CN212264421U - 一种锻造用组合砧子装置 - Google Patents

Abstract

一种锻造用组合砧子装置，包括设置有通槽的本体，所述通槽的纵剖面呈U形，在通槽内镶嵌有镶嵌块，在本体顶部、镶嵌块外侧固定连接有补偿块，补偿块外侧壁与本体侧壁齐平，镶嵌块顶面与补偿块顶面齐平；在镶嵌块顶端开设有棒料锻造所需尺寸和形状的型腔。本实用新型将现有的整体式砧子从结构上进行调整，形成了组合式的结构，因结构的变化提高了砧子制作的成品率，降低废品产生的可能，减少了金属材料的消耗。

Description

一种锻造用组合砧子装置

技术领域

本实用新型属于锻造工模具技术领域，具体涉及一种锻造用组合砧子装置。

背景技术

工模具是锻造生产时，在物料锻造变形过程中与其直接接触并控制物料外形及规格的机件的总称。V形砧子是棒料锻造中使用频率最高的工模具之一。通常，锻压机所用的V形砧子结构是整体式。工作时，在锻压机压力作用下，通过上砧子向下运动挤压V形砧上的工件，使工件在高温下受挤压产生塑性变形，以获得所需形状或尺寸。工件由操作机的钳口进行夹持，操作机钳口夹持着物料并旋转，操作机车身前进使物料持续进给在V形砧子型腔内，这样以锻造出相应尺寸的圆形棒料。使用不同的V形砧子就能得到不同规格尺寸的棒料，从而实现棒料生产的系列化。由于砧子工作部位与高温工件长期反复摩擦、挤压，砧子工作部位磨损挤压变形，型腔部位下沉，也就是V形槽底部与砧子上平面之间的距离变大而无法满足该砧子原先规格的棒料的生产；同时因V形槽变形下沉还会造成V形槽两侧卡料的现象而无法继续使用。这样就必须对其进行维修以保证原来的型腔尺寸。这时主要有两种维修方法：1、砧子上平面降低法，从砧子上表面降低砧子高度相对应的型腔变形深度的尺寸，从而修出原始工作型腔，型腔修好后进行热处理；经过多次维修后砧子整体高度就会不断地降低，直至报废；2、添补法，将砧子V形部位进行疲劳、磨损层清除，采用相关焊条焊接后再加工出原始型腔的尺寸，型腔修好后进行热处理，这样能一直保持砧子的原始高度。以上两种方法各有优劣，其中砧子高度降低法维修相对耐用，但是因不断消耗砧子高度直至报废，根据历史维修数据统计，新砧子使用两年左右就因多次维修后砧子高度和工作部位厚度不再满足使用要求而报废，这就浪费了大量金属材料，尤其是耗费金属量大的大型砧子就会浪费更多的金属；而添补法虽然不消耗砧子本身材料，但因焊接工艺、材料等等因素致使该法维修的砧子根本不耐用。其耐用性与采用降砧子高度的方法所维修的相同砧子相比有天壤之别。鉴于上述两种方法不足之处，这就需要提出一种既耐用又消耗材料少的V形砧子的方案，设计制造一种新型组合式结构的V形砧子。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种锻造用组合砧子装置，能最大限度地降低对材料的消耗，同时解决了材料耐用性差的问题。

本实用新型采用的技术方案是：

一种锻造用组合砧子装置，包括设置有通槽的本体，所述通槽的纵剖面呈U形，在通槽内镶嵌有镶嵌块，镶嵌块的外形尺寸与所述通槽尺寸匹配；在镶嵌块顶端开设有棒料锻造所需尺寸和形状的型腔。

一种锻造用组合砧子装置，包括设置有通槽的本体，所述通槽的纵剖面呈U形，在通槽内镶嵌有镶嵌块，在本体顶部、镶嵌块外侧固定连接有补偿块，补偿块外侧壁与本体侧壁齐平，镶嵌块顶面与补偿块顶面齐平；在镶嵌块顶端开设有棒料锻造所需尺寸和形状的型腔。

进一步的，在本体的通槽壁上、补偿块上、镶嵌块上对应位置分别设有宽度一致的矩形键槽，用于将补偿块和镶嵌块分别与本体采用键连接和定位。

进一步的，在本体顶端面和补偿块下端面对应位置分别设有圆头平键键槽，同样采用键连接和定位；同时，在补偿块和本体对应位置设置有圆柱销孔，通过圆柱销方式连接。

进一步的，在补偿块上设置顶出螺纹孔，用于补偿块从本体上拆卸下来时用螺栓顶松。

进一步的，在补偿块底端面上设置四个撬开口，当用螺栓将补偿块向上顶松动后可用撬杠将其撬起来以提高拆卸效率。

进一步的，在镶嵌块下方、与本体之间设有垫板。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型将现有的整体式砧子从结构上进行调整，形成了组合式的结构，因结构的变化提高了砧子制作的成品率，降低废品产生的可能，减少了金属材料的消耗。

通过设计成组合式的结构，现场实际只需做少量砧子本体，由于镶嵌块重量较整体式砧子要轻1/2以上，亦即原来做一个整体式砧子的金属量能做两个与整体式砧子相同型腔的镶嵌块后还有剩余料，即通过一个本体可不断重复地配用多个镶嵌块的方式，可以节省大量本体所用金属材料的用量。在生产的产品总量相同的情况下，消耗的组合式砧子金属量相当于原来整体式砧子金属量的三分之一，或者说两种形式砧子消耗金属的重量一样时，而它们能够生产出的产品总量，组合式砧子大约是整体式砧子的3倍左右，经济效益非常明显。

2、降低了维修量。整体式和组合式变形情况都一样。要保持原来型腔的结构和尺寸就需要降低砧子上平面高度，每次维修就得将整个砧子刨铣到相应高度，维修量很大，维修费用相对较高。而在刨铣镶嵌块时，降面的高度和整体式砧子完全一样，但需要维修的面积只有整体式砧子的1/3，这样既减少了金属的损耗，也降低了维修时间，同时也降低了维修费用，提高了砧子利用率。

3、因砧子每次维修后需要热处理，如上所述，整体式砧子热处理时需要整个砧子进行热处理，而组合式只需要对镶嵌块进行热处理即可，热处理工艺完全相同，前述整体式砧子重量大约是镶嵌块的三倍，因重量原因导致整体式的热处理费用比镶嵌块式的费用要高得多，而且能源浪费也很大。

4、砧子在使用过程中存在因操作或其他因素造成砧子突然损坏的可能，若是整体式砧子一旦损坏，就会整体报废，而组合式结构设计能够保证本体不受损坏，这样只需更换镶嵌块即可，因此损失就小得多。

除此而外，运输成本、装卸货费用、安装镶嵌块时耗电能等其它方面也会有较大改善。

附图说明

图1是本体与镶嵌块组合式砧子的正视图和俯视图；

图2是本体、补偿块与镶嵌块组合式砧子的正视图和俯视图；

图3是本体、补偿块、镶嵌块与垫板组合方式砧子的正视图和俯视图；

图4是本体、补偿块、镶嵌块与垫板组合方式砧子立体图；

图5是镶嵌块立体图；

图6是本体立体图；

图7是补偿块立体图；

图8是垫板立体图；

图中，1、镶嵌块，2、本体，3、矩形键，4、圆柱销孔，5、补偿块，6、顶出螺纹孔，7、垫板，8、型腔，9、矩形键槽、10、圆头平键键槽，11、撬开口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型型进行详细说明。

实施例1镶嵌块和本体

如图1、图5、图6所示，一种锻造用组合砧子装置，包括设置有通槽的本体2，所述通槽的纵剖面呈U形，在通槽内镶嵌有镶嵌块1，镶嵌块1的外形尺寸与所述通槽尺寸匹配；在镶嵌块1顶端开设有棒料锻造所需尺寸和形状的型腔8。

这种只有本体和镶嵌块以及两者之间的定位键构成。这一种组合形式砧子在两种情况下可使用这种结构：(1)在镶嵌块经过使用而使镶嵌块型腔变形后，要保持原有型腔尺寸则需将镶嵌块的高度降低相应高度，此时若降低的高度与补偿块的高度一致时就可将补偿块去掉；(2)新制(维修后)的镶嵌块的高度与本体凹槽深度一致时。

出于提高工模具装拆效率和降低金属消耗的考虑此结构不常用。在拆卸方面，因补偿块与本体采用键与销连接和定位，在长期使用中难免会产生变形，而且工模具使用前需要预热长期的预热也可能造成键、销变形，这样造成拆卸困难，降低了工模具的使用效率变相的也可能将生产率。在降低金属消耗方面，首先，根据设计计算可得出两设计高度相差100mm(这个数值只是用于举例)的镶嵌块，假定高度大的镶嵌块称之为A型，和A高度相差100mm的镶嵌块称之为B型，由于镶嵌块在经使用后型腔受力部位厚度变薄到一定尺寸后就因强度问题无法继续使用而报废。这样镶嵌块A就相对于B要多使用100mm的高度，因为它们的报废厚度是一样的，经过我们的设计计算，做2个镶嵌块A和做3个镶嵌块B，最终两者的使用总周期是一样的锻造通过量也是一样的，但是报废时后一种比前一种报废量要多1个，这是同一规格的镶嵌块，由于生产棒料规格较多因此所需镶嵌块的规格种类就越多，最终报废量就很大，若采用B型就会产生更多的报废镶嵌块，而采用A型镶嵌块的话，根据现场情况就需要加补偿块(现场旧砧子改造利用)。

实施例2镶嵌块+补偿块+本体

如图2、图4、图5、图6、图7所示，一种锻造用组合砧子装置，包括设置有通槽的本体2，所述通槽的纵剖面呈U形，在通槽内镶嵌有镶嵌块1，在本体2顶部、镶嵌块1外侧固定连接有补偿块5，补偿块外侧壁与本体侧壁齐平，镶嵌块1顶面与补偿块顶面齐平；在镶嵌块1顶端开设有棒料锻造所需尺寸和形状的型腔8。加补偿块的目的是，在保持本体高度不变的情况下，可以将镶嵌块制作的尽可能高，以达到多次维修的目的(每次维修时均会降低镶嵌块的高度，那么，若本身制作的就比较低，可能仅维修很少次就被报废掉了)，加补偿块的另一个目的就是降低砧子本体的重量和使用量，尤其利于大型砧子制造时减少材料的消耗，因为补偿块可从以往用过的废旧砧子取得，能达到修旧利废的目的。

在本体2的通槽壁上、补偿块5上、镶嵌块1上对应位置分别设有宽度一致的矩形键槽9，用于将补偿块和镶嵌块分别与本体采用键连接和定位。

在本体2顶端面和补偿块5下端面对应位置分别设有圆头平键键槽10，同样采用键连接和定位；同时，在补偿块5和本体2对应位置设置有圆柱销孔4，通过圆柱销方式连接。

在补偿块5上设置顶出螺纹孔6，用于补偿块从本体上拆卸下来时用螺栓顶松。在补偿块5底端面上设置四个撬开口11，当用螺栓将补偿块向上顶松动后可用撬杠将其撬起来以提高拆卸效率。

这种由补偿块、本体和新制镶嵌块以及之间的定位键构成。在设计时将镶嵌块的高度设计成与本体凹槽深度加上补偿块的高度之和，这样就能保证镶嵌块在安装在本体后其上平面与补偿块上平面三者在同一平面上，保证砧子使用安全以及消除生产人员在锻造压机位移清零计算的麻烦。补偿块上设置了柱销孔和键槽，使用圆柱销与键与本体相连接和定位，销与孔为适度的过盈配合防止因锻造时震动而松脱，键的主要作用是定位防止锻造操作失误造成补偿块错位进而造成损坏镶嵌块等的情况发生。为了利于拆卸在补偿块上设置有螺纹孔，拆卸时采用螺栓将补偿块往上顶，顶松后再用撬杠从补偿块的撬口处撬动补偿块，这样可以省时省力的同时还不会破坏补偿块和砧子本体。

实施例3镶嵌块+补偿块+本体+垫板

如图3～图8所示，一种锻造用组合砧子装置，包括设置有通槽的本体2，所述通槽的纵剖面呈U形，在通槽内镶嵌有镶嵌块1，在本体2顶部、镶嵌块1外侧固定连接有补偿块5，补偿块外侧壁与本体侧壁齐平，镶嵌块1顶面与补偿块顶面齐平；在镶嵌块1顶端开设有棒料锻造所需尺寸和形状的型腔8。

在镶嵌块1下方、与本体2之间设有垫板7。当采取降低镶嵌块的高度的维修方式来保证原来的型腔尺寸时，因维修而造成镶嵌块的上平面与砧子上平面所装补偿块不在同一水平面，此时，可以采用更换补偿块来保证两者在同一水平面，但这样需要做较多规格的补偿块，且相对于垫板的安装与拆卸比较容易而补偿块的安装拆卸就较为费时费力。因此，采取设置垫板的方式来消除两者不同平面的现象。这样镶嵌块可以反复维修使用直至其型腔部位厚度不再满足使用要求而报废为止。

在本体2的通槽壁上、补偿块5上、镶嵌块1、垫板7上对应位置分别设有宽度一致的矩形键槽9，用于将补偿块和镶嵌块分别与本体采用键连接和定位。

在本体2顶端面和补偿块5下端面对应位置分别设圆头平键键槽10，同样采用键连接和定位；同时，在补偿块5和本体2对应位置设置有圆柱销孔4，通过圆柱销方式连接。在补偿块5上设置顶出螺纹孔6，用于补偿块从本体上拆卸下来时用螺栓顶松。在补偿块5底端面上设置四个撬开口11，当用螺栓将补偿块向上顶松动后可用撬杠将其撬起来以提高拆卸效率。

本体+补偿块+镶嵌块+垫板结构是新制镶嵌块在经过一段时间使用后，镶嵌块的型腔部位受到挤压产生变形和磨损消耗导致深度增加，且其型腔内不再光洁平滑因而无法再满足原规格棒料的锻造要求这就需要将镶嵌块型腔进行修理至原始的形状和尺寸。维修方法是将镶嵌块从本体的凹槽中取出，从上部往下去掉相应高度，去掉的这个高度的尺寸必须要能保证镶嵌块从上往下能修出原始型腔的尺寸和形状，这样就可按原始尺寸修出型腔的形状，其余部位不变，型腔修好后进行热处理。

由前述这种修理方式降低了镶嵌块的高度，要保证镶嵌块上部平面与补偿块上部平面在同一平面上就需要在镶嵌块与本体之间增加一块垫板，所增加垫板的高度要与镶嵌块在维修时去掉的高度一致，这样就保证了镶嵌块上平面与补偿块上平面在同一平面上。垫板在宽度的两侧设置有键槽，其键槽宽度与镶嵌块、本体以及补偿块的键槽宽度一致，这样就可以用键同时定位垫板和镶嵌块，防止垫板跑位而损伤镶嵌块。由于镶嵌块在设计时设计了相应的高度，因此同一镶嵌块可进行多次维修后再使用，每次维修后在上次的基础上增加一块垫板。所加垫板的高度与该次维修镶嵌块所降高度一致即可。这样就可以反复维修镶嵌块，维修一次增加一块垫板直至镶嵌块型腔的不能在满足使用要求而报废为止。因为使用同一型腔尺寸的镶嵌块的棒料的生产情况几乎不变，因此每次镶嵌块维修降低的高度几乎等高，从而每次增加的垫板的高度也几乎是等高的(从以往砧子维修的数据可以得出)，所以这样就不会产生在同一型腔的规格组合式砧子中制造各种垫板的可能。减少了设计耗时耗力也降低了制造成本，因为镶嵌块的维修方式方法与整体式砧子维修的方式方法完全一样，唯一不同就是两者去掉的重量不同，因整体式砧子面积大(长度大)，宽度一样，去掉的高度也一样，故而整体式砧子去掉的重量就大些。这也就体现了组合式砧子的巨大优势。有以前整体式砧子多年的维修历史数据引用，我们就可以直接批量地制作相应镶嵌块相对应所需垫板作为备用。由于垫板不与锻件接触也就不会产生摩擦等几乎不产生消耗可以长重复时间使用。在镶嵌块报废后安装新制镶嵌块时将所加垫板全部去并掉保存好等待改镶嵌块经维修后在使用。

新制镶嵌块的高度为本体凹槽深度与补偿块的高度之总和。在经用一段时间后镶嵌块变形磨损消耗后就需进行维修，维修后要保持镶嵌块上平面与补偿块上平面在同一平面内就需加垫板，此时砧子就变成了图3所示结构。当镶嵌块经过多次维修并在镶嵌块与本体之间多次增加垫板反复使用后其不再满足使用要求就需报废重做新镶嵌块，同一规格的现制新镶嵌块与原新制镶嵌块尺寸完全一样，这样就需将所加垫板全部取出后安装新制镶嵌块，这样砧子又变成初始无垫板状态，如图1或图2所示，当然图1结构不常用。当经过使用一段时间后就需维修，维修后就需增加垫板，这时砧子结构形式就又变成了图3所示的结构，从而这样周而复始往复循环。

这样能在很大程度节省金属消耗，主要体现在三个方面：

(1)制造砧子大幅降低了金属的使用量，镶嵌块的重量只有原整体式砧子的2/5(只制作镶嵌块，而垫板同一规格做一次可以用很长时间，正常情况下甚至是永久使用)；

(2)维修时降低了金属的消耗量(只维修镶嵌块)；

(3)镶嵌块报废与原先整体式砧子报废时产生的报废金属量相比要少很多，约为原来的1/4(只报废镶嵌块)。

Claims (7)

1.一种锻造用组合砧子装置，其特征在于，包括设置有通槽的本体(2)，所述通槽的纵剖面呈U形，在通槽内镶嵌有镶嵌块(1)，镶嵌块(1)的外形尺寸与所述通槽尺寸匹配；在镶嵌块(1)顶端开设有棒料锻造所需尺寸和形状的型腔(8)。

2.一种锻造用组合砧子装置，其特征在于，包括设置有通槽的本体(2)，所述通槽的纵剖面呈U形，在通槽内镶嵌有镶嵌块(1)，在本体(2)顶部、镶嵌块(1)外侧固定连接有补偿块(5)，补偿块外侧壁与本体侧壁齐平，镶嵌块(1)顶面与补偿块顶面齐平；在镶嵌块(1)顶端开设有棒料锻造所需尺寸和形状的型腔(8)。

3.如权利要求2所述的锻造用组合砧子装置，其特征在于，在本体(2)的通槽壁上、补偿块(5)上、镶嵌块(1)上对应位置分别设有宽度一致的矩形键槽(9)，用于将补偿块和镶嵌块分别与本体采用键连接和定位。

4.如权利要求2所述的锻造用组合砧子装置，其特征在于，在本体(2)顶端面和补偿块(5)下端面对应位置分别设有圆头平键键槽(10)，同样采用键连接和定位；同时，在补偿块(5)和本体(2)对应位置设置有圆柱销孔(4)，通过圆柱销方式连接。

5.如权利要求2所述的锻造用组合砧子装置，其特征在于，在补偿块(5)上设置顶出螺纹孔(6)，用于补偿块从本体上拆卸下来时用螺栓顶松。

6.如权利要求2所述的锻造用组合砧子装置，其特征在于，在补偿块(5)底端面上设置四个撬开口(11)，当用螺栓将补偿块向上顶松动后可用撬杠将其撬起来以提高拆卸效率。

7.如权利要求1或2所述的锻造用组合砧子装置，其特征在于，在镶嵌块(1)下方、与本体(2)之间设有垫板(7)。

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