专利名称：四锤头锻造单元及锻造机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及锻造单元。
背景技术：
锻造是金属材料加工领域中基本工艺之一，其中自由锻在锻造技术中占有重要的地位。自由锻是利用冲击力或压力使金属原料在上下两个抵铁之间产生逐段变形，从而达到所需锻件的形状及尺寸的一种锻造方法。传统的自由锻利用两个抵铁(或称为锤头)对金属原料进行冲击或施加压力，这种传统工艺方法具有如下问题除两个抵铁这一方向外，金属原料在其他方向上的变形没有部件进行约束，这常常导致金属原料在各方向上的变形不均勻，影响了锻件质量，延长了加工过程。为解决这个问题，发明出快锻机，快锻机具有四锤头锻造单元，该单元具有上、下、 左、右四个锤头，锤头两两相对，两个相对锤头的连线与另两个相对锤头的连线垂直。四个锤头中的下锤头盛放金属原料，其余三个锤头从两个方向同时运动向金属原料施加压力， 金属原料的变形可以从两个方向进行约束，解决了上述传统自由锻技术存在的金属原料变形不均勻的问题。现有的四锤头锻造单元也带来了新的问题，其结构复杂，成本高昂。另外，如果要更精确地控制金属原料的变形，需要满足如下压力施加方案金属原料两个方向上的压力是同步施加。由于现有的四锤头锻造单元中四个锤头的运动分别控制，很难做到四锤头高准确度实现同步压力施加。例如，如果需要两个方向的压力同时施加到金属原料上，而现有四锤头锻造单元由于固有的缺陷，实际上两个方向的压力施加是存在时间间隔的，则金属原料在先受到压力作用的方向上会瞬间发生变形，此时另一个维度上的压力还未到达，对先发生的变形不能形成约束。这一时刻四锤头锻造单元的效果相比传统的两锤头锻造单元的效果提高不大。因此，现有的四锤头锻造单元虽然锻造速度有所提高，但对金属原料变形难控制的问题并没有很好的解决。为了更好的解决这一问题，在现有四锤头锻造单元的基础上进行诸如增强控制装置等手段，会由于控制装置复杂程度提高造成成本急剧上升。
实用新型内容为了更好的解决现有四锤头锻造单元对金属原料变形难控制的问题，同时成本低廉，本实用新型提供了一种新型四锤头锻造单元及锻造机。本实用新型的技术方案如下四锤头锻造单元，包括设置有上锤头的上模座和设置有下锤头的下模座，在水平方向上移动的左锤头和右锤头，还包括带动所述左锤头在水平方向上移动的左滑块，带动所述右锤头在水平方向上移动的右滑块；所述左滑块滑动的轨道为在所述左滑块与所述上模座和下模座之间分别设置的动力传递滑轨；所述右滑块滑动的轨道为在所述右滑块与所述上模座和下模座之间分别设置的动力传递滑轨；所述动力传递滑轨与所述水平方向的夹角的绝对值均大于0度。优选的，所述动力传递滑轨包括如下组成部件所述上模座或下模座凸出的边缘。优选的，在所述上模座和所述下模座在邻近所述动力传递滑轨处设置有横截面为 L形的滑轨压板，所述滑轨压板的边缘构成所述上模座或下模座凸出的边缘。优选的，在所述下模座表面上设置有排氧化皮槽。优选的，所述排氧化皮槽为从所述下锤头附近向所述下模座外侧下方延伸的槽。优选的，在所述左滑块与所述上模座和所述下模座接触面上分别设置有左滑块导轨；在所述右滑块与所述上模座和所述下模座接触面上分别设置有右滑块导轨。优选的，在所述上模座和/或下模座内设置有与外部连通的冷却液循环管道。优选的，所述上锤头与所述上模座通过燕尾槽和相应的楔形块连接；所述下锤头与所述下模座通过燕尾槽和相应的楔形块连接；所述左锤头与所述左滑块通过燕尾槽和相应的楔形块连接；所述右锤头与所述右滑块通过燕尾槽和相应的楔形块连接。优选的，在所述燕尾槽的两端设置有顶压所述锤头的锤头压板。设置有上述四锤头锻造单元的锻造机。本实用新型的技术效果本实用新型的技术方案中左、右滑块与上、下模座之间可通过动力传递滑轨进行相对滑动。动力传递滑轨是一段轨道，上模座向上提升时，提升力可以通过所述动力传递滑轨分别作用于左滑块与右滑块上。由于动力传递滑轨与水平方向的夹角的绝对值不为0，即相对于水平线倾斜设置，当动力传递滑轨受到向上的拉力，这一拉力的分力将左滑块向左拉，右滑块向右拉。同理，当上模座向下施加压力时，压力的分力作用于左、右滑块上，将左滑块向右推，右滑块向左推。本实用新型的四锤头锻造单元将左、右锤头的运动与上锤头的运动联系在一起， 实现两个方向锤头的联动。再进一步调整锤头的位置，就可以实现锤头可以同步击打金属原料的效果。动力传递滑轨和相应的滑块结构简单，能够可靠地保证上模座(即上锤头) 的运动与左、右锤头的运动之间的协同关系(即可以执行预定的压力施加方案)。因此本实用新型提供了一种成本低、可靠性高的四锤头锻造单元技术方案，实现了本实用新型的技术目的。
[0024]图1为本实用新型四锤头锻造单元的正视图。[0025]图2为图1所示四锤头锻造单元的左视图。[0026]图3为图1所示四锤头锻造单元的俯视图。[0027]图4为上模座的立体图。[0028]图5为下模座的立体图。[0029]图6为滑块的立体图。[0030]图7为锤头的立体图。[0031]图8为图1所示四锤头锻造单元的立体图，不包括金属原料。[0032]图中标识说明如下1、上锤头；2、锤头压板；3、T形槽；4、上模座；5、滑轨压板；6、右滑块；7、凸出的边缘；8、右锤头；9、下模座；10、T形槽；11、排氧化皮槽；12、下锤头；13、左锤头；14、左滑块； 15、金属原料；16、左滑块导轨；17、燕尾槽；18、燕尾槽；19、右滑块导轨；20、滑轨槽；21、燕尾槽；22、楔形块。
具体实施方式
图1至图8显示了本实用新型四锤头锻造单元的一个实例，从组成零件到装配后的整体形态都进行了展示。
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行说明。图1至图3及图8显示了本实用新型四锤头锻造单元的结构，主要包括上模座4 和下模座9 ；设置在上模座4上的上锤头1，设置在下模座9上的下锤头12 ；左锤头13和右锤头8 ；左锤头13设置在左滑块14上，右锤头8设置在右滑块6上。上模座4通过其上设置的T形槽3与锻造机的驱动部件连接，这属于现有技术，在此不进行详细描述。下模座9通过T形槽10与锻造机的底座连接，这也属于现有技术，在此不进行详细描述。在工作时，上模座4在竖直方向进行直线往复运动，同一时刻，上模座4相向或相背于下模座9运动，也就是说上锤头1相向或相背于下锤头12运动。同样在工作时，左锤头 13和右锤头8在水平方向(也是图1中的水平方向，以下所述水平方向都是这一方向)进行直线往复运动，在同一时刻，左锤头13和右锤头8相向运动或相背运动。上述的成对锤头的相向运动形成了四个锤头对金属原料15同时击打的效果，成对锤头的相背运动使得四个锤头同时脱离金属原料15，以便离开金属原料15 —段距离，为下一次击打储备势能。左锤头13和右锤头8的上述在水平方向的运动分别是由左滑块14和右滑块6带动的。左滑块14和右滑块6的运动是由上模座4驱动的。也就是说图1所示锻造单元的驱动部件是上模座4。上模座4的动力通过动力传递滑轨传递给左滑块14和右滑块6。从图1和图8中可见，动力传递滑轨与水平方向的夹角的绝对值均为45度。正是因为动力传递滑轨倾斜于水平方向，这才使得上模座4提供的垂直方向的力可以在水平方向上产生驱动左滑块14和右滑块6的力。本领域技术人员知晓通过合理设置所有动力传递滑轨与水平方向的夹角，使得动力传递滑轨不会成为左滑块14和右滑块6运动的障碍。本实用新型中的动力传递滑轨是一种可以传递动力的轨道，滑块与模座之间的动力传递滑轨可以设置在滑块上，也可以设置在模座上。以附图为例进行说明，从图1、图2、 图6和图8可见，动力传递滑轨是由上模座4或下模座9 一段凸出的边缘(实质上是连接在上模座4或下模座9上的滑轨压板5的一段凸出的边缘)与上模座4或下模座9构成槽型轨道。从图8可见，滑轨压板5的横截面为L形状，其凸出板面的部分构成了所述凸出的边缘。滑轨压板5的这一段凸出的边缘与上模座4之间形成了一个狭长的槽型轨道(视为动力传递滑轨)，左滑块14或右滑块6的一段凸出的边缘7伸入到这个狭长的槽型轨道内， 并在这个槽型轨道内运动，这样，无论上模座4是上升还是下降，所述槽型轨道的侧壁都会将力施加到凸出的边缘7上。在垂直方向上动力传递滑轨起到了连接如下零件的作用上模座4与左滑块6 ；上模座4与右滑块6 ；下模座9与左滑块6 ；下模座9与右滑块。[0041]图5显示了下模座9的结构。下模座9是由铸钢材料制成的，中间部分下凹成V 形槽，V形槽的侧壁是与左滑块14和右滑块6接触的滑动面。在所述V形槽的底部设置有凸台，在该凸台设置燕尾槽18，燕尾槽18与下锤头12上的楔形块22 (参考图7)匹配，将下模座9与下锤头12连接。在所述凸台的两侧开有排氧化皮槽11。当锤头击打金属原料 15时，金属原料表面的氧化皮会脱落并在下锤头12附近堆积，氧化皮在下模座9上堆积会对锻造单元产生不利影响，应当尽可能及时排出。排氧化皮槽11正是起到排出氧化皮的作用。为了达成这一目的，排氧化皮槽11设置成狭长的槽，这一狭长的槽从下锤头12附近向下模座9的外侧下方延伸，使氧化皮在重力作用下可以顺着排氧化皮槽11滑离下模座9。 排氧化皮槽11对于氧化皮形成类似滑梯的效果。在所述V形槽的滑动面上沿左滑块14和右滑块6滑动方向分别设置左滑块导轨 16和右滑块导轨19。左滑块导轨16和右滑块导轨19为凸出的柱状体，柱状体的横截面为矩形。左滑块导轨16和右滑块导轨19起导向作用，进一步稳定左滑块14和右滑块6的滑动，避免滑动偏离方向。上模座4的形状与下模座类似(结合图4)，也具有V形槽，在这个 V形槽底设置安装上锤头1的凸台。图6显示了左滑块14的结构，左滑块14为横截面为三角形的柱状体，在这一柱状体的两个侧面上设置滑轨槽20，滑轨槽20与左滑块导轨16相匹配。在左滑块14的第三个侧面上设置燕尾槽21，燕尾槽21用于与左锤头13的楔形块配合安装。右滑块6与左滑块 14的结构相同。在上模座4和下模座9内设置有冷却液循环管道，用于循环流动冷却液，分别对上模座4和下模座9进行冷却。在上模座4和下模座9上设置所述冷却液循环管道的出口和入口，为了使附图更清晰，出口和入口并没有画出。结合图5和图7说明锤头的安装，本实用新型的四个锤头与模座或滑块的连接方式相同，在此以图5和图7为例进行说明。当下锤头12上的楔形块22在燕尾槽18连接到位后，在燕尾槽18的两端设置用螺钉连接锤头压板(与图1中所示锤头压板2相同)，锤头压板同时低压住下锤头12和燕尾槽18的端部，以使下锤头12不能在燕尾槽18内移动，强化锤头的连接。上锤头1通过楔形块与燕尾槽17装配连接到上模座4上。以图1至图8所示本实用新型四锤头锻造单元为核心，辅以必要的驱动部分、电气部分、基座及润滑冷却等配套设施，装配成锻造机。这一锻造机能够具有本实用新型的相应优势。值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进， 或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。
权利要求1.四锤头锻造单元，包括设置有上锤头的上模座和设置有下锤头的下模座，在水平方向上移动的左锤头和右锤头，其特征在于还包括带动所述左锤头在水平方向上移动的左滑块，带动所述右锤头在水平方向上移动的右滑块；所述左滑块滑动的轨道为在所述左滑块与所述上模座和下模座之间分别设置的动力传递滑轨；所述右滑块滑动的轨道为在所述右滑块与所述上模座和下模座之间分别设置的动力传递滑轨；所述动力传递滑轨与所述水平方向的夹角的绝对值均大于0度。
2.根据权利要求1所述四锤头锻造单元，其特征在于所述动力传递滑轨包括如下组成部件所述上模座或下模座凸出的边缘。
3.根据权利要求2所述四锤头锻造单元，其特征在于在所述上模座和所述下模座在邻近所述动力传递滑轨处设置有横截面为L形的滑轨压板，所述滑轨压板的边缘构成所述上模座或下模座凸出的边缘。
4.根据权利要求3所述四锤头锻造单元，其特征在于在所述下模座表面上设置有排氧化皮槽。
5.根据权利要求4所述四锤头锻造单元，其特征在于所述排氧化皮槽为从所述下锤头附近向所述下模座外侧下方延伸的槽。
6.根据权利要求5所述四锤头锻造单元，其特征在于在所述左滑块与所述上模座和所述下模座接触面上分别设置有左滑块导轨；在所述右滑块与所述上模座和所述下模座接触面上分别设置有右滑块导轨。
7.根据权利要求6所述四锤头锻造单元，其特征在于在所述上模座和/或下模座内设置有与外部连通的冷却液循环管道。
8.根据权利要求7所述四锤头锻造单元，其特征在于所述上锤头与所述上模座通过燕尾槽和相应的楔形块连接；所述下锤头与所述下模座通过燕尾槽和相应的楔形块连接；所述左锤头与所述左滑块通过燕尾槽和相应的楔形块连接；所述右锤头与所述右滑块通过燕尾槽和相应的楔形块连接。
9.根据权利要求8所述四锤头锻造单元，其特征在于在所述燕尾槽的两端设置有顶压所述锤头的锤头压板。
10.设置有权利要求1至9之一所述四锤头锻造单元的锻造机。
专利摘要本实用新型提供了一种四锤头锻造单元和锻造机，其中四锤头锻造单元，包括设置有上锤头的上模座和设置有下锤头的下模座，在水平方向上移动的左锤头和右锤头，还包括带动所述左锤头在水平方向上移动的左滑块，带动所述右锤头在水平方向上移动的右滑块；所述左滑块滑动的轨道为在所述左滑块与所述上模座和下模座之间分别设置的动力传递滑轨；所述右滑块滑动的轨道为在所述右滑块与所述上模座和下模座之间分别设置的动力传递滑轨；所述动力传递滑轨与所述水平方向的夹角的绝对值均大于0度。本实用新型能更好的解决四锤头锻造单元对金属原料变形难控制的问题，成本低廉。
文档编号B21J9/02GK202155461SQ20112025482
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者任里 申请人:山西多智管模制造有限公司