CN213120501U - 一种钢锭镦粗稳定和检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钢锭镦粗锻造技术领域，尤其涉及一种钢锭镦粗稳定和检测装置。该钢锭镦粗稳定和检测装置包括：变形环，其内部形成环状的容纳空间，容纳空间用于放置待镦粗的工件；固定环，与变形环同心设置，且固定环的内径大于变形环的外径；压力传递组件，设置在变形环和固定环之间，压力传递组件的第一端与变形环连接、第二端与固定环连接；以及压力检测单元，用于检测压力传递组件的压力并进行处理和显示。本实用新型实施例中钢锭毛坯受压变形，根据变形规律侧向产生鼓形，与之接触的变形环同时变形，固定于变形环的压力传递组件受压变形，产生压力，连接于另一端的压力检测单元，将受力大小实时传递出去，便于实时监测。

Description

一种钢锭镦粗稳定和检测装置

技术领域

本实用新型涉及钢锭镦粗锻造技术领域，具体涉及一种钢锭镦粗稳定和检测装置。

背景技术

镦粗是指用压力使坯料高度减小而直径(或横向尺寸)增大的工序。这是塑性成形工步中最基本的成形方式。例如拔长、冲孔、模锻、挤压以及轧制等工序，都有镦粗的作用在内。镦粗是钢锭自由锻造工艺之一，主要任务是锻制到零件的大致形状。

传统的镦粗变形程度和力学条件不容易控制，在镦粗的过程中易产生裂缝，或者鼓形较大从而导致钢锭报废，浪费资源。目前，钢锭的镦粗多数是直接将钢锭置于压力机滑块与下平台间进行锻造，鼓形不易受控，钢锭侧面受力和变形不能实时监测。部分镦粗锻造采用护环和形砧镦粗工艺，一定程度减小了侧面鼓形的产生，但仍不太成熟，未被广泛的推广应用。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中所存在的上述技术问题，提供了一种钢锭镦粗稳定和检测装置，解决了钢锭侧面受力和变形不能实时监测的技术问题。

为实现上述技术目的，本实用新型实施例提供了一种钢锭镦粗稳定和检测装置，包括：变形环，其内部形成环状的容纳空间，所述容纳空间用于放置待镦粗的工件；固定环，与所述变形环同心设置，且所述固定环的内径大于所述变形环的外径；压力传递组件，设置在所述变形环和所述固定环之间，所述压力传递组件的第一端与所述变形环连接、第二端与所述固定环连接；以及压力检测单元，用于检测所述压力传递组件的压力并进行处理和显示。

进一步地，所述压力传递组件包括多个弹簧，多个所述弹簧沿所述变形环的周向分布，所述弹簧的第一端与所述变形环固定连接、第二端沿所述变形环的径向延伸至与所述固定环固定连接。

进一步地，所述压力检测单元包括压力传感器、信号传输模块和监测终端，所述压力传感器与所述压力传递组件连接，用于检测所述压力传递组件的压力；所述信号传输模块将所述压力传输至所述监测终端，所述监测终端接收所述压力并进行处理和显示。

进一步地，所述变形环包括第一环体和第二环体，所述第一环体和所述第二环体可结合/分离连接，所述第一环体和所述第二环体结合形成所述容纳空间。

进一步地，所述第一环体的两端外轮廓均设有径向向外延伸的第一结合部，所述第二环体的两端外轮廓均设有径向向外延伸并与所述第一结合部一一对应的第二结合部，所述第一结合部和相应的所述第二结合部通过第一紧固件可结合/分离连接。

进一步地，所述第一紧固件包括第一螺栓和螺纹连接在所述第一螺栓上的第一螺母，所述第一结合部和所述第二结合部上均设有第一通孔，通过将所述第一螺栓穿过所述第一通孔固定所述第一结合部和所述第二结合部。

进一步地，所述第一紧固件包括连接杆，所述连接杆的外壁上设置有第一螺纹部；所述第一结合部上设有第一连接孔，所述第一连接孔的内壁上设有与所述第一螺纹部相配合的第二螺纹部，所述第二结合部上设有第二连接孔，所述第二连接孔的内壁上设有与所述第一螺纹部相配合的第三螺纹部，所述第二螺纹部和所述第三螺纹部的旋向相反。

进一步地，所述固定环包括第三环体和第四环体，所述第三环体和所述第四环体可结合/分离连接。

进一步地，所述第三环体的两端外轮廓均设有径向向外延伸的第三结合部，所述第四环体的两端外轮廓均设有径向向外延伸并与所述第三结合部一一对应的第四结合部，所述第三结合部和相应的所述第四结合部通过第二紧固件可结合/分连接。

进一步地，所述第二紧固件包括第二螺栓和螺纹连接在所述第二螺栓上的第二螺母，所述第三结合部和所述第四结合部上均设有第二通孔，通过将所述第二螺栓穿过所述第二通孔固定所述第三结合部和所述第四结合部。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本实用新型实施例中钢锭毛坯受压变形，根据变形规律侧向产生鼓形，与之接触的变形环同时变形，固定于变形环的压力传递组件受压变形，产生压力，连接于另一端的压力检测单元，将受力大小实时传递出去，便于实时监测；与此同时，压力传递组件受压对变形环产生一个反向作用力，变形环受力对钢锭毛坯侧面鼓形产生反向作用力，减弱鼓形变形，达到变形均匀的目的。

2、本实用新型实施例中弹簧为力的传递装置，钢锭毛坯受压变形，根据变形规律侧向产生鼓形，与之接触的变形环同时变形，固定于变形环的弹簧受压变形，产生压力，由于弹簧连接于固定环的一端位置固定，因此弹簧会对变形环产生一个反向作用力，变形环受力对钢锭毛坯侧面鼓形产生反向作用力，减弱鼓形变形，达到变形均匀的目的。

3、本实用新型一种实施例中第一螺栓组件包括第一螺栓和第一螺母，通过将第一螺栓依次穿过第一结合部和第二结合部上的第一通孔，并将第一螺母螺纹连接在第一螺栓的端部以将第一环体和第二环体结合固定。第一螺栓和第一螺母的组合，可以依据钢锭毛坯的尺寸进行调节，适配于更多尺寸的钢锭毛坯镦粗操作。

4、本实用新型另一种实施例中通过转动该辅助件，带动连接杆转动，在同一连接杆的带动下，能够带动第一结合部和第二结合部相向或背向移动，实现对容纳空间大小的调节的同时可以最大限度地节约用料。

5、本实用新型再一种实施例中转动杆的第一端与第一结合部可转动连接、第二端穿过第三连接孔并向外延伸出一段；通过旋转转动杆，带动第二结合部朝向或背向第一结合部移动，实现对容纳空间大小的调节。

附图说明

图1为本实用新型实施例中钢锭镦粗稳定和检测装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中钢锭镦粗稳定和检测装置的俯视图；

图3为本实用新型第一种实施例中变形环的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中压力检测单元的流程图；

图5为本实用新型实施例中钢锭镦粗稳定和检测装置侧向受力监测示意图；

图6为本实用新型第二种实施例中变形环的结构示意图；

图7为本实用新型第三种实施例中变形环的结构示意图。

附图标记说明

100-变形环，101-第一环体，102-第二环体，103-第一结合部，104-第二结合部，105-第一螺栓组件，1051-第一螺栓，1052-第一螺母，106-连接杆，107-第一连接孔，108-第二连接孔，109-辅助件，110-转动杆，111-第三连接孔，112-堵件，113-容纳空间；

200-固定环，201-第三环体，202-第四环体，203-第三结合部，204-第四结合部，205-第二螺栓组件，2051-第二螺栓，2052-第二螺母；

300-弹簧；

400-压力检测单元，401-压力传感器，402-信号传输模块，403-监测终端；

500-工件。

具体实施方式

通过解释以下本实用新型的优选实施方案，本实用新型的其他目的和优点将变得清楚。

图1-图7示出了本实用新型提出的一种钢锭镦粗稳定和检测装置的结构示意图。为叙述方便，下文中所称的“上”、“下”、“左”、“右”与附图本身的上、下、左、右方向一致，但不对本实用新型结构起限定作用。

【实施例一】

如图1-图5所示，一种钢锭镦粗稳定和检测装置，包括变形环100、固定环200、压力传递组件和压力检测单元400，其中：变形环100的内部形成环状的容纳空间113，容纳空间113用于放置待镦粗的工件500即钢锭毛坯；固定环200与变形环100同心设置，且固定环200的内径大于变形环100的外径；压力传递组件设置在变形环100和固定环200之间，压力传递组件的第一端与变形环100连接、第二端与固定环200连接；以及压力检测单元400用于检测压力传递组件的压力并进行处理和显示。压力传递组件具有一定的弹性，受压后对变形环100产生一个反向作用力。

本实用新型实施例中钢锭毛坯受压变形，根据变形规律侧向产生鼓形，与之接触的变形环100同时变形，固定于变形环100的压力传递组件受压变形，产生压力，连接于另一端的压力检测单元400，将受力大小实时传递出去，便于实时监测；与此同时，压力传递组件受压对变形环100产生一个反向作用力，变形环100受力对钢锭毛坯侧面鼓形产生反向作用力，减弱鼓形变形，达到变形均匀的目的。

如图1和图2所示，压力传递组件包括多个弹簧300，多个弹簧300沿变形环100的周向分布，弹簧300的第一端与变形环100的外壁固定连接、第二端沿变形环100的径向延伸至与固定环200的内壁固定连接。多个弹簧300分为几组，每组可以为3个，每组弹簧300分布在变形环100的大致全高度上。弹簧300为力的传递装置，钢锭毛坯受压变形，根据变形规律侧向产生鼓形，与之接触的变形环100同时变形，固定于变形环100的弹簧300受压变形，产生压力，由于弹簧300连接于固定环200的一端位置固定，因此弹簧300会对变形环100产生一个反向作用力，变形环100受力对钢锭毛坯侧面鼓形产生反向作用力，减弱鼓形变形，达到变形均匀的目的。

如图4和图5所示，压力检测单元400包括压力传感器401、信号传输模块402和监测终端403，压力传感器401与压力传递组件连接，用于检测压力传递组件的压力；信号传输模块402将压力传输至监测终端403，监测终端403接收压力并进行处理和显示。压力传感器401，其数目与弹簧300的数目相适应，压力传感器401与多个弹簧300一一对应连接在弹簧300外端，将弹簧300的实时受力传递出来，由监测终端403进行实时监测；压力传感器401可以但不限定于选用西门子的型号为PDS403智能压力传感器401，它能够感受压力信号，并能够按照一定的规律将压力信号转变为可用的输出的电信号。信号传输模块402可以具有无线通信模块和/或线缆连接接口等，可以通过无线蓝牙或其他射频方式对压力传感器401的压力信号进行无线传输，线缆连接接口可以通过线缆连接方式对压力信号进行有线传输，从而将压力信号传输到监测终端403。监测终端403包括控制模块，可以对压力传感器401所检测到的信号进行模数转换处理，并显示出来。压力信号经模数转换处理后，可以转为数字信号，模数转换的具体方式可以根据信号需要设计，其具体处理方式为本领域的公知技术，在此不再赘述。监测终端403可以通过显示屏进行显示，显示内容包括但不限定于压力数据，可以实时对压力数据进行显示，以便于操作人员进行实时监测钢锭毛坯的侧向受力。

如图3所示，变形环100包括第一环体101和第二环体102，第一环体101和第二环体102可结合/分离连接，第一环体101和第二环体102结合形成容纳空间113。第一环体101和第二环体102均为半环状，第一环体101和第二环体102结合形成的容纳空间113为封闭环形，与钢锭毛坯的外壁表面相配合，钢锭毛坯置于容纳空间113内。

如图3所示，第一环体101的两端外轮廓均设有径向向外延伸的第一结合部103，第二环体102的两端外轮廓均设有径向向外延伸并与第一结合部103一一对应的第二结合部104，第一结合部103和相应的第二结合部104通过第一紧固件可结合/分离连接。第一结合部103与第一环体101可以为一体成型，第二结合部104与第二环体102可以为一体成型，便于第一环体101和第二环体102的结合稳定性。第一环体101和第二环体102的材料与钢锭毛坯相同，多个弹簧300以与第一结合部103平行的径向线为对称轴对称设置。

如图3所示，第一紧固件包括第一螺栓1051和螺纹连接在第一螺栓1051上的第一螺母1052，第一结合部103和第二结合部104上均设有第一通孔，通过将第一螺栓1051穿过第一通孔固定第一结合部103和第二结合部104。第一紧固件为第一螺栓组件105，第一螺栓组件105包括第一螺栓1051和第一螺母1052，通过将第一螺栓1051依次穿过第一结合部103和第二结合部104上的第一通孔，并将第一螺母1052螺纹连接在第一螺栓1051的端部以将第一环体101和第二环体102结合固定。第一螺栓1051和第一螺母1052的组合，可以依据钢锭毛坯的尺寸进行调节，适配于更多尺寸的钢锭毛坯镦粗操作。

如图1和图2所示，固定环200包括第三环体201和第四环体202，第三环体201和第四环体202可结合/分离连接。固定环200为固定装置，固定于压机工作台平面，刚性体，承受弹簧300传递的压力，并给予反作用力。

如图2所示，第三环体201的两端外轮廓均设有径向向外延伸的第三结合部203，第四环体202的两端外轮廓均设有径向向外延伸并与第三结合部203一一对应的第四结合部204，第三结合部203和相应的第四结合部204通过第二紧固件可结合/分连接，便于安装。第三结合部203与第三环体201可以为一体成型，第四结合部204与第四环体202可以为一体成型，便于第三环体201和第四环体202的结合稳定性。

如图2所示，第二紧固件包括第二螺栓2051和螺纹连接在第二螺栓2051上的第二螺母2052，第三结合部203和第四结合部204上均设有第二通孔，通过将第二螺栓2051穿过第二通孔固定第三结合部203和第四结合部204。第二紧固件为第二螺栓组件205，第二螺栓组件205包括第二螺栓2051和第二螺母2052，通过将第二螺栓2051依次穿过第三结合部203和第四结合部204上的第二通孔，并将第二螺母2052螺纹连接在第二螺栓2051的端部将第三环体201和第四环体202结合固定，完成稳定和检测装置的安装。

本实用新型一种实施例的工作原理是：待镦粗的工件500即钢锭毛坯置于变形环100的容纳空间113内，钢锭毛坯受压变形，根据变形规律侧向产生鼓形，与之接触的变形环100同时变形，侧向向外凸出，固定于变形环100侧向的弹簧300受压变形，向外侧移动，产生压力，连接于另一端的压力传感器401，将受力大小实时传递出去，便于侧向受力的实时监测，与此同时，弹簧300受压，由于连接于固定环200的一端位置固定，因此弹簧300会对变形环100产生一个反向作用力，变形环100受力对钢锭毛坯侧面鼓形产生反向作用力，减弱鼓形变形，达到变形均匀的目的。

【实施例二】

如图6所示，本实施例中的钢锭镦粗稳定和检测装置与实施例一的不同之处在于本实施例的钢锭镦粗稳定和检测装置具有不同的第一紧固件。因此，以下重点对本实施例中的第一紧固件进行说明。省略对与实施例一相同或相似的要素的说明。

如图6所示，第一紧固件包括连接杆106，连接杆106的外壁上设置有第一螺纹部；第一结合部103上设有第一连接孔107，第一连接孔107的内壁上设有与第一螺纹部相配合的第二螺纹部，第二结合部104上设有第二连接孔108，第二连接孔108的内壁上设有与第一螺纹部相配合的第三螺纹部，第二螺纹部和第三螺纹部的旋向相反。连接杆106的两端分别穿过第一连接孔107和第二连接孔108延伸，且连接杆106的一端部固定连接有辅助件109，通过转动该辅助件109，带动连接杆106转动，在同一连接杆106的带动下，能够带动第一结合部103和第二结合部104相向或背向移动，实现对容纳空间113大小的调节的同时可以最大限度地节约用料。为进一步增加第一环体101和第二环体102的紧固性，可以在连接杆106上相对于第一结合部103和第二结合部104的外侧螺纹紧固相应的螺母，以避免连接杆106滑动，也可避免连接杆106从第一连接孔107和第二连接孔108内滑落。

【实施例三】

如图7所示，本实施例中的钢锭镦粗稳定和检测装置与实施例一、二的不同之处在于本实施例的钢锭镦粗稳定和检测装置具有不同的第一紧固件。因此，以下重点对本实施例中的第一紧固件进行说明。省略对与实施例一、二相同或相似的要素的说明。

如图7所示，第二结合部104上设置有通透的第三连接孔111，第一紧固件包括转动杆110，该转动杆110的第一端与第一结合部103可转动连接、第二端穿过第三连接孔111并向外延伸出一段。转动杆110与第一结合部103的结合处可以设置有轴承；转动杆110的外壁上设置有第四螺纹部，第三连接孔111的内壁上设有与第四螺纹部相配合的第五螺纹部，通过旋转转动杆110，带动第二结合部104朝向或背向第一结合部103移动，实现对容纳空间113大小的调节。为便于转动杆110的旋转可以在转动杆110的第二端固定连接堵件112。为进一步增加第一环体101和第二环体102的紧固性，可以在转动杆110上相对于第二结合部104的外侧螺纹紧固相应的螺母。第三连接孔111也可以设置在第一结合部103上，当第三连接孔111位于第一结合部103上时，转动杆110的第一端与第二结合部104可转动连接、第二端穿过第三连接孔111并向外延伸出一段，通过旋转转动杆110，带动第一结合部103朝向或背向第二结合部104移动，实现对容纳空间113大小的调节。

参考本实用新型的优选技术方案详细描述了本实用新型的钢锭镦粗稳定和检测装置，然而，需要说明的是，在不脱离本实用新型的精神的情况下，本领域技术人员可在上述公开内容的基础上做出任何改造、修饰以及变动。本实用新型包括上述具体实施方案及其任何等同形式。

Claims (10)

1.一种钢锭镦粗稳定和检测装置，其特征在于，包括：

变形环(100)，其内部形成环状的容纳空间(113)，所述容纳空间(113)用于放置待镦粗的工件(500)；

固定环(200)，与所述变形环(100)同心设置，且所述固定环(200)的内径大于所述变形环(100)的外径；

压力传递组件，设置在所述变形环(100)和所述固定环(200)之间，所述压力传递组件的第一端与所述变形环(100)连接、第二端与所述固定环(200)连接；以及

压力检测单元(400)，用于检测所述压力传递组件的压力并进行处理和显示。

2.根据权利要求1所述的钢锭镦粗稳定和检测装置，其特征在于，所述压力传递组件包括多个弹簧(300)，多个所述弹簧(300)沿所述变形环(100)的周向分布，所述弹簧(300)的第一端与所述变形环(100)固定连接、第二端沿所述变形环(100)的径向延伸至与所述固定环(200)固定连接。

3.根据权利要求1所述的钢锭镦粗稳定和检测装置，其特征在于，所述压力检测单元(400)包括压力传感器(401)、信号传输模块(402)和监测终端(403)，所述压力传感器(401)与所述压力传递组件连接，用于检测所述压力传递组件的压力；所述信号传输模块(402)将所述压力传输至所述监测终端(403)，所述监测终端(403)接收所述压力并进行处理和显示。

4.根据权利要求1所述的钢锭镦粗稳定和检测装置，其特征在于，所述变形环(100)包括第一环体(101)和第二环体(102)，所述第一环体(101)和所述第二环体(102)可结合/分离连接，所述第一环体(101)和所述第二环体(102)结合形成所述容纳空间(113)。

5.根据权利要求4所述的钢锭镦粗稳定和检测装置，其特征在于，所述第一环体(101)的两端外轮廓均设有径向向外延伸的第一结合部(103)，所述第二环体(102)的两端外轮廓均设有径向向外延伸并与所述第一结合部(103)一一对应的第二结合部(104)，所述第一结合部(103)和相应的所述第二结合部(104)通过第一紧固件可结合/分离连接。

6.根据权利要求5所述的钢锭镦粗稳定和检测装置，其特征在于，所述第一紧固件包括第一螺栓(1051)和螺纹连接在所述第一螺栓(1051)上的第一螺母(1052)，所述第一结合部(103)和所述第二结合部(104)上均设有第一通孔，通过将所述第一螺栓(1051)穿过所述第一通孔固定所述第一结合部(103)和所述第二结合部(104)。

7.根据权利要求5所述的钢锭镦粗稳定和检测装置，其特征在于，所述第一紧固件包括连接杆(106)，所述连接杆(106)的外壁上设置有第一螺纹部；所述第一结合部(103)上设有第一连接孔(107)，所述第一连接孔(107)的内壁上设有与所述第一螺纹部相配合的第二螺纹部，所述第二结合部(104)上设有第二连接孔(108)，所述第二连接孔(108)的内壁上设有与所述第一螺纹部相配合的第三螺纹部，所述第二螺纹部和所述第三螺纹部的旋向相反。

8.根据权利要求1所述的钢锭镦粗稳定和检测装置，其特征在于，所述固定环(200)包括第三环体(201)和第四环体(202)，所述第三环体(201)和所述第四环体(202)可结合/分离连接。

9.根据权利要求8所述的钢锭镦粗稳定和检测装置，其特征在于，所述第三环体(201)的两端外轮廓均设有径向向外延伸的第三结合部(203)，所述第四环体(202)的两端外轮廓均设有径向向外延伸并与所述第三结合部(203)一一对应的第四结合部(204)，所述第三结合部(203)和相应的所述第四结合部(204)通过第二紧固件可结合/分连接。

10.根据权利要求9所述的钢锭镦粗稳定和检测装置，其特征在于，所述第二紧固件包括第二螺栓(2051)和螺纹连接在所述第二螺栓(2051)上的第二螺母(2052)，所述第三结合部(203)和所述第四结合部(204)上均设有第二通孔，通过将所述第二螺栓(2051)穿过所述第二通孔固定所述第三结合部(203)和所述第四结合部(204)。

Images