專利名稱：分體式多功能鍛錘錘桿的制作方法
多功能鍛錘錘桿，是大型空氣錘十分重要的部件，包括錘桿及與錘桿配套的上砧。錘桿由帶堵頭的活塞盤及桿身構(gòu)成。桿身端部與上砧的聯(lián)結(jié)有定位裝置及固緊裝置。固緊裝置用燕尾形式，間隙用斜楔楔緊。為防止斜楔退出造成上砧脫落，設(shè)有保險裝置。
在此之前，國內(nèi)已廣泛使用的空氣錘是由國家鍛壓機械研究所所設(shè)計的，制造廠家如河北廊坊地區(qū)鍛壓機床廠生產(chǎn)的1000公斤空氣錘，機器型號C41-1000型。該錘桿是整體式的，由活塞盤及園柱桿身構(gòu)成，中間挖空，以保證錘桿額定體積和限制錘桿總重量，錘桿上端用一堵頭封住，以隔斷活塞盤空間與桿身內(nèi)孔空間，以限制活塞盤內(nèi)的額定空間體積，堵頭是用熱套方法與錘桿內(nèi)孔緊固。公開的空氣錘錘桿與上砧的聯(lián)結(jié)所采用的定位元件是一個園柱銷，一端與錘桿中心孔配合，銷的下端通過上砧的通槽與錘桿中心定位。上砧保險裝置包括燕尾開式通槽，燕尾保險片，保險片定位銷、彈簧。燕尾開式通槽位于上砧前端邊緣，燕尾片在燕尾開式通槽內(nèi)可以移動，伸出一端擋住斜楔大端，防止斜楔退出。
按照設(shè)計要求，該鍛錘錘桿的結(jié)構(gòu)和制造工藝只能進行自由紅鍛，而不宜進行閉式模鍛;進行閉式模鍛時，錘桿連接的上砧與鍛造工件的模具全是冷接觸，錘桿所承受的沖擊載荷極大，錘桿極易從活塞盤與園柱桿身的交界處，也就是錘桿活塞頸部斷裂，并且由于錘桿活塞頸部內(nèi)孔熱套堵頭，堵頭始終造成一徑向力作用于活塞盤，以及錘桿活塞頸部園周上。該處應(yīng)力最為集中，而厚度又最薄，閉式模鍛時，承受不住強大沖擊載荷抗力的振動，產(chǎn)生疲勞脆斷，以致活塞盤徑向破裂，堵頭頻繁振落，打爛氣缸壁，上砧極易縱橫斷裂，上砧保險裝置崩脫，上砧斜楔頻繁退出拉缸，致使錘桿卡在氣缸內(nèi)無法操作。由于錘桿存在以上缺陷，因此，現(xiàn)有鍛錘僅限于自由紅鍛，無法一機多用，故設(shè)備的潛力未能充分發(fā)揮。
本發(fā)明的目的在于提供一種能克服公知設(shè)備的不足，既能自由紅鍛，又能用于閉式模鍛的鍛錘，包括錘桿和上砧。該鍛錘有可靠的保險裝置，定位裝置。有大大高于公知技術(shù)鍛錘的使用壽命。
本發(fā)明的另一個目的在于，節(jié)省制造錘桿的材料。
為完成上述目的，本發(fā)明所采取的方案是將錘桿分體成兩部分，具體說來是分成活塞盤(1)與園柱桿身(2)兩部分，分別加工，再用專門的工藝方法組合起來?；钊?11)的徑向聯(lián)結(jié)部分形成堵頭(12)，兩個同中心線的凹坑(15)及(16)由堵頭(12)隔開，形成兩個互不相連的空間?；钊P(1)延伸部分(14)形成園柱，該園柱面與桿身(2)內(nèi)孔以較小的間隙，例如過渡配合，使活塞盤(1)與桿身(2)成為一整體。
所采用的上砧斜楔保險裝置是用一根軸銷(5)代替公知技術(shù)中的燕尾片，與該軸銷(5)滑動配合的閉式通孔(33)設(shè)在上砧前端上方內(nèi)，代替公知技術(shù)中的燕尾形開式通槽。該孔中心線垂直于斜楔(4)，軸銷(5)伸出端擋住斜楔(4)大端下部。軸銷(5)用定位園銷(8)由彈簧壓縮在定位孔內(nèi)，使園銷(8)定位，不致于左右滑動。上砧定位元件是一個上園下正方的園方銷(6)，其正方形基座的尺寸與園柱直徑相等，與位于上砧相應(yīng)的長方坑(32)配合，銷(6)與設(shè)在錘桿中心的孔配合，達到上砧中心與錘桿中心定位的目的。本發(fā)明所采取的方案還包括，將錘桿桿身與上砧作成一個整體(7)，“上砧”可適當加長，以便長期消磨，這樣就省去了單獨制作上砧，斜楔，保險裝置，定位裝置等。如圖4所示。這種型式主要用于閉式模鍛的廠家。
本發(fā)明所設(shè)計的鍛錘錘桿較好地完成了發(fā)明的目的。由于堵頭(12)與活塞盤(11)自生一起，杜絕了“堵頭”在任何振動下的脫落;由于活塞盤(1)與桿身(2)內(nèi)孔配合的重合部位，大大地增加了該部位的厚度，即大大地增加了危險截面的總面積，再加上專門的熱處理工藝，極大的提高了該部位的強度，和沖擊韌性，從而克服了錘桿在活塞盤與桿身交界處即錘桿頸部斷裂的危險。
由于堵頭(12)自生在活塞盤(11)上，則去掉了熱套堵頭這種既繁瑣，效益又不大的工藝，才可能去掉堵頭過盈對活塞盤和錘桿活塞頸部的作用應(yīng)力，使其內(nèi)部組織處于自然狀態(tài)，避免了活塞盤(1)徑向破裂和錘桿頸部斷裂。這幾個優(yōu)點是公知技術(shù)的錘桿所采用的整體式挖孔，熱套堵頭所無法具有的。保險裝置中與軸銷(5)配合的孔為閉式通孔避免了公知技術(shù)的燕尾開式通槽容易崩邊的危險。公知技術(shù)的上砧定位元件位于上砧橫過中心的通槽之中，相當于減少了上砧的有效橫截面積，人為地制造了一個斷裂突破口，本發(fā)明上砧所設(shè)的長方坑(32)則避免了這種不足。
本發(fā)明經(jīng)過長時間實際使用表明，分體結(jié)構(gòu)的錘桿及其包括與錘桿配套的上砧，上砧保險裝置定位裝置，既能自由紅鍛，又能用于閉式模鍛，而且有很高的使用壽命。使用公知技術(shù)的錘桿一般平均閉式模鍛內(nèi)燃機連桿5000根，就完全斷裂，堵頭頻繁脫落，而使用本發(fā)明錘桿進行同樣的閉式模鍛相同的連桿，至今已模鍛30000多根，錘桿未發(fā)生任何損傷，目前已是公知技術(shù)錘桿的七倍，據(jù)分析是原技術(shù)錘桿工作壽命的30倍左右。這就大大地提高了勞動生產(chǎn)率，節(jié)省了不少費用。一般說來，制造一根同類型號公知技術(shù)的錘桿要花一萬元左右，而且頻繁的修復，折換耗時費錢，影響生產(chǎn)，所以使用本發(fā)明的錘桿其經(jīng)濟效益是顯而易見的。
下面結(jié)合圖示說明本發(fā)明的最佳實施例。


圖1為錘桿與上砧及其保險裝置的正視圖。
圖2為錘桿活塞盤與桿身裝配焊縫放大圖。
圖3為錘桿桿身的正視圖。
圖4為上砧與錘桿桿身自生在一起的錘桿桿身正視圖。
圖5為上砧的各部份視圖。
圖6為分離活塞盤的正視圖。
圖7為保險裝置用斜楔檔銷正視圖。
圖8為緊固上砧用斜楔正視圖。
圖9為上砧與錘桿中心定位軸銷正視圖。
圖10為保險裝置用定位銷正視圖。
圖11為自動提模(提上模)模砧與上砧連結(jié)，保險正視圖。
圖1是本發(fā)明應(yīng)用在型號C41-1000空氣錘上的鍛錘錘桿，由活塞盤(1)，桿身(2)及與桿身聯(lián)結(jié)的上砧(3)組成。聯(lián)結(jié)的定位元件為(6)，上砧(3)與桿身(2)用燕尾聯(lián)結(jié)，間隙用斜楔(4)楔緊，為防止斜楔退出，用保險園銷(5)檔住斜楔大端下部。園銷(5)用銷(8)定位。處于定位狀態(tài)時，銷(8)在彈簧的支撐下進入銷(5)上的定位孔(51)?；钊P(1)有活塞圈(11)，直徑方向由盤形堵頭(12)聯(lián)結(jié)，堵頭(12)隔離兩個凹坑(15)，(16)互不相通，以隔斷錘桿活塞空間，與桿身內(nèi)部空間，保證錘桿活塞盤內(nèi)部額定空間，當錘桿活塞盤上升超過氣缸上氣口時，在凹坑(15)形成空氣高壓層，阻止錘桿活塞繼續(xù)上升，防止錘桿沖頂-沖缸蓋。為保證額定重量、凹坑(15)挖成園弧形，其線性延伸部份，可做成拋物線。園柱(14)與活塞頸部(11)的交匯處為一凹槽(13)如圖6所示。與活塞盤(1)聯(lián)結(jié)的桿身(2)為一端封閉的中空園柱，園周部分有兩處平行對稱的導向平面，桿身與上砧的連結(jié)端有燕尾槽(22)及定位孔(21)。桿身(2)內(nèi)孔與活塞盤(1)的延伸部分(14)配合，其重合部份不小于180mm。將活塞盤延部位(14)套入桿身內(nèi)孔，軸向留約10MM的間隙，使用一專用夾具將活塞盤和桿身端部鎖緊，用火焰噴嘴加熱桿身(2)上的薄圈(23)，用錘擊使其熱變形的薄圈(23)嵌入凹槽(13)階梯內(nèi)，隨后將組合的錘桿吊入井式爐內(nèi)部預(yù)熱，然后用507焊條用電焊沿園周焊接活塞盤與桿身的接縫，再經(jīng)專門的熱處理工序，冷卻后車削活塞盤，活塞環(huán)槽(未標出)就形成本發(fā)明的錘桿。
為便于裝、拆保險園銷，退出斜楔更換上砧，在桿身端部設(shè)計一半園形工藝凹槽(24)。為減小錘桿端部熱膨脹摩擦，在桿身下端再作一段消氣。
本發(fā)明的上砧如圖5所示，具有燕尾(31)，封閉在砧體內(nèi)的通孔(33)，以及安裝定位元件(6)的長方坑(32)及砧體(34)。
本發(fā)明實施例的定位元件如圖9所示，有一方形截面的基座(62)，及園銷(61)。為預(yù)防定位元件斷裂后便于取出，設(shè)計一 紋通孔(63)以便用專用的工具方便的拔出。定位園方銷，裝配時抹上鈉基潤滑脂，以減振和防止咬蝕。本發(fā)明還包括圖11所示的實施例。為了便于進行較復雜工件的開式模鍛，避免錘桿連接的上模總長度不足，錘桿提模時工件爬上模帶入缸內(nèi)，不便取出，設(shè)計一延長錘桿裝置，即模砧(9)，用以聯(lián)接上模(10)，其聯(lián)結(jié)仍使用本發(fā)明的保險裝置及定位裝置。
權(quán)利要求
1.一種空氣錘用的錘桿及其配套用的上砧，錘桿由帶堵頭的活塞盤及桿身構(gòu)成，桿身端部與上砧用燕尾裝置聯(lián)結(jié)，具有定位裝置，間隙用斜楔楔緊，為防止斜楔退出，設(shè)有保險裝置，其特征在于活塞盤(1)及桿身(2)為分體式，活塞圈(11)的徑向聯(lián)結(jié)部分形成堵頭(12)，兩個同中心線的凹坑(15)及(16)由堵頭(12)隔開；活塞盤具有延伸部分(14)，所說的延伸部分(14)以較小的間隙與桿身(2)配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錘桿，其特征在于桿身(2)上的薄圈(23)嵌入活塞盤上的凹槽(13)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錘桿，其特征在于;用電焊焊接活塞盤與桿身的接縫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錘桿，其特征在于所說的保險裝置有一個封閉在上砧內(nèi)的孔(33)，孔(33)的軸心線垂直于斜楔(4)，孔(33)配合一園柱銷(5)，所說的園柱銷(5)伸出一端擋住斜楔(4)的大端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的錘桿，其特征在于由彈簧支撐的定位銷(8)嵌入園柱銷(5)上的定位孔(51)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錘桿，其特征在于所說的定位裝置是一個矩形基座的園柱銷(6)，基座(62)固定在上砧端面相應(yīng)的矩形坑(32)內(nèi)，園柱(61)與錘桿孔(21)相配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的錘桿，其特征在于定位元件(6)有一
紋通孔(63)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錘桿，其特征在于上砧與桿身作為一個整體。
全文摘要
具有分析結(jié)構(gòu)的空氣錘錘桿及其上砧。錘桿桿身與活塞盤分體加工，再組合在一起。堵頭自生在活塞盤上，具有可靠的上砧保險裝置及定位裝置，使錘桿不僅用于自由紅鍛，而且應(yīng)用于閉式模鍛。有高于公知錘桿幾十倍的使用壽命。
文檔編號B21J13/06GK1036349SQ88101960
公開日1989年10月18日 申請日期1988年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月7日
發(fā)明者林云仁 申請人:林云仁