CN1227081C - 双向锻造成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向锻造成型装置，其中，无论一个活动台架在向左或向右方向往复移动，都可制造出两个产品。一个凸轮轮子的旋转移动直接转化成切割刀和夹钳的一个直线移动，夹钳在原料一端被轻轻推动的情形下夹住切割原料。当塑模支持架彼此交换位置时，支撑栓的后端被初级成型原料推动，与机械主体内壁分离，所以支撑栓上下移动。因此，产品的一致性可得到改善，而支撑栓的使用寿命期间也可以延长。

Description

双向锻造成型装置

技术领域

本发明涉及一种双向锻造成型装置(bidirectional forging formeddevice)，在其两侧活动台架各有一个撞击用铸模(strokes molding)，当活动台架(carriage)左右移动时能撞击原料，由此制造出产品。

背景技术

一般而言，紧固零件如铰钉、螺栓和螺丝钉；以及电气零件如点火器喷嘴和机械回转轴都是由锻造成型装置大量制造的。锻造成型装置让两个撞击用铸模连续撞击原料而制作出产品。与之有相关的技术是有关单向(unidirectional)锻造成型装置制造产品的方式，其将一个撞击用铸模支持架(holder)架在活动台架的一侧来回移动，将第一和第二个撞击用铸模放在撞击铸模支持架的上端及下端做连续移动，因此当活动台架来回移动时可交替撞击填入塑模(die)的原料。

为了让第一和第二个撞击用铸模可交替撞击原料，撞击铸模支持架放在活动台架的前端以便上下移动。或者，撞击铸模支持架不动，而塑模从主体做上下移动。无论如何，在单向锻造成型装置中，活动台架必须操作两次才完成一个产品，所以降低了生产效率。

为了提高生产效率，发展出一种锻造成型装置，其第一个撞击用铸模是放在撞击铸模支持架的中央，第二个撞击用铸模是放在第一个撞击用铸模的上部及下部，而塑模放在可上下移动的塑模支持架的上端和下端。在此锻造成型装置中，任何时候活动台架操作一次，就同时进行两个步骤，所以可完成一个产品。在这种情况下，生产率就成倍增加了。然而，因为撞击用铸模和塑模都只放在活动台架的一端，对生产率的提高也很有限。

因此，本发明的申请人已发明了一种双向锻造成型装置，其中第一和第二撞击用铸模是放置在沿着主传动轴前后移动的活动台架的相对的两边，同时装置上下端具有成型孔的塑模支持架在相对于第一和第二撞击用铸模的上下部分做上下移动。该双向锻造成型装置已取得韩国专利，专利号为64547(公告号为93-4056)。在此双向锻造成型装置中，由于活动台架前后移动一次，位于轴端的塑模可制造两个产品，其生产率比起相关的单向锻造成型装置将提高四倍。

不过，这样的双向锻造成型装置有以下问题。

首先，要操作切割刀和夹钳(tongs)，传动轴由一个凸轮杆从旋转移动改变成一个滑行凸轮板的直线移动，原料应在切割刀和夹钳直线移动中被切割，在此情形下，动力损失会增加，而制造成本也会因为复杂的结构而增加。而且，当切割刀切下的原料因为夹钳受损时，机器仍保持在切割状态。因为这个原因，当夹钳将原料送到塑模支持架的成型孔时，原料是放在塑模支持架的侧缘处。

其次，如果放到塑模支持架成型孔的原料被第一撞击用铸模撞击时，原料就被推挤到成型孔中，逆向移动塑模支持架内部的支撑栓(supportpin)，结果支撑栓的一端挂在主体壁上的栓孔中，在此情形下，一旦塑模支持架被启动而上下移动，支撑栓的一端就会与主体壁猛烈撞击，因此会磨损支撑栓的一端。

第三，如果锻造是在支撑栓一端严重磨损时进行，那么支撑初级撞击原料的支撑栓长度会渐渐变短，所以装入成型孔的原料跟着变长，导致主体成型长而位于成型孔外的头端成型小。

最后，由于反复操作使得支撑栓磨损，逐渐降低成型产品的精度和一致性，因此使产品的品质变差。同时，如果支撑栓因为撞击导致连接部分严重被切或磨损而断开或损坏，则成型步骤必须停止来修复损坏，这也使生产率降低。

发明内容

因此，本发明针对双向锻造成型装置，实质性地解决一个或更多的上述的因为相关技术的限制和不便引起的问题。

本发明的一个目的是提供一种双向锻造成型装置，其用于操作钢线切割刀的动力传送，结构简单而且不会导致动力损失，因此可节省制造成本。

本发明的另一个目的是提供一种双向锻造成型装置，其设计的夹钳能准确夹住及移动切割原料，因此可以更理想地撞击原料。

本发明的其它目的是提供一种双向锻造成型装置，其设计成当两个塑模支持架位置转动而互相交换时，可以防止支撑初级成型产品的支撑栓的一端被轻易地磨损或受损，因此改善产品的生产率和一致性。

本发明其他的特征和优点将于以下描述中出现，一部分从描述中即可明显易见，而一部分可由实施本发明来学习。本发明的目标和其他优点可由此处的书面描述和权利要求及附图特别提供的结构而得以了解和实现。

为了实现这些和其他好处，以及根据本发明的目的，如同详细和概略性的描述，本发明的双向锻造成型装置包括：左边和右边活动台架120和120a，连接于连接圆杆(connecting rods)121和121a，借由位于主传动轴110中央的曲柄轴(crank shaft)111的动力可一起做往复运动；铸模支持架(molding holder)130和130a被安装在活动台架120和120a的前端，并且在中央的第一撞击用铸模131上置有第二撞击用铸模132和133，塑模支持架(die holder)140和140a被安装成可上下移动于主体100的两侧，并与铸模支持架130和130a相对，并在上端和下端成型孔的范围内供给塑模(die)141和142；切割刀160和160a以及夹钳161和161a，用于切割原料210和将原料210填进到塑模141和142的上端和下端成型孔内；支撑栓144和145安装在成型孔内，用来支撑原料210；另外栓塑模(pin dies)177和178被安装，分别通过一对凸轮171和172、圆杆173和174以及连杆175和176来操作支撑栓144和145，所以任何时候铸模支持架130和130a的铸模在左右方向撞击原料一次，后续的成型产品就可以分别从塑模支持架140和140a制造出来，因为棘轮齿轮(ratchet gears)182和182a因钢缆连杆(steel wire links)180和180a以及控制单元(control units)181和181a而间歇地转动，将原料推向切割刀，其中第一斜齿轮112是安装于主传动轴110的一端，一对凸轮164和165安装在辅助轴(auxiliary shafts)162和162a上，通过垂直安装在第一斜齿轮112上的第二斜齿轮163和163a接受动力，切割刀160和160a以及夹钳161和161a的末端是由凸轮164和165推动，同时辅助栓塑模(auxiliary pin die)190和辅助连杆(auxiliary link)191则安装于连杆175、176以及上端、下端栓塑模177和178之间，可在新原料填入的末端处操作支撑栓144和145，所以辅助栓塑模190依次推动接触主体100内壁的支撑栓经过辅助圆杆臂(auxiliary rods arms)192和193以隔开支撑栓和内壁分离，辅助圆杆臂192和193是安装于圆杆173和174的端部，可转动连杆175和176，在一个短短的长度里彼此形成一个单一体。

必须要了解的是，无论前面一般性的描述和后面的详细描述都是示例和说明，并且是目的是提供本发明的权利要求的更进一步的解释。

附图说明

以下将结合附图详细描述本发明，附图中的相同的标号表示相同的元件。

图1是本发明的透视图，示出了根据本发明的实施例的锻造成型装置。

图2是根据本发明的锻造成型装置的平面图。

图3是本发明中辅助轴和凸轮轮子(cam wheels)安装的状态图。

图4是本发明中的辅助圆杆臂、辅助连杆以及在高低圆杆和连杆间的辅助栓塑模安装的状态透视图。

图5A到5F是说明本发明操作步骤的示意图。

图6是棘轮齿轮通过钢缆连杆操作状态的透视图。

具体实施方式

下面将结合附图详细描述本发明的优选实施例，仅仅作为示例。

以相关技术领域中的相同方式，如图1和图2所示，本发明的锻造成型装置，包括连接圆杆121和121a，其与位于主传动轴110中央的曲柄轴(crank shaft)111的左侧和右侧配合，可以跟着曲柄轴的转动在一条直线上做往复运动，活动台架(carriages)120和120a两者相连于连接杆121和121a，而铸模支持架130和130a则安装在活动台架120和120a的前端，在其中央为第一撞击用铸模131，后者在上端和下端部位有第二撞击用铸模132和133；塑模支持架140和140a安装于主体100的两侧来相对应于铸模支持架130和130a，通过连接板112联结一个子齿轮150的凸轮导轨151而上下移动，并且使塑模(dies)141和142一起上下移动。

本发明的锻造成型装置更进一步包括切割刀160和160a，用来切割原料210，以及交替装填原料210到上下移动的塑模141和142的高低成型孔内，支撑栓144和145装在成型孔内，可支撑或推出原料210；栓塑模(pinties)177和178安装在主体100的上端和下端部位的成型孔中，使由驱动轴(driven shafts)170和170a的凸轮171和172转动的成对圆杆173和174及连杆175和176分别转动支撑栓144和145。

如图2所示，当棘轮齿轮182和182a因钢缆连杆(steel wire links)180和180a以及控制单元181和181a间歇地运转而以一个预定的角度转动，进料滚筒(feeding rollers)183和183a也靠着棘轮齿轮182和182a的力来转动，并且钢缆200和200a二者借由进料滚筒183和183a进入嵌入孔内。如果钢缆200和200a分别被切割刀160和160a切割，任何时候活动台架120和120a的铸模支持架130和130a进行撞击程序，被切下的钢缆200和200a就由夹钳(tongs)160和160a交替充填到塑模141和142的成型孔内。本发明这样的结构是与相关的技术是一致的。

参考图2和图3本发明中的不同于相关技术之处在于，一个第一斜齿轮112安装在主传动轴110的一端处，而且一对凸轮轮子164和165被安装在辅助轴162和162a上，后者接受由垂直于第一斜齿轮112的第二斜齿轮163和163a传过来的动力，因此切割刀160和160a的后端及夹钳161和161a被凸轮轮子164和165推动。

如上所述，因为操作切割刀160和160a及夹钳161和161a的凸轮轮子164和165只是单纯地安装在辅助轴162和162a上，如果拿其他现有技术凸轮板和凸轮轮子靠一个连杆安装相比较，切割刀160和160a及夹钳161和161a可以精确地操作也能简单地被制造，因此，节省制造成本也改进了生产率。

再有，由于凸轮轮子164和165的旋转运动是直接转化成切割刀160和160a及夹钳161和161a的直线移动，和现有技术中所作的移动，旋转运动(凸轮轮子)→直线移动(凸轮板)→直线移动(切割刀及夹钳)，来比较，不会发生动力损耗，且凸轮轮子驱动时生成的噪音可以减少。

而且，如图2和图3所示，当切割刀160和160a轻轻推移切割原料210时，在周边壁中形成有栓孔(pin hole)，所以栓塑模168和168a就被塞入且从栓孔出来，栓塑模168和168a从栓孔被塞入和出来都靠连杆167和167a的动作，后者则由安装在辅助轴162和162a一端点的另一凸轮轮子166和166a来操作，栓塑模168和168a的动作是当夹钳夹住移动的原料210时，轻轻推移原料210。于此同时，在连杆167和167a中形成一个孔169，就可以不妨碍钢缆200和200a，借由进料滚筒183和183a进入连杆167和167a中。然后，钢缆200和200a可以按照所希望地那样通过孔169进入连杆167和167a中。所以，栓塑模168和168a只由连杆167和167a的转动来操作，不妨碍到钢缆200和200a。

当切割刀160和160a切割原料210时，栓塑模168和168a轻轻推移原料210，而凸轮轮子166和166a操作的连杆167和167a是转动的。因此，切割原料210被夹钳161和161a夹住，其末端与周边壁分离开来。结果是，当原料210被夹钳161和161a夹住，移到塑模141和142的成型孔被撞击，可以维持其稳定性。连杆167和167a驱动栓塑模168和168a后，通过一个弹性装置如弹簧将其恢复至原来的位置。

为了使安装在塑模141和142的成型孔内的支撑栓144和145能操作，在本发明中，如图4和图5所示，一个辅助栓塑模(auxiliary pin die)190安装在已有的设于主体100内的上端和下端栓塑模177和178之间；一个用来操作辅助栓塑模190的辅助连杆191安装在已有的连杆175和176之间；辅助圆杆臂(auxiliary rod arms)192和193置于圆杆173和174的末端，后者可操作已有的连杆175和176；辅助圆杆臂192和193是一起运转的，并且具有短的长度。任何时候圆杆173和174运转连杆175和176，辅助圆杆臂192和193就轮流转到辅助连杆191。

如上所述的本发明中，支撑栓144和145的位置，及安装在上下塑模支持架140和140a的上端和下端塑模141和142的成型孔，及辅助栓塑模190的位置，及栓塑模177和178将被详细描述，并参考图5A至图5F。

如图5A所示，当左塑模支持架140a向上移动，成型孔的支撑栓144和145则定位在上端的栓塑模177和中间的辅助栓塑模190的前面；当右塑模支持架140向下移动，成型孔的支撑栓144和145则定位在中间的辅助栓塑模190和下端的栓塑模178的前面。

根据本发明制成产品的流程将于下说明。

左塑模支持架140a位于一个绝对的中心的顶点，而右塑模支持架140则位于一个绝对的中心的底点，所以曲柄轴111按照图5A的箭头方向(向左方向)转动。

如图5A所示，原料210被切割刀160切割之后，被填入右塑模支持架140的空的上端成型孔内，向下移动。一种情形是在下端成型孔内做初级撞击的原料21位于下端栓塑模178的前面，曲柄轴111是完全向右转动(如箭头方向)，所以右活动台架120向右移动，如图5B所示。

当活动台架(carriage)120移向右边，位于中央的第一撞击用铸模131推动一个新的原料210进入上端的成型孔，并撞击该原料，完成初级成型步骤。于此同时，当原料210被推入时，成型孔内的支撑栓144向后移动，因此，支撑栓144的后端接触主体100的内壁。下端的第二撞击用铸模133则于下端成型孔内撞击原料210，完成次级成型步骤。

接下来，如图5C所示，如果曲柄轴111顺时针方向旋转，右活动台架120和塑模支持架(die holder)140分离，同时凸轮172操作的圆杆174推动下端连杆175以操作栓塑模176。所以，如图5C所示，支撑栓145撞击到栓塑模178中，推动成型的产品去移动原料210(次级成型原料)到右塑模支持架140的下端成型孔的外面。当圆杆174在运转时，长度较短的辅助圆杆臂193轻轻推动在中央的辅助连杆191。当辅助连杆191轻轻推动在中央的辅助栓塑模190时，辅助栓塑模190的后端移向连接主体100的内壁的支撑栓144，然后，支撑栓144向前推动成型孔内的初级成型原料210(于此时，初级成型原料稍被向前拉出)，所以原料210和主体内壁分离，完全进入成型孔内。

在以上的机械操作中，一个新的原料210被切割刀160a切割，填入左塑模支持架140a的下端成型孔内，如图5C所示。于此时初级撞击原料210被填入上端成型孔内。在此情形下，当左活动台架120a进行撞击步骤，如附图五C所示，位于中央的第一撞击用铸模130推动新原料210进、下端成型孔，并撞击原料：110完成初级成型步骤。第二撞击用铸模312JA于上端部分，在上端成型孔内撞击原料210完成次级撞击步骤。

在此情形下，如图5E所示，当曲柄轴(crank Shaft)111顺时针方向旋转，使左活动动台架120a和塑模支持架(die holder)140a分离，原料210(次级成型原料)在左塑模支持架(die holder)140a的上端成型孔内，就被排出到成型孔外面。换句话说，如果由凸轮171操作的圆杆173推动上端连杆175来运转栓塑模177，就如图5E所示，支撑栓144被栓塑模177撞击，推动在左塑模支持架140a内的次级成型原料210，使原料210被推出成型孔。当圆杆173运转时，长度较短的左辅助圆杆臂192轻轻推动位于中央的辅助连杆191。

当辅助连杆191轻轻推动在中央的辅助栓塑模190时，辅助栓塑模190的后端移向连接主体100的内壁的支撑栓145。然后，支撑栓145向前推动成型孔内的初级成型原料210，所以原料210和主体100的内壁分离，完全进入成型孔内。

截至到目前已描述过，当曲柄轴111转动一次时，在塑模支持架140和140a的上端和下端塑模141和142处分别作成一个产品的过程。如图5F所示，塑模支持架140和140a的定位是靠相连于从动齿轮(slave gear)150的凸轮导轨151的连接板(link plate)152的运转，所以在此种模式下，左塑模支持架140a会沿着主体100内壁滑动，并被定位在一个绝对中心底部，而右塑模支持架140会沿着主体100内壁滑动，并被定位在一个绝对中心顶端。因此，它们的位置就交换过来，与图5A所示的初始状态不同。

当塑模支持架140和140a沿着主体100内壁滑动而塑模支持架140与140a的上端和下端位置交换时，支撑栓144和145支撑着初级成型原料210就与主体100内壁分离，然后进入成型孔内。按照此情形，支撑栓144和145的第一端点并未接触主体100内壁，所以支撑栓不会磨损或损坏。

如图5F所示，塑模支持架140和140a的位置改变时，新的原料210填入在右塑模支持架140下面的成型孔内。在这种情况下，如果曲柄轴111顺时针方向转动，在右活动台架120中央的第一撞击用铸模131推动原料210到下端成型孔内来完成初级成型步骤。在这个时候，位于上端位置的第二撞击用铸模132撞击初级成型原料210来完成次级成型步骤。

以上的动作，如图5B所示，对应于塑模支持架140和140a的位置改变前的流程。后者则是以下的方式进行，图5F所示的塑模支持架140和140a的位置改变是在经过图3C至图5E的流程后才改变。如果这些流程都成功地重复，任何时候，只要和主驱动轴110一起转动的曲柄轴111转动，从塑模支持架140和140a中各一个总数为二的产品就可制造出来。

如前述所提，根据本发明的双向锻造成型装置具有以下优点：

由于转动凸轮安装在连接主驱动轴的斜齿轮的辅助轴中，切割刀和夹钳依照辅助轴的转动而移动在一条交互移动的直线上。照此情形，不会发生动力损失并且和相关现有技术相比，其移动顺序为转动→直线移动→直线移动，噪音显著得降低。

其次，当切割刀切割原料以移动一个预定的距离，夹钳夹住原料的情况是，栓孔中的栓塑模成型于主体，轻轻推动原料经过由位于辅助轴末端的凸轮轮子运转的连杆，所以原料就稳定地填入塑模支持架的成型孔内。

同样，当塑模支持架的位置相互交换时，被初级成型原料推动的支撑栓的后端就和主体内壁分离，并且上下移动。所以，防止支撑栓的后端和主体内壁发生碰撞，因此可防止支撑栓磨损或损坏。

最后，因为支撑栓的使用时间增加，更换支撑栓的周期可以延后。因此，由于成型装置的运转不会时常被停止来更换另一个支撑栓，生产率可以提高。

前面所述的具体结构仅仅是举例，不可解释为对本发明的限制。本发明的技术可以立刻应用到其他类型的仪器装备。本发明的描述是仅仅是作为示例，而不是限制专利申请的范围。对熟悉本领域的技术人员可以有各种替代、修改和改变。

Claims (2)

1、一个双向锻造成型装置，包含：

与连接圆杆(121、121a)连接的左、右活动台架(120、120a)，其通过接受位于主传动轴(110)中央的曲柄轴(111)的动力与之一起作往复运动；

安装在活动台架(120、120a)的前端的铸模支持架(130、130a)，并且具有第二撞击用铸模(132、133)，其位于中央的第一撞击用铸模(130)之上；

塑模支持架(140、140a)，其安装成在主体(100)的两端可上下移动，并与铸模支持架(130、130a)相对，且在上端和下端成型孔内设有塑模(141、142)；

切割刀(160、160a)以及夹钳(161、161a)用来切割原料(210)以及将原料填充到塑模(141、142)的上端和下端成型孔内；

支撑栓(144、145)安装在成型孔内，用来支撑原料(210)；以及

栓塑模(177、178)被安装，其通过一对凸轮(171、172)、圆杆(173、174)以及连杆(175、176)来分别操作支撑栓(144、145)，所以任何时候当棘轮齿轮(182、182a)通过钢缆连杆(180、180a)和控制单元(181、181a)间歇地运转而使进料滚筒(183、183a)将原料填充到切割刀处，只要铸模支持架(130、130a)的铸模在左方向和右方向撞击原料一次，一个次级成型产品就分别从塑模支持架(140、140a)被制造出来，

其中，一个第一斜齿轮(112)安装在主驱动轴(110)的一端，一对凸轮轮子(164、165)安装在辅助轴(162、162a)之上，它们从垂直啮合于第一斜齿轮(112)的第二斜齿轮(163、164)接受动力，切割刀(160、160a)的后端以及夹钳(161、161a)被凸轮轮子(164、165)推动，同时一个辅助栓塑模(190)与一个辅助连杆(191)被安装在连杆(175、176)与上端和下端栓塑模(177、178)之间，可在一个新原料被填入处的后端操作支撑栓(144、145)，所以辅助栓塑模(190)通过辅助圆杆臂(192、193)交替推动接触主体(100)内壁的支撑栓，可使支撑栓与内壁分离，辅助圆杆臂(192、193)安装于操作连杆(175、176)的圆杆(173、174)的端部，互相形成一个单一体。

2、根据权利要求1所述的双向锻造成型装置，其特征是，栓塑模(168、168a)是可移动地安装在切割刀(160、160a)切割及推动原料(210)处的周边壁内，所以栓塑模(168、168a)推动原料，使夹钳(161、161a)可在一个向前的情形下夹住原料(210)，同时连杆(167、167a)是可转动地安装固定在辅助轴(162、162a)中的凸轮轮子(166、166a)中，所以栓塑模与连杆(167、167a)连接，并与凸轮轮子(166、166a)的转动一致。

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