料能够完全铺平，防止两个坯料的边缘重叠导致锻造时坯料重合，造成材料浪费的同时，容易造成后续运输堵塞，通过检测头一和检测头二对锻造过程进行严格控制，保证锻造时坯料能够在锻造温度维持时间范围内完成锻造。
通过设置有控制系统、气压导向杆，当液压机施加的压力过高时，控制系统控制液压机减小压力，但控制液压机减小压力需要一定时间，若是未能及时控制，液压机容易造成上模具和下模具损坏，控制系统在控制液压机的同时控制气压导向杆解除锁定状态，使气压导向杆内气压降低向下缩短，通过气压导向杆完成卸力，保证上模具和下模具的完整，减少设备的损失，并提高了装置的整体安全性。
通过设置有推动电机，当推板推送完成后，推动电机反转将推板拉回到原来位置，同时检测头二检测到推板归位，控制系统接收到信号后启动入料设备，将下一批坯料送入锻造机构中，进行下一批锻造，达到快速批量成型锻造，提高了整体锻造的工作效率，减少能耗和人工的浪费。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构三维示意图；
图2是本发明的整体结构装配三维示意图；
图3是本发明的整体正面结构示意图；
图4是本发明的液压机三维结构示意图；
图5是本发明的控制机构三维结构示意图；
图6是本发明的图2中A处局部放大示意图；
图7是本发明的图5中B处局部放大示意图；
图中：1、锻造机构；2、液压机；3、液压杆；4、气压导向杆；5、液压板；6、传输线路；7、控制箱；8、延伸板；9、推动电机；10、底座；11、缓冲块；12、链板传送带；13、回火仓；14、上模具；15、下模具；16、气动杆；17、检测头一；18、检测头二；19、万向节；20、入料口；21、锻件；22、推板；23、引导板；24、出料口；25、压力测试仪；26、传动板；27、控制机构；28、传输机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种锻件批量成型的锻造装置及锻造方法，包括底座10，底座10的上方设置有锻造机构1，锻造机构1的内部设置有传输机构28，传输机构28的左侧设置有控制机构27；
请参阅图2-7，锻造机构1包括液压机2，液压机2的中部设置有液压杆3，液压杆3的下方固定安装有液压板5，液压机2的四角处分别螺栓固定有气压导向杆4，液压板5滑动连接在气压导向杆4上，液压板5的下端配合安装有上模具14，底座10的上方固定安装有缓冲块11，气压导向杆4的下端与缓冲块11螺栓固定，缓冲块11的上端配合安装有下模具15，下模具15的上方输送有锻件21，上模具14与下模具15配合进行锻件21批量成型锻造，通过液压机2快速锻造成型，模具区域块配合安装能快速进行替换，液压板5与缓冲块11的前端固定安装有气动杆16，通过气动杆16提供升力将锻件21快速脱模；
控制机构27包括控制箱7，控制箱7的下端固定安装在底座10上，控制箱7的内部固定安装有检测头一17和检测头二18，通过检测头一17观察并控制液压机2的锻造状况，通过检测头二18观察模具内锻件21的成型状况，控制箱7的左端设置有传输线路6，传输线路6的一端电连接有控制系统，控制箱7的下方固定安装有延伸板8，延伸板8的下端轴承安装有推动电机9，推动电机9的输出端固定安装有万向节19，万向节19的右端固定安装有推板22，缓冲块11的前端固定安装有引导板23，推板22滑动连接在缓冲块11和下模具15的上方，下模具15与缓冲块11的连接处设置有传动板26，传动板26的下方固定安装有压力测试仪25；
请参阅图2-7，传输机构28包括链板传送带12，下模具15的后端设置为入料口20，入料口20的外侧设置有入料设备，如图7所示，入料口20处设置有斜面，用于坯料通过入料设备快速进入模具中，下模具15的右侧设置有出料口24，链板传送带12设置在出料口24右侧，出料口24的位置与推动电机9对应设置，链板传送带12的另一端连接有回火仓13，下模具15的边缘处设置有飞边槽，液压机2、推动电机9、链板传送带12、检测头一17和检测头二18均与控制系统电连接；
步骤A：坯料通过外端加热设备加热到锻造温度后，将坯料通过入料设备送入入料口20内，通过入料设备的推力将多组坯料推至引导板23处，检测头二18检测到最后一块坯料堆满模具内锻造位置后，控制系统启动液压机2开始批量锻造，并控制入料设备停止输送坯料，液压杆3压下液压板5，通过液压板5下方的上模具14对坯料快速锻造成型；
步骤B：液压机2控制液压板5缓慢向下移动，通过液压板5和上模具14向下的压力将坯料按压平整后，通过上模具14与下模具15配合进行锻造，控制系统控制液压机2完成液压工序后，检测头一17检测到液压板5抬起，并对模具内部的锻件21进行质量检测，若出现问题，控制系统根据锻件21状态和压力测试仪25的压力值对液压机2的液压强度进行调整；
步骤C：锻造过程中，通过压力测试仪25对锻件21受到的锻造压力实时检测，当检测到液压机2施加的压力超过规定数值时，控制系统通过四组气压导向杆4快速收缩，使液压机2施加的压力快速释放，防止上模具14与下模具15损坏；
步骤D：控制系统接收到检测头一17的检测信号，同时启动推动电机9和链板传送带12，使推动电机9推动推板22向出料口24移动，推板22将锻造完成后成型的锻件21推出送到链板传送带12上，通过链板传送带12将锻件21送放入回火仓13，检测不合格的锻件21通过链板传送带12送入回收装置。
实施例一，本实施例中，将锻造所需的上模具14配合安装到液压板5上，将下模具15或铁板安装到缓冲块11上，坯料通过外端加热设备加热到锻造温度后，控制系统通过入料设备将坯料通过入料口20推入，坯料通过引导板23和左侧推板22的引导均匀排列在下模具15上，检测头二18检测到最后一块坯料堆满模具内锻造位置后，控制系统启动液压机2开始批量锻造，并控制入料设备停止输送坯料，液压杆3压下液压板5，使液压板5通过气压导向杆4引导向下移动，通过液压板5和上模具14向下的压力将坯料按压平整后，通过上模具14与下模具15配合进行锻造，检测头一17检测到液压板5完全压下后，控制系统判定液压机2完成液压工序，并液压板5抬起，通过检测头一17对模具内部的锻件21进行质量检测，若锻件21未完成锻造，控制系统根据锻件21状态和压力测试仪25的压力值对液压机2的液压强度进行快速调整后，液压机2再次进行锻造，确保在锻造温度未降低到标准以下时完成锻造，通过液压机2较慢的按压速度，使模具内的坯料能够完全铺平，防止两个坯料的边缘重叠导致锻造时坯料重合，造成材料浪费的同时，容易造成后续运输堵塞，通过检测头一17和检测头二18对锻造过程进行严格控制，保证锻造时坯料能够在锻造温度维持时间范围内完成锻造。
实施例二，本实施例中，锻件21在锻造过程中，缓冲块11下方的传动板26将下模具15受到的压力实时传递到压力测试仪25中，控制系统通过压力测试仪25控制液压机2的液压功率，当压力较小时，控制系统控制液压机2增大压力，直至压力值达到规定数值，当液压机2施加的压力过高时，控制系统控制液压机2减小压力，但控制液压机2减小压力需要一定时间，若是未能及时控制，液压机2容易造成上模具14和下模具15损坏，控制系统在控制液压机2的同时控制气压导向杆4解除锁定状态，使气压导向杆4内气压降低向下缩短，通过气压导向杆4完成卸力，保证上模具14和下模具15的完整，减少设备的损失，并提高了装置的整体安全性，锻造完成后通过增加气压导向杆4内的气压，并通过气动杆16辅助抬升，使液压机2的液压板5快速抬起，下方模具内批量锻造的锻件21能快速脱模，减少锻件21由于飞边槽导致脱模困难的问题。
实施例三，本实施例中，液压机2完成对锻件21的锻造后，检测头二18检测到液压板5抬起，控制系统控制推动电机9启动，推动电机9推动推板22向右移动，通过万向节19进行调整，使推板22完全贴合下模具15的表面，使推板22能快速将锻造完成的锻件21向右方推出，通过引导板23引导使多组锻件21同时向出料口24推出，并在出料口24集中排列后落到链板传送带12上，通过链板传送带12将完成的锻件21送入回火仓13内进行回火工序，通过检测头一17检测后判定为锻造失败的锻件21，控制系统通过链板传送带12将锻造失败的锻件21送入到回收箱内，当推板22推送完成后，推动电机9反转将推板22拉回到原来位置，同时检测头二18检测到推板22归位，控制系统接收到信号后启动入料设备，将下一批坯料送入锻造机构1中，进行下一批锻造，达到快速批量成型锻造，提高了整体锻造的工作效率，减少能耗和人工的浪费。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种锻件批量成型的锻造装置，包括底座(10)，其特征在于，所述底座(10)的上方设置有锻造机构(1)，所述锻造机构(1)的内部设置有传输机构(28)，所述传输机构(28)的左侧设置有控制机构(27)；
所述锻造机构(1)包括液压机(2)，所述液压机(2)的中部设置有液压杆(3)，所述液压杆(3)的下方固定安装有液压板(5)，所述液压机(2)的四角处分别设置有气压导向杆(4)，所述液压板(5)滑动连接在气压导向杆(4)上，所述液压板(5)的下端配合安装有上模具(14)，所述底座(10)的上方固定安装有缓冲块(11)，所述气压导向杆(4)的下端与缓冲块(11)螺栓固定，所述缓冲块(11)的上端配合安装有下模具(15)，所述下模具(15)的上方输送有锻件(21)，所述液压板(5)与缓冲块(11)的前端固定安装有气动杆(16)，所述控制机构(27)包括控制箱(7)，所述控制箱(7)的下端固定安装在底座(10)上，所述控制箱(7)的内部固定安装有检测头一(17)和检测头二(18)，所述控制箱(7)的左端设置有传输线路(6)，所述传输线路(6)的一端电连接有控制系统，所述下模具(15)与缓冲块(11)的连接处设置有传动板(26)，所述传动板(26)的下方固定安装有压力测试仪(25)；
所述控制箱(7)的下方固定安装有延伸板(8)，所述延伸板(8)的下端轴承安装有推动电机(9)，所述推动电机(9)的输出端固定安装有万向节(19)，所述万向节(19)的右端固定安装有推板(22)，所述缓冲块(11)的前端固定安装有引导板(23)，所述推板(22)滑动连接在缓冲块(11)和下模具(15)的上方；
所述传输机构(28)包括链板传送带(12)，所述下模具(15)的后端设置为入料口(20)，所述入料口(20)的外侧设置有入料设备，所述入料口(20)处设置有斜面，所述下模具(15)的右侧设置有出料口(24)，所述链板传送带(12)设置在出料口(24)右侧，所述出料口(24)的位置与推动电机(9)对应设置；
所述链板传送带(12)的另一端连接有回火仓(13)，所述下模具(15)的边缘处设置有飞边槽；
所述液压机(2)、推动电机(9)、链板传送带(12)、检测头一(17)和检测头二(18)均与控制系统电连接；
工作时，将锻造所需的上模具(14)配合安装到液压板(5)上，将下模具(15)安装到缓冲块(11)上，坯料通过外端加热设备加热到锻造温度后，控制系统通过控制入料设备启动将坯料通过入料口(20)推入，坯料通过引导板(23)和左侧的推板(22)的引导均匀排列在下模具(15)上，检测头二(18)检测到最后一块坯料堆满下模具(15)上的锻造位置后，控制系统启动液压机(2)开始批量锻造，并控制入料设备停止输送坯料，液压杆(3)压下液压板(5)，使液压板(5)通过气压导向杆(4)引导向下移动，通过液压板(5)和上模具(14)向下的压力将坯料按压平整后，通过上模具(14)与下模具(15)配合进行锻造，检测头一(17)检测到液压板(5)完全压下后，控制系统判定液压机(2)完成液压工序，液压板(5)抬起，通过检测头一(17)对下模具(15)上的锻件(21)进行质量检测，若锻件(21)未完成锻造，控制系统根据锻件(21)状态和压力测试仪(25)的压力值对液压机(2)的液压强度进行快速调整后，液压机(2)再次进行锻造，确保在锻造温度未降低到标准以下时完成锻造，通过液压机(2)较慢的按压速度，使下模具(15)上的坯料能够完全铺平，防止两个坯料的边缘重叠导致锻造时坯料重合，造成材料浪费的同时，容易造成后续运输堵塞，通过检测头一(17)和检测头二(18)对锻造过程进行严格控制，保证锻造时坯料能够在锻造温度维持时间范围内完成锻造。
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- 2024-01-08 CN CN202410021662.0A patent/CN117505757B/zh active Active
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