專利名稱：一種兩模三沖鐓鍛機及工作方法
技術領域：
本發明涉及一種的鐓鍛機及工作方法，特別是涉及一種可成型切邊外六角切邊螺
栓工件、圓柱頭內六角槽型螺栓工件的新型兩模三沖鐓鍛機及工作方法。
背景技術：
—種現有的成型切邊外六角切邊螺栓工件的鐓鍛機，包括一模兩沖鐓鍛機和切邊 外六角切邊機。這種成型切邊外六角切邊螺栓工件打頭和切邊外六角切邊工序的鐓鍛機， 由于需使用兩套設備才能完成打頭和六角切邊工序，設備成本高，生產效率低，而且設備占 用空間大，人力資源和能源都浪費。 還有一種成型切邊外六角切邊螺栓工件和圓柱頭內六角槽型螺栓工件的鐓鍛機， 為三模三沖鐓鍛機或四模四沖鐓鍛機，這種鐓鍛機，由于需三個沖模和三個凹模或四個沖 模和四個凹模，特別是同時有三個沖模或四個沖模作用在三個凹模或四個凹模上，需要的 鐓鍛力很大，因此需大大增加設備的體積和機體的抗沖擊性能以及大功率的電機動力，因 此增加設備的制造成本和電機功率損耗。 現有的還有一種兩模三沖鐓鍛機，包括兩個凹模和三個沖模。這種鐓鍛機，沖模組 件包括第一沖模、第二沖模、第三沖模，均安裝升降板上；凹模組件包括第一凹模和第二凹 模；第一凹模對應第一沖模和第二沖模，第二凹模對應第二沖模和第三沖模。這種結構的兩 模三沖鐓鍛機，很難成型切邊外六角切邊螺栓工件、圓柱頭內六角槽型螺栓工件，特別是大 直徑，50mm以上長度的工件，根本無法成型。
發明內容
本發明要解決的第一個技術問題是，提供一種新型兩模三沖鐓鍛機，能完成一模
兩沖鐓鍛機和切邊外六角切邊機成型切邊外六角切邊螺栓工件打頭和六角切邊工序、又能
完成普通一模兩沖鐓鍛機成型其他標準或異形的緊固件工件，還能完成三模三沖鐓鍛機或
四模四沖鐓鍛機成型切邊外六角切邊螺栓工件和圓柱頭內六角槽型螺栓工件。 本發明要解決的第二個技術問題是，提供一種減少鐓鍛力和電機功率的鐓鍛機工
作方法。 —種兩模三沖鐓鍛機，包括進料機構、剪料機構、遞料機構、沖模組件、凹模組件、 頂料機構、安裝沖模組件的大滑塊和可在大滑塊內上下往復運動的升降板、大滑塊的驅動 機構、升降板的驅動機構，其特征在于沖模組件包括第一沖模、第二沖模、第三沖模，第三 沖模為切邊沖模或鍛壓沖模，第三沖模安裝在大滑塊上，第一沖模和第二沖模安裝在升降 板上；凹模組件包括安裝在凹模座內的第一凹模和第二凹模，第一凹模對應第一沖模和第 二沖模，第二凹模對應第三沖模，第二凹模和第三沖模的軸線始終相對保持在同一直線上。
在曲軸每轉動兩次的工作過程中，也就是大滑塊來回運動鐓鍛兩次、成型一個工 件的過程中，第一次鐓鍛時，第一沖模鐓鍛第一凹模內的坯料，第三沖模鐓鍛第二凹模內的 二鐓半成品工件；第二次鐓鍛時，第二沖模鐓鍛第一凹模內的初鐓半成品工件，第三沖模空
6打；大滑塊第一次鐓鍛時，只有第二頂桿機構有頂出動作；大滑塊第二次鐓鍛時，只有第一 頂桿機構有頂出動作。由于第二凹模和第三沖模的軸線始終相對保持在同一直線上，也就 是第三沖模的運動方向與大滑塊的運動方向始終保持一致，與大滑塊同步運動。由于第三 沖模始終只作用在第二凹模上，而現有的兩模三沖鐓鍛機第二沖模往復運動作用在第一凹 模和第二凹模上，靠它把第一凹模上的初鐓半成品工件帶到第二凹模上，因此很受局限，外
六角切邊螺栓和圓柱頭內六角螺栓的初鐓半成品工件的形狀根本不適合由第二沖模攜帶，
且適合攜帶的其他工件也受長度影響，太長時會由于第二沖模攜帶時稍偏差而無法進入第
二凹模，而且現有的兩模三沖鐓鍛機的第三沖模由于與第一沖模、第二沖模一起安裝在升
降板上，其形狀和空間受到很大限制無法設計成大直徑，因此現有的兩模三沖鐓鍛機的第
三沖模無法完成切邊工作，本技術方案的第三沖模可以方便完成切邊工序，能同時完成一
模兩沖鐓鍛機和外六角切邊機成型外六角切邊螺栓工件的打頭和六角切邊工序，又能完成
普通一模兩沖鐓鍛機所能成型的其他標準或異形的緊固件工件，還能完成三模三沖鐓鍛機
或四模四沖鐓鍛機成型外六角切邊螺栓工件和圓柱頭內六角槽型螺栓工件，但節省了一個
凹模和現應配套的夾鉗。眾所周知，在成型外六角切邊螺栓工件和圓柱頭內六角槽型螺栓
工件的三道打頭工序中，初鐓和三鐓的變形量較小，故所需的鐓鍛力不大，而二鐓的變形量
最大，故所需的鐓鍛力最大，傳統的三模三沖鐓鍛機或四模四沖鐓鍛機由于是幾個沖模同
時對應幾個凹模進行鐓鍛，也就是初鐓、二鐓、三鐓都同時進行鐓鍛，其曲軸每轉一圈所需
的鐓鍛力就很大，本技術方案的兩模三沖鐓鍛機把初鐓和三鐓安排于第一次鐓鍛中，把所
需鐓鍛力最大的二鐓單獨安排于第二次鐓鍛中，所需的鐓鍛力被分解于二次鐓鍛中，因此
曲軸每轉一圈所需的鐓鍛力就大大變小，所以大大節省電機功率動力，減少設備體積。 作為方案一的第一種改進，頂料機構包括凸輪軸、凸輪軸驅動機構、固定在凸輪軸
上的第一凸輪和第二凸輪，與第一凸輪頂接的第一頂桿擺件，與第二凸輪頂接的第二頂桿
擺件，可與第一頂桿擺件頂接的第一頂桿機構，可與第二頂桿擺件頂接的第二頂桿機構；第
一頂桿擺件和第二頂桿擺件可轉動地樞接在與機體固定的頂桿擺件軸上；第一頂桿機構與
第一凹模配合，第二頂桿機構與第二凹模配合；第一凸輪相對第二凸輪偏轉設定角度。第一
凸輪相對第二凸輪一般偏轉160。
-200° ，使第一凹模內的二鐓半成品工件被第一頂桿機
構頂出的時間和第二凹模內的三墩成品工件被第二頂桿機構頂出的時間是錯開的，即大滑
塊第一次鐓鍛時，只有第二頂桿機構有頂出動作；大滑塊第二次鐓鍛時，只有第一頂桿機構
有頂出動作。 作為方案二的第一種改進，當第三沖模為鍛壓沖模時，第一凸輪相對第二凸輪偏 轉180° ;當第三沖模為切邊沖模時，第一凸輪相對第二凸輪沿凸輪軸的旋轉方向偏轉角度 小于18(T設定角度。當第三沖模為鐓鍛圓柱頭內六角工件的鍛壓沖模時，第一頂桿機構 動作時間，以大滑塊上的第二沖模鐓鍛完然后向遠離第一凹模的方向退出一定的安全距離 之后，第一頂桿機構開始啟動頂出動作；第二頂桿機構動作時間，以大滑塊上的第三沖模鐓 鍛完然后向遠離第二凹模的方向退出一定的安全距離之后，第二頂桿機構開始啟動頂出動 作，因此第一凸輪相對第二凸輪一般偏轉180° 。當第三沖模為成型切邊外六角工件等的切 邊沖模時，第一頂桿機構動作時間，以大滑塊上的第二沖模鐓鍛完然后向遠離第一凹模的 方向退出一定的安全距離之后，第一頂桿機構開始啟動頂出動作；第二頂桿機構動作時間， 以大滑塊上的第三沖模鐓鍛至與第二凹模最近的距離時，第二頂桿機構馬上及時啟動頂出動作，把工件頂進第三沖模內再掉進出料槽，實現把沖切廢料與工件基于不同位置而分別排出。第二頂桿機構由于被切邊的工件需經第三沖模的型腔才被頂出，因此第一凸輪相對第二凸輪沿凸輪軸的旋轉方向偏轉角度小于180°設定角度。 作為方案二的第二種改進，頂料機構還包括固定在凸輪軸上的第三凸輪，第三凸輪頂接第二頂桿擺件；第一凸輪相對第二凸輪偏轉180° ，第三凸輪相對第二凸輪偏轉設定的角度使第一凸輪相對第三凸輪沿凸輪軸的旋轉方向偏轉角度小于180°設定角度。
當第三沖模為鐓鍛圓柱頭內六角工件的鍛壓沖模時，將第三凸輪或第三凸輪與第二頂桿擺件接觸的部分拆卸下來，第一凸輪相對第二凸輪偏轉180° ，使大滑塊第一次鐓鍛時，只有第二頂桿機構有頂出動作；大滑塊第二次鐓鍛時，只有第一頂桿機構有頂出動作；第一凸輪和第二凸輪配合大滑塊的鍛壓動作完成頂出動作。當第三沖模為成型切邊外六角工件等的切邊沖模時，將第三凸輪將第三凸輪或第三凸輪與第二頂桿擺件接觸的部分重新裝上，第三凸輪相對第二凸輪偏轉設定的角度，使大滑塊上的第三沖模鐓鍛至與第二凹模最近的距離時，第二頂桿機構馬上及時啟動頂出動作，把工件頂進第三沖模內再掉進出料槽，實現把沖切廢料與工件基于不同位置而分別排出。由于第二頂桿機構由于被切邊的成品工件需經第三沖模的型腔才被頂出，第一凸輪和第三凸輪配合大滑塊的沖切動作完成頂出動作。使用三個凸輪，當第三沖模在鍛壓沖模和切邊沖模間轉換時，不需要重新調整凸輪的安裝角度，即不需重新調頂出啟動的時間，使用方便。 作為上市方案的進一步改進，在第一頂桿擺件上可轉動地樞接有頂接第一凸輪的第一滾輪，在第二擺件上可轉動地樞接有頂接第二凸輪的第二滾輪和頂接第三凸輪的第三滾輪。當第三沖模為成型圓柱頭內六角槽型工件等的鍛壓沖模時，可只將第三滾輪拆卸下來，拆卸方便。當第三沖模為成型切邊外六角工件等的切邊沖模時，只需將第三滾輪重新安裝上去，安裝方便。 作為方案一的第二種改進，第三沖模為成型圓柱頭內六角槽型工件的沖模；在第一凹模上設有成型工件頭部初鍛小頭和二鐓大頭底部端面倒角的第一型腔；在第二沖模上設有成型工件二鐓大頭頂部端面凹陷部的凸出部；在第二凹模上設有能容置工件大頭外周直徑的第二型腔，容置二鐓半成品工件大頭的第二凹模型腔為圓柱形，底部無倒角。在第一凹模內工件第二次成型后，二鐓半成品工件的大頭底部端面成型有倒角，二鐓半成品工件的大頭頂部端面中間設有凹陷部；將這種工件送入到第二凹模內，當第三沖模鐓鍛工件成型圓柱頭內六角槽型時，凹陷部中間被圓柱頭內六角沖針擠壓成圓柱頭內六角槽型，凹陷部外徑處成為圓柱頭內六角槽型的內倒角，成為扳手進入圓柱頭內六角槽型的導向部，凹陷部中間被圓柱頭內六角沖針擠壓后的金屬材料朝向工件的大頭底部端面倒角流動，因此二鐓半成品工件的大頭頂部端面不會產生隆起，頂部端面平整不變形，產品質量好，精度高，大大降低不良次品率。 作為方案一的第三種改進，遞料機構為夾鉗式遞料機構，夾鉗式遞料機構包括左夾鉗和右夾鉗，連接在左夾鉗和右夾鉗端部使夾鉗閉合的拉簧，安裝左夾鉗和右夾鉗的第一滑座，與左夾鉗固定的左開合擺件，與右夾鉗固定的右開合擺件；在左開合擺件和右開合擺件上分別設有相互嚙合的傳動齒，與左開合擺件或右開合擺件頂接的擺件機構，擺件機構的復位機構，與擺件機構頂接的第五凸輪，安裝第五凸輪的驅動軸，第五凸輪驅動軸的驅動機構和第一滑座的驅動機構。這種夾鉗機構，結構簡單，夾持效果好。
作為上述方案的進一步改進，第五凸輪驅動軸的驅動機構包括安裝在第五凸輪驅 動軸上的第六圓圓錐齒輪，與第六圓圓錐齒輪嚙合的第七圓圓錐齒輪，安裝在第七圓錐齒 輪上的夾鉗傳動軸，安裝在夾鉗傳動軸另一端的第八圓錐齒輪，與第八圓錐齒輪嚙合的第 九圓錐齒輪，安裝在第九圓錐齒輪上的主傳動軸，安裝在主傳動軸上另一端的第三圓圓錐 齒輪，與第三圓圓錐齒輪嚙合的第四圓圓錐齒輪，第四圓圓錐齒輪安裝在二軸上，在二軸上 安裝有大齒輪，在曲軸上安裝有與大齒輪嚙合的小齒輪；第一滑座的驅動機構包括與第一 滑座可轉動地樞接的連接桿，與連接桿可轉動地樞接的擺桿，擺桿復位彈簧，與擺桿頂接的 第六凸輪，第六凸輪固定在主傳動軸上。這種第五凸輪驅動軸的驅動機構和第一滑座的驅 動機構，結構簡單，動作可靠。 作為方案一的第四種改進，還包括坯料頂出機構，剪料機構包括剪料桿，驅動剪料
桿往復運動的剪料桿驅動機構，固定在剪料桿上的剪料刀，在剪料刀上設有與線材直徑配
合的圓柱形容置孔；夾鉗式遞料機構為雙夾鉗機構，包括將坯料從剪料刀上推出后夾緊遞
送到第一凹模位置的第一夾鉗機構，將已經過兩次鐓鍛的工件、從第一凹模位置遞送到第
二凹模位置的第二夾鉗機構。全圓剪剪切的坯料端面平整，但由于全圓剪的剪刀比較薄，一
般用來剪切比較短的坯料，否則坯料因露出剪刀的距離過長，如果用全圓剪將坯料從剪切
位置遞送到第一凹模位置時，坯料的夾持不穩定。用夾鉗機構，將被坯料頂出機構從剪料刀
上頂出的坯料夾緊遞送到第一凹模位置時，對比較長的坯料，坯料的夾持也很穩定。 作為方案一的第五種改進，剪料機構包括剪料桿，驅動剪料桿往復運動的剪料桿
驅動機構，固定在剪料桿上的剪料刀，可轉動地樞接在在剪料刀上的夾料刀擺件，固定在夾
料刀擺件上的夾料刀，與剪料桿固定的夾料板，安裝在夾料板上的擺件壓緊滑塊， 一端安裝
在夾料刀擺件上、另一端安裝在剪料桿上、使夾料刀相對剪料刀張開的拉簧，安裝在使沖模
朝沖切方向來回運動的大滑塊上、使擺件壓緊滑塊與夾料刀擺件分離的頂件，擺件壓緊滑
塊的復位裝置；在剪料刀和夾料刀相對應的端面上設有坯料的夾持容置部；在夾料板上設
有與剪切方向垂直的第一滑槽，擺件壓緊滑塊可來回運動地安裝在第一滑槽內。在剪切時，
擺件壓緊滑塊完全頂死夾料刀擺件，夾料刀擺件在剪切位置沿任何方向均無位移，夾料刀
相對于剪料刀完全保持固定，即坯料的夾持容置部不變化，這樣在剪切時，線材無位移，不
會偏斜和晃動，因此使被剪切的坯料的底部平整，等同全圓剪的效果。由于被剪切的坯料底
部平整，被送到下一工序鐓鍛成型時，使作用在坯料上的力平衡，成型時坯料不會偏斜和晃
動，工件的成型質量好和精度高，次品率低；對需變形大的工件，不易造成坯料有時填充于
模具型腔這邊，有時又填充于模具型腔那邊，更有利于降低次品率；而且鐓鍛出來的工件尾
部端面平整。 作為方案一的第六種改進，升降板的驅動機構包括固定在二軸上的第七凸輪，與
第七凸輪頂接的升降驅動板，可在升降驅動板上來回滑動的升降滑塊和升降小滑塊，升降
小滑塊的彈性復位裝置，固定在升降小滑塊上的外擺件，固定在外擺件上的升降軸，固定在
升降軸上的內擺件，安裝在內擺件上的第四滾輪；在升降板上設有與第四滾輪配合的第二
滑槽；升降滑塊樞接在二軸上。這種升降板的驅動機構，結構簡單，動作可靠。 作為方案二至方案五的第一種共同改進，還包括坯料頂出機構，坯料頂出機構包
括固定在凸輪軸上的頂坯料凸輪，與頂坯料凸輪頂接可轉動地樞接在與機體固定的擺件軸
上的頂坯料擺件， 一端可轉動地樞接在頂坯料擺件上的頂坯料連桿機構，與頂坯料連桿機構另一端可轉動地樞接的頂出桿，與頂出桿頂接的坯料頂桿機構。這種坯料頂出機構，結構簡單，動作可靠。 作為方案二至方案五的第二種共同改進，凸輪軸驅動機構包括安裝在凸輪軸上的
第一圓圓錐齒輪，與第一圓圓錐齒輪嚙合的第二圓圓錐齒輪；安裝在第二圓圓錐齒輪上的
主傳動軸，安裝在主傳動軸上另一端的第三圓圓錐齒輪，與第三圓圓錐齒輪嚙合的第四圓
圓錐齒輪，第四圓圓錐齒輪安裝在二軸上，在二軸上安裝有大齒輪，在曲軸上安裝有與大齒
輪嚙合的小齒輪。這種凸輪軸驅動機構，結構簡單，動作可靠，由于均采用圓錐齒輪嚙合傳
動，凸輪軸驅動機構之間的構件無錘擊現象，噪音小。 —項兩模三沖鐓鍛機的工作方法，工作方法包括 曲軸每轉動兩次，也就是大滑塊來回運動鐓鍛兩次，成型一個工件； 大滑塊第一次鐓鍛時，第一沖模鐓鍛第一凹模內的坯料，鐓鍛完的初鐓半成品工
件留在第一凹模內；第三沖模鐓鍛第二凹模內的二鐓半成品工件，鐓鍛完的成品被第二頂
桿機構頂出第二凹模； 大滑塊第二次鐓鍛時，第二沖模鐓鍛第一凹模內的初鐓半成品工件，鐓鍛完的二鐓半成品工件被第一頂桿機構頂出第一凹模；第三沖模空打； 大滑塊第一次鐓鍛時，只有第二頂桿機構有頂出動作；大滑塊第二次鐓鍛時，只有第一頂桿機構有頂出動作。 這種鐓鍛方法，使初鐓、二鐓、將二鐓半成品從第一凹模位置遞送到第二凹模位
置、三墩、第一頂桿機構頂出第一凹模內的二鐓半成品工件、第二頂桿機構頂出第二凹模內
的三墩成品工件協調有序的工作。本領域的技術人員均知，在成型外六角切邊螺栓工件和
圓柱頭內六角槽型螺栓工件的三道打頭工序中，初鐓和三鐓的變形量較小，故所需的鐓鍛
力不大，而二鐓的變形量最大，故所需的鐓鍛力最大，傳統的三模三沖鐓鍛機或四模四沖鐓
鍛機由于是幾個沖模同時對應幾個凹模進行鐓鍛，也就是初鐓二鐓三鐓都同時進行鐓鍛，
其曲軸每轉一圈所需的鐓鍛力就很大，本技術方案的兩模三沖鐓鍛機把初鐓和三鐓安排于
第一次鐓鍛中，把所需鐓鍛力最大的二鐓單獨安排于第二次鐓鍛中，所需的鐓鍛力被分解
于二次鐓鍛中，因此曲軸每轉一圈所需的鐓鍛力就大大變小，所以大大節省電機功率動力。 作為改進，第三沖模為成型圓柱頭內六角槽型工件的鍛壓沖模，工作方法包括 大滑塊第一次鐓鍛時，大滑塊向凹模方向運動，線材被剪斷成坯料并送到第一凹
模的凹模口，在第一沖模的推動下被送進第一凹模內，在第一凹模內被第一沖模鐓鍛為頭
部中間隆起的初鐓半成品工件并留在第一凹模內；第一沖模鐓鍛完成后向后退，也就是大
滑塊向背離凹模的方向返回，同時升降板向上運動，第二沖模被上升到與第一凹模同軸線
的位置； 大滑塊又向凹模方向運動開始第二次鐓鍛，初鐓半成品工件在第一凹模內被第二
沖模鐓鍛為頭部頂部端面中心帶有凹陷部、頭部底部端面帶有倒角的二鐓半成品工件； 第二沖模鐓鍛完成后向后退，也即是大滑塊向背離凹模的方向返回后，第一頂桿
機構運動，第一頂桿機構將第一凹模內的二鐓半成品工件頂出，同時夾鉗機構已經提前運
動到第一凹模位置并張開，二鐓半成品工件被完全頂出并被開始閉合的夾鉗夾持住；夾鉗
將二鐓半成品工件遞送到第二凹模的凹模口位置，此時大滑塊上的升降板向下運動，第一
沖模被下降到與第一凹模同軸線的位置；同時線材又被剪斷成坯料并遞送到第一凹模的凹模口，在第一沖模的推動下被送進第一凹模內開始第二輪初鐓半成品工件的鐓鍛，此時被 遞料機構遞送到第二凹模的凹模口位置的二鐓半成品工件在第三沖模推動下被送進第二 凹模內完成鐓鍛，之后的三鐓成品被第二頂桿機構頂出。 第一頂桿機構和第二頂桿機構的頂出動作時間設定為第一頂桿機構動作時間， 以大滑塊上的第二沖模鐓鍛完然后向遠離第一凹模的方向退出一定的安全距離之后，第一 頂桿機構開始啟動頂出動作；第二頂桿機構動作時間，以大滑塊上的第三沖模鐓鍛完然后 向遠離第二凹模的方向退出一定的安全距離之后，第二頂桿機構開始啟動頂出動作。
這種鐓鍛方法，使鐓鍛機的剪料、將坯料從剪切位置遞送到第一凹模位置、初鐓、 二鐓、將二鐓半成品從第一凹模位置遞送到第二凹模位置、三墩、第一頂桿機構頂出第一凹 模內的二鐓半成品工件、第二頂桿機構頂出第二凹模內的三墩成品工件協調有序的工作， 提高鐓鍛效率。 作為又一改進，第三沖模為成型外六角切邊工件的切邊沖模，工作方法包括
大滑塊第一次鐓鍛時，大滑塊向凹模方向運動，線材被剪斷成坯料并送到第一凹 模的凹模口，在第一沖模的推動下被送進第一凹模內，在第一凹模內被第一沖模鐓鍛為頭 部中間隆起的初鐓半成品工件并留在第一凹模內；第一沖模鐓鍛完成后向后退，也就是大 滑塊向背離凹模的方向返回，同時升降板向上運動，第二沖模被上升到與第一凹模同軸線 的位置； 大滑塊又向凹模方向運動開始第二次鐓鍛，初鐓半成品工件頭部置于第二沖模和
第一凹模間，初鐓半成品工件被鐓鍛為頭部為圓柱形的二鐓半成品工件； 第二沖模鐓鍛完成后向后退，也即是大滑塊向背離凹模的方向返回后，第一頂桿
機構運動，第一頂桿機構將第一凹模內的二鐓半成品工件頂出，同時遞料機構已經提前運
動到第一凹模位置并張開，二鐓半成品工件被完全頂出并被開始閉合的夾鉗夾持住；夾鉗
將二鐓半成品工件遞送到第二凹模的凹模口位置，此時大滑塊上的升降板向下運動，第一
沖模被下降到與第一凹模同軸線的位置；同時線材又被剪斷成坯料并遞送到第一凹模的凹
模口 ，在第一沖模的推動下被送進第一凹模內開始第二輪初鐓半成品工件的鐓鍛，此時被
遞料機構遞送到第二凹模的凹模口位置的二鐓半成品工件在第三沖模推動下被送進第二
凹模內完成切邊，之后的三鐓成品被第二頂桿機構頂出； 第一頂桿機構和第二頂桿機構的頂出動作時間設定為第一頂桿機構動作時間， 以大滑塊上的第二沖模鐓鍛完然后向遠離第一凹模的方向退出一定的安全距離之后，第一 頂桿機構開始啟動頂出動作；第二頂桿機構動作時間，以大滑塊上的第三沖模鐓鍛至與第 二凹模最近的距離時，第二頂桿機構馬上及時啟動頂出動作。 這種鐓鍛方法，使鐓鍛機的剪料、將坯料從剪切位置遞送到第一凹模位置、初鐓、 二鐓、將二鐓半成品從第一凹模位置遞送到第二凹模位置、三沖切邊、第一頂桿機構頂出第 一凹模內的二鐓半成品工件、第二頂桿機構頂出第二凹模內的三墩成品工件協調有序的工 作。本領域的技術人員均知，在成型外六角切邊螺栓工件和圓柱頭內六角槽型螺栓工件的 三道打頭工序中，初鐓和三鐓的變形量較小，故所需的鐓鍛力不大，而二鐓的變形量最大， 故所需的鐓鍛力最大，傳統的三模三沖鐓鍛機或四模四沖鐓鍛機由于是幾個沖模同時對應 幾個凹模進行鐓鍛，也就是初鐓二鐓三鐓都同時進行鐓鍛，其曲軸每轉一圈所需的鐓鍛力 就很大，本技術方案的兩模三沖鐓鍛機把初鐓和三鐓安排于第一 次鐓鍛中，把所需鐓鍛力最大的二鐓單獨安排于第二次鐓鍛中，所需的鐓鍛力被分解于二次鐓鍛中，因此曲軸每轉一圈所需的鐓鍛力就大大變小，所以大大節省電機功率動力。 本發明的有益效果是，由于第二凹模和第三沖模的軸線始終相對保持在同一直線上，也就是說第三沖模相對第二凹模僅有一個方向的往復運動，能同時完成一模兩沖鐓鍛機和外六角切邊機成型外六角切邊螺栓工件打頭和六角切邊工序，降低了設備成本；提高了生產效率和人力資源的利用率，節約了能源的損耗率，又能完成普通一模兩沖鐓鍛機成型其他標準或異形的緊固件工件， 一機多用；還能完成三模三沖鐓鍛機或四模四沖鐓鍛機成型外六角切邊螺栓工件和圓柱頭內六角槽型螺栓工件的多功能多用途鐓鍛機，增加可生產的產品品種，提高產品檔次，設備構造簡單，成本低，功率損耗低。
圖1是本發明實施例1的立體示意圖。 圖2是本發明實施例1的升降板和大滑塊及其驅動機構、沖模組件、凹模組件的立體示意圖。 圖3是圖2從另一個方向投影的立體示意圖。 圖4是本發明實施例1的頂料機構的立體分解示意圖。 圖5是本發明實施例1的夾鉗式遞料機構的立體示意圖。 圖6是圖5的部分結構從另一個方向投影的立體示意圖。 圖7是本發明實施例1的剪料機構的立體示意圖。 圖8是圖7從另一個方向投影的立體示意圖。 圖9是本發明實施例1的剪料示意圖。 圖10是本發明實施例1的初鐓示意圖。 圖11是本發明實施例1的二鐓示意圖。 圖12是本發明實施例1的三鐓示意圖。 圖13是本發明實施例2的頂料機構的立體分解示意圖。 圖14是本發明實施例2的剪料示意圖。 圖15是本發明實施例2的初鐓示意圖。 圖16是本發明實施例2的二鐓示意圖。 圖17是本發明實施例2的三沖切邊示意圖 圖18是本發明實施例5的夾鉗遞料機構和剪料機構的立體示意圖。 圖19是圖18從另一個方向投影的立體示意圖。
具體實施方式
實施例1 如圖1、圖2、圖3所示， 一種兩模三沖鐓鍛機，包括進料機構、剪料機構、遞料機構、沖模組件、凹模組件、頂料機構、安裝沖模組件的大滑塊1和可在大滑塊1內上下往復運動的升降板2、大滑塊1的驅動機構、升降板2的驅動機構。沖模組件包括第一沖模3、第二沖模4、第三沖模5。第三沖模5為成型圓柱頭內六角槽型工件的鍛壓沖模，第三沖模5安裝在大滑塊1上，第一沖模3和第二沖模4安裝在升降板2上。凹模組件包括安裝在凹模座34內的第一凹模6和第二凹模7，第一凹模6對應第一沖模3和第二沖模4，第二凹模7對 應第三沖模5，第二凹模7和第三沖模5的軸線始終相對保持在同一直線上，也就是第三沖 模5的運動方向與大滑塊1的運動方向一致，第三沖模5與大滑塊1同步運動。
如圖2、圖3所示，升降板2的驅動機構包括安裝在二軸8上的第七凸輪9，升降驅 動板10，安裝在升降驅動板10上、位于第七凸輪9的兩側、與第七凸輪9頂接的滾輪11和 滾輪12，可在升降驅動板10上來回滑動的升降滑塊13和升降小滑塊14，升降小滑塊14的 復位彈簧15，固定在升降小滑塊14上的外擺件16，固定在外擺件16上的升降軸17，固定在 升降軸17上的內擺件18，安裝在內擺件18上的第四滾輪19 ;在升降板2上設有與第四滾 輪19配合的第二滑槽20 ;升降滑塊13樞接在二軸8上。 如圖4所示，頂料機構包括凸輪軸21、凸輪軸驅動機構、固定在凸輪軸21上的第 一凸輪22，第三凸輪23，第二凸輪24，第一頂桿擺件25，第二頂桿擺件26，可與第一頂桿擺 件25頂接的第一頂桿機構27，可與第二頂桿擺件26頂接的第二頂桿機構28。在第一頂桿 擺件25上可轉動地樞接有頂接第一凸輪22的第一滾輪29，在第二擺件上可轉動地樞接有 頂接第三凸輪23的第二滾輪30和頂接第二凸輪24的第三滾輪31。第一凸輪22、第三凸 輪23、第二凸輪24為分體式結構，第三凸輪23和第二凸輪24固定在一起。第一頂桿擺件 25和第二頂桿擺件26可轉動地樞接在與機體32固定的頂桿擺件軸33上。第一頂桿機構 27與第一凹模6配合，第二頂桿機構28與第二凹模7配合。第一凸輪22相對第二凸輪24 偏轉180° ，第三凸輪23相對第二凸輪24偏轉設定的角度使第一凸輪22相對第三凸輪23 沿凸輪軸21的旋轉方向偏轉角度小于180。設定角度，第三凸輪23固定在第二凸輪22上。 對應第二頂桿擺件26設計兩個偏轉角度不同的第三凸輪23和第二凸輪24，當第三沖模5 換為切邊沖模時，可滿足頂出的需要。當第三沖模為成型圓柱頭內六角槽型工件的鍛壓沖 模時，將第三凸輪23或第二滾輪30拆卸下來即可。 如圖4所示，凸輪軸驅動機構包括安裝在凸輪軸21上的第一圓錐齒輪35，與第一 圓錐齒輪嚙合的第二圓錐齒輪36 ;安裝在第二圓錐齒輪36上的主傳動軸37，安裝在主傳動 軸37上另一端的第三圓錐齒輪38，與第三圓錐齒輪38嚙合的第四圓錐齒輪39，第四圓錐 齒輪39安裝在二軸8上，在二軸8上安裝有大齒輪40，在曲軸41上安裝有與大齒輪40嚙 合的小齒輪42。 如圖5、圖6所示，遞料機構為夾鉗式遞料機構，夾鉗式遞料機構包括左夾鉗43和 右夾鉗44，連接在左夾鉗43和右夾鉗44端部的使夾鉗閉合的拉簧45，安裝左夾鉗43和右 夾鉗44的第一滑座46，與左夾鉗43固定的左開合擺件48，與右夾鉗44固定的右開合擺件 47 ;在右開合擺件47和左開合擺件48上分別設有相互嚙合的傳動齒49、傳動齒50，安裝在 左開合擺件48上的滾輪51，與滾輪51頂接的壓塊52，固定在壓塊52上的擺件53，安裝在 擺件53和第一滑座46間的擺件回位彈簧54，與擺件53可轉動地樞接的擺件55，安裝在擺 件55上的滾輪56，與滾輪56頂接的第五凸輪57，安裝第五凸輪57的驅動軸58，第五凸輪 驅動軸58的驅動機構和第一滑座46的驅動機構。 如圖5所示，第五凸輪驅動軸58的驅動機構包括安裝在第五凸輪驅動軸58上的 第六圓錐齒輪59，與第六圓錐齒輪59嚙合的第七圓錐齒輪60，安裝在第七圓錐齒輪60上 的夾鉗傳動軸61，安裝在夾鉗傳動軸61另一端的第八圓錐齒輪62，與第八圓錐齒輪62嚙 合的第九圓錐齒輪63，第九圓錐齒輪63安裝在主傳動軸37上；第一滑座46的驅動機構包括與第一滑座46可轉動地樞接的連接桿64，與連接桿64可轉動地樞接的擺桿65，擺桿復位彈簧66、復位彈簧67，與擺桿頂接的第六凸輪68，第六凸輪68固定在主傳動軸37上。
如圖7、圖8所示，剪料機構包括剪料桿69，驅動剪料桿69往復運動的剪料桿驅動機構，固定在剪料桿69上的剪料刀70，可轉動地樞接在剪料刀70上的夾料刀擺件71，固定在夾料刀擺件71上的夾料刀72，與剪料桿69固定的夾料板73，安裝在夾料板73上的擺件壓緊滑塊74， 一端安裝在夾料刀擺件71上、另一端安裝在剪料桿69上、使夾料刀72相對剪料刀70張開的拉簧75，安裝在使沖模朝沖切方向來回運動的大滑塊1上、使擺件壓緊滑塊74與夾料刀擺件71分離的頂件76，擺件壓緊滑塊74的復位裝置；在剪料刀70和夾料刀72相對應的端面上設有坯料的夾持容置部77 ;在夾料板73上設有與剪切方向垂直的第一滑槽78，擺件壓緊滑塊74可來回運動地安裝在第一滑槽78內。擺件壓緊滑塊74的復位裝置包括安裝在夾料板73上的固定板79，安裝在固定板79上的拉桿，套裝拉桿80上的壓簧81，壓簧80安裝在固定板79和擺件壓緊滑塊74間。 剪料桿驅動機構為連桿驅動機構，包括連桿接頭82、連桿83和滑板84，連桿83的一端固定在連桿接頭82上，另一端與滑板84可轉動地樞接。連桿接頭82可轉動樞接在大齒輪40上，大齒輪40安裝在鐓鍛機的二軸8上，連桿接頭82的樞接軸與二軸8不同心。在滑板84內設有L型的滑槽86，安裝在剪料桿69上的滑動軸85置于L型的滑槽86內，滑槽86朝向機體32的一側彎曲。在機體32上方還固定有夾料板滑座87，夾料板73安裝在夾料板滑座87的第一滑槽88內，在夾料板滑座87的上方固定有將夾料板73限位在滑槽內的壓板89。在夾料板滑座87上固定有拉桿90，拉桿90限制夾料刀擺件71的轉動角度，避免夾料刀擺件71擺動角度過大不能復位。 當剪料夾料裝置從剪料的位置運動到第一凹模6的位置時，與沖模一起運動的頂件76從下方頂擺件壓緊滑塊74，擺件壓緊滑塊74向上運動，與夾料刀擺件71分離并繼續向上運動一段距離，同時夾料刀擺件71在拉簧的彈力作用下旋轉，夾料刀72相對剪料刀70張開，同時沖模將坯料沖入第一凹模6內。坯料遞送完成后，剪料夾料裝置又從第一凹模6位置向剪料位置運動，在運動過程中，擺件壓緊滑塊74與頂件76分離，壓簧使擺件壓緊滑塊74往下運動，擺件壓緊滑塊74使夾料刀擺件71反方向旋轉，從而使夾料刀72與剪料刀70完全閉合并完全頂死夾料刀擺件71。如此往復運動。在剪料時，由于夾料刀擺件71被擺件壓緊滑塊74完全頂死，夾料刀擺件71無任何方向的位移，坯料的夾持容置部不發生變化，因此被剪切的坯料的剪切端面平整，完全可達到全圓剪的效果。 如圖9至圖12所示，第三沖模5為成型圓柱頭內六角槽型工件的鍛壓沖模。在第一凹模6上設有成型工件初鍛小頭和二鐓大頭底部端面帶倒角93的第一型腔91 ;在第二沖模4上設有成型工件二鐓大頭頂部端面凹陷部的凸出部92 ;在第二凹模7上設有能容置工件大頭外周直徑的第二型腔94，容置二鐓半成品工件97大頭的第二凹模型腔94為圓柱形，底部無倒角。 在第二凹模7上設有與工件大頭外周、大頭底部端面和小頭外周形狀完全一致的第二型腔94，在第二凹模7上，大頭底部端面和小頭外周間無倒角。凹陷部大大減少成型圓柱頭內六角槽型時金屬材料的流動，同時金屬材料會朝向工件的大頭底部端面倒角流動，因此工件的大頭頂部端面不會產生隆起，頂部端面平整，產品質量好，精度高，大大降低次品率。
14
本實施例的鐓鍛機的工作方法包括 曲軸41每轉動兩次，也就是大滑塊1來回運動鐓鍛兩次，成型一個工件；
大滑塊1第一次鐓鍛時，第一沖模3鐓鍛第一凹模6內的坯料95，鐓鍛完的初鐓半 成品工件96留在第一凹模6內；第三沖模5鐓鍛第二凹模7內的二鐓半成品工件97，鐓鍛 完的成品工件98被第二頂桿機構28頂出第二凹模7 ;大滑塊1第二次鐓鍛時，第二沖模4 鐓鍛第一凹模6內的初鐓半成品工件96，鐓鍛完的二鐓半成品工件97被第一頂桿機構27 頂出第一凹模6，第三沖模5空打； 第一凹模6內的二鐓半成品工件97被第一頂桿機構27頂出的時間和第二凹模7 內的圓柱頭內六角槽型的成品工件98被第二頂桿機構28頂出的時間是錯開的，即大滑塊 1第一次鐓鍛時，只有第二頂桿機構28有頂出動作；大滑塊1第二次鐓鍛時，只有第一頂桿 機構27有頂出動作。 也就是第一凹模6與第二沖模4完成二鐓半成品工件97的鐓鍛后，第一頂桿機構 27頂出二鐓半成品工件97 ;二鐓半成品工件97鐓鍛時，第二凹模7和第三沖模5處于空鐓 狀態，此時夾鉗停留于第二凹模7位置并處于張開狀態，不與第三沖模5干涉，第二頂桿機 構28處于不工作狀態。第一凹模6與第一沖模3完成初鐓半成品工件96鐓鍛時，第一頂 桿機構27處于不工作狀態，此階段夾鉗遞送二鐓半成品工件97于第二凹模7與第三沖模 5完成三鐓成品的鐓鍛，第二頂桿機構28頂出成品工件。 第一次鐓鍛時，大滑塊1向凹模方向運動，線材被剪斷成坯料95并送到第一凹模 6的凹模口，在第一沖模3的推動下被送進第一凹模6內，在第一凹模6內被第一沖模3鐓 鍛為頭部中間隆起的初鐓半成品工件96并留在第一凹模6內。第一沖模3鐓鍛完成后向 后退，也就是大滑塊l向背離凹模的方向返回，同時升降板2向上運動，第二沖模4被上升 到與第一凹模6同軸線的位置； 大滑塊1又向凹模方向運動開始第二次鐓鍛，初鐓半成品工件96在第一凹模6內 被第二沖模4鐓鍛為頭部頂部端面中心帶有凹陷部、頭部底部端面帶有倒角的二鐓半成品 工件97。 第二沖模4鐓鍛完成后向后退，大滑塊1向背離凹模的方向返回后，第一頂桿機構 27運動，第一頂桿機構27將第一凹模6內的二鐓半成品工件97頂出，同時夾鉗機構已經提 前運動到第一凹模6位置并張開，二鐓半成品工件97被完全頂出并被開始閉合的夾鉗夾持 住；夾鉗將二鐓半成品工件97遞送到第二凹模7的凹模口位置，此時大滑塊1上的升降板 2向下運動，第一沖模3被下降到與第一凹模6同軸線的位置；同時線材又被剪斷成坯料95 并遞送到第一凹模6的凹模口，在第一沖模3的推動下被送進第一凹模6內開始第二輪初 鐓半成品工件96的鐓鍛，此時被夾鉗機構遞送到第二凹模7的凹模口位置的二鐓半成品工 件97在第三沖模5推動下被送進第二凹模7內完成鐓鍛，之后的三鐓成品被第二頂桿機構 28頂出。 第一頂桿機構27和第二頂桿機構28的頂出動作時間設定為第一頂桿機構27動 作時間，以大滑塊1上的第二沖模4鐓鍛完然后向遠離第一凹模6的方向退出一定的安全 距離之后，第一頂桿機構27開始啟動頂出動作；第二頂桿機構28動作時間，以大滑塊1上 的第三沖模5鐓鍛完然后向遠離第二凹模7的方向退出一定的安全距離之后，第一頂桿機 構27開始啟動頂出動作。由第一凸輪22和第二凸輪24配合大滑塊1動作完成頂出。加裝第三凸輪23是為了將第三沖模5更換為沖切凸模時，配合大滑塊1沖切完成頂出動作， 不需重新調整凸模的角度，不需重新調機，只需將滾輪拆下來即可，實現方便的操作作業。
實施例2 如圖13至圖17所示，與實施例1不同的是，第三沖模101為切邊沖模；頂料機構 包括凸輪軸102、凸輪軸驅動機構、固定在凸輪軸102上的第一凸輪103和第二凸輪111，第 一頂桿擺件104，安裝在第一頂桿擺件上的第一滾輪112，第二頂桿擺件105，安裝在第二頂 桿擺件105上的第二滾輪113，可與第一頂桿擺件104頂接的第一頂桿機構106，可與第二 頂桿擺件105頂接的第二頂桿機構107。第一滾輪112與第一凸輪103頂接，第二滾輪113 與第二凸輪111頂接。第一頂桿擺件104和第二頂桿擺件105可轉動地樞接在與機體固定 的頂桿擺件軸108上；第一頂桿機構106與第一凹模109配合，第二頂桿機構107與第二凹 模110配合；第一凸輪相對第二凸輪沿凸輪軸的旋轉方向偏轉角度小于180°設定角度。頂 出時，第二頂桿機構107相對第一頂桿機構106提前頂出工件。 如圖14至圖17所示，送料輪125將線材126送入到剪料模127內，剪料刀128和 夾料刀129共同作用將線材126剪斷為坯料130并將坯料130夾持到第一凹模109。
大滑塊第一次鐓鍛時，大滑塊向凹模方向運動，線材126被剪斷成坯料并送到第 一凹模109的凹模口，在第一沖模131的推動下被送進第一凹模109內，在第一凹模109內 被第一沖模131鐓鍛為頭部中間隆起的初鐓半成品工件132并留在第一凹模109內；第一 沖模131鐓鍛完成后向后退，也就是大滑塊向背離凹模的方向返回，同時升降板向上運動， 第二沖模133被上升到與第一凹模109同軸線的位置； 大滑塊又向凹模方向運動開始第二次鐓鍛，初鐓半成品工件132頭部置于第二沖 模133和第一凹模109間，初鐓半成品工件132被鐓鍛為頭部為圓柱形的二鐓半成品134 工件； 第二沖模133鐓鍛完成后向后退，也即是大滑塊向背離凹模的方向返回后，第一 頂桿機構107運動，第一頂桿機構107將第一凹模109內的二鐓半成品134工件頂出，同時 夾鉗機構已經提前運動到第一凹模109位置并張開，二鐓半成品134工件被完全頂出并被 開始閉合的夾鉗夾持住；夾鉗將二鐓半成品134工件遞送到第二凹模110的凹模口位置，此 時大滑塊上的升降板向下運動，第一沖模131被下降到與第一凹模109同軸線的位置；同時 線材又被剪斷成坯料并遞送到第一凹模109的凹模口，在第一沖模131的推動下被送進第 一凹模109內開始第二輪初鐓半成品工件132的鐓鍛，此時被夾鉗機構遞送到第二凹模110 的凹模口位置的二鐓半成品134工件在第三沖模推動下被送進第二凹模110內完成切邊， 之后的外六角切邊三鐓成品135被第二頂桿機構頂出； 第一頂桿機構107和第二頂桿機構的頂出動作時間設定為第一頂桿機構107動 作時間，以大滑塊上的第二沖模133鐓鍛完然后向遠離第一凹模109的方向退出一定的安 全距離之后，第一頂桿機構107開始啟動頂出動作；第二頂桿機構動作時間，以大滑塊上的 第三沖模鐓鍛至與第二凹模110最近的距離時，第二頂桿機構馬上及時啟動頂出動作，把 工件頂進第三沖模內再掉進出料槽，實現把沖切廢料與工件基于不同位置而分別排出。因 此第二頂桿機構由于被切邊的工件需經第三沖模的型腔才被頂出，實現工件和被切下來的 廢料分離； 本實施例的鐓鍛機的工作方法包括
曲軸每轉動兩次，也就是大滑塊來回運動鐓鍛兩次，成型一個工件； 大滑塊第一次鐓鍛時，第一沖模131鐓鍛第一凹模109內的坯料，鐓鍛完的初鐓半
成品工件留在第一凹模109內；第三沖模鐓鍛第二凹模IIO內的二鐓半成品134工件，鐓鍛
完的成品被第二頂桿機構頂出第二凹模110 ;大滑塊第二次鐓鍛時，第二沖模133鐓鍛第一
凹模109內的初鐓半成品工件132，鐓鍛完的二鐓半成品134工件被第一頂桿機構107頂出
第一凹模109，第三沖模空打； 大滑塊第一次鐓鍛時，只有第二頂桿機構有頂出動作；大滑塊第二次鐓鍛時，只有 第一頂桿機構107有頂出動作。 大滑塊第一次鐓鍛時，大滑塊向凹模方向運動，線材被剪斷成坯料并送到第一凹 模109的凹模口，在第一沖模131的推動下被送進第一凹模109內，在第一凹模109內被第 一沖模131鐓鍛為頭部中間隆起的初鐓半成品工件132并留在第一凹模109內；第一沖模 131鐓鍛完成后向后退，也就是大滑塊向背離凹模的方向返回，同時升降板向上運動，第二 沖模133被上升到與第一凹模109同軸線的位置； 大滑塊又向凹模方向運動開始第二次鐓鍛，初鐓半成品工件132頭部置于第二沖 模133和第一凹模109間，初鐓半成品工件132被鐓鍛為頭部為圓柱形的二鐓半成品134 工件； 第二沖模133鐓鍛完成后向后退，也即是大滑塊向背離凹模的方向返回后，第一 頂桿機構107運動，第一頂桿機構107將第一凹模109內的二鐓半成品134工件頂出，同時 夾鉗機構已經提前運動到第一凹模109位置并張開，二鐓半成品134工件被完全頂出并被 開始閉合的夾鉗夾持住；夾鉗將二鐓半成品134工件遞送到第二凹模110的凹模口位置，此 時大滑塊上的升降板向下運動，第一沖模131被下降到與第一凹模109同軸線的位置；同時 線材又被剪斷成坯料并遞送到第一凹模109的凹模口，在第一沖模131的推動下被送進第 一凹模109內開始第二輪初鐓半成品工件132的鐓鍛，此時被夾鉗機構遞送到第二凹模110 的凹模口位置的二鐓半成品134工件在第三沖模推動下被送進第二凹模110內完成切邊， 之后的三鐓成品135被第二頂桿機構106頂出； 第一頂桿機構107和第二頂桿機構106的頂出動作時間設定為第一頂桿機構 107動作時間，以大滑塊上的第二沖模133鐓鍛完然后向遠離第一凹模109的方向退出一定 的安全距離之后，第一頂桿機構107開始啟動頂出動作；第二頂桿機構106動作時間，以大 滑塊上的第三沖模鐓鍛至與第二凹模IIO最近的距離時，第二頂桿機構106馬上及時啟動 頂出動作，把工件頂進第三沖模內再掉進出料槽，可實現把沖切廢料與工件基于不同位置 而分別排出。由第一凸輪和第二凸輪111配合大滑塊沖切動作完成頂出。
實施例3 如圖18所示，與實施例1不同的是，剪料機構包括剪料桿250，剪料桿驅動機構，固 定在剪料桿250上的剪料刀251，在剪料刀251上設有與線材252直徑配合的圓柱形容置 孔；夾鉗式遞料機構為雙夾鉗機構，包括在剪切位置夾持坯料、將坯料從剪料刀上推出后遞 送到第一凹模位置的第一夾鉗機構253，將已經過兩次鍛打的工件、從第一凹模位置遞送到 第二凹模位置的第二夾鉗機構254。 如圖19所示，鐓鍛機還包括坯料頂出機構。坯料頂出機構包括固定在凸輪軸255 上的頂坯料凸輪256，可轉動地樞接在與機體固定的擺件軸257上的頂坯料擺件258，安裝在頂坯料擺件258上的滾輪259， 一端可轉動地樞接在頂坯料擺件258上的頂坯料連桿機 構260，與頂坯料連桿機構260另一端樞接的頂出桿261，與頂出桿261頂接的坯料頂桿機 構262，滾輪259頂接頂坯料凸輪256。
權利要求
一種兩模三沖鐓鍛機，包括進料機構、剪料機構、遞料機構、沖模組件、凹模組件、頂料機構、安裝沖模組件的大滑塊和可在大滑塊內上下往復運動的升降板、大滑塊的驅動機構、升降板的驅動機構，其特征在于沖模組件包括第一沖模、第二沖模、第三沖模，第三沖模為切邊沖模或鍛壓沖模，第三沖模安裝在大滑塊上，第一沖模和第二沖模安裝在升降板上；凹模組件包括安裝在凹模座內的第一凹模和第二凹模，第一凹模對應第一沖模和第二沖模，第二凹模對應第三沖模，第二凹模和第三沖模的軸線始終相對保持在同一直線上。
2. 如權利要求l所述的一種兩模三沖鐓鍛機，其特征在于頂料機構包括凸輪軸、凸輪軸驅動機構、固定在凸輪軸上的第一凸輪和第二凸輪，與第一凸輪頂接的第一頂桿擺件，與第二凸輪頂接的第二頂桿擺件，可與第一頂桿擺件頂接的第一頂桿機構，可與第二頂桿擺件頂接的第二頂桿機構；第一頂桿擺件和第二頂桿擺件可轉動地樞接在與機體固定的頂桿擺件軸上；第一頂桿機構與第一凹模配合，第二頂桿機構與第二凹模配合；第一凸輪相對第二凸輪偏轉設定角度。
3. 如權利要求2所述的一種兩模三沖鐓鍛機，其特征在于當第三沖模為鍛壓沖模時，第一凸輪相對第二凸輪偏轉180° ;當第三沖模為切邊沖模時，第一凸輪相對第二凸輪沿凸輪軸的旋轉方向偏轉角度小于180°設定角度。
4. 如權利要求2所述的一種兩模三沖鐓鍛機，其特征在于頂料機構還包括固定在凸輪軸上的第三凸輪，第三凸輪頂接第二頂桿擺件；第一凸輪相對第二凸輪偏轉180° ，第三凸輪相對第二凸輪偏轉設定的角度使第一凸輪相對第三凸輪沿凸輪軸的旋轉方向偏轉角度小于180°設定角度。
5. 如權利要求4所述的一種兩模三沖鐓鍛機，其特征在于在第一頂桿擺件上可轉動地樞接有頂接第一凸輪的第一滾輪，在第二擺件上可轉動地樞接有頂接第二凸輪的第二滾輪和頂接第三凸輪的第三滾輪。
6. 如權利要求1所述的一種兩模三沖鐓鍛機，其特征在于第三沖模為成型圓柱頭內六角槽型工件的沖模；在第一凹模上設有成型工件頭部初鍛小頭和二鐓大頭底部端面倒角的第一型腔；在第二沖模上設有成型工件二鐓大頭頂部端面凹陷部的凸出部；在第二凹模上設有能容置工件大頭外周直徑的第二型腔，容置二鐓半成品工件大頭的第二凹模型腔為圓柱形，底部無倒角。
7. 如權利要求1所述的一種兩模三沖鐓鍛機，其特征在于遞料機構為夾鉗式遞料機構，夾鉗式遞料機構包括左夾鉗和右夾鉗，連接在左夾鉗和右夾鉗端部使夾鉗閉合的拉簧，安裝左夾鉗和右夾鉗的第一滑座，與左夾鉗固定的左開合擺件，與右夾鉗固定的右開合擺件；在左開合擺件和右開合擺件上分別設有相互嚙合的傳動齒，與左開合擺件或右開合擺件頂接的擺件機構，擺件機構的復位機構，與擺件機構頂接的第五凸輪，安裝第五凸輪的驅動軸，第五凸輪驅動軸的驅動機構和第一滑座的驅動機構。
8. 如權利要求7所述的一種兩模三沖鐓鍛機，其特征在于第五凸輪驅動軸的驅動機構包括安裝在第五凸輪驅動軸上的第六圓圓錐齒輪，與第六圓圓錐齒輪嚙合的第七圓圓錐齒輪，安裝在第七圓錐齒輪上的夾鉗傳動軸，安裝在夾鉗傳動軸另一端的第八圓錐齒輪，與第八圓錐齒輪嚙合的第九圓錐齒輪，安裝在第九圓錐齒輪上的主傳動軸，安裝在主傳動軸上另一端的第三圓圓錐齒輪，與第三圓圓錐齒輪嚙合的第四圓圓錐齒輪，第四圓圓錐齒輪安裝在二軸上，在二軸上安裝有大齒輪，在曲軸上安裝有與大齒輪嚙合的小齒輪；第一滑座的驅動機構包括與第一滑座可轉動地樞接的連接桿，與連接桿可轉動地樞接的擺桿，擺桿 復位彈簧，與擺桿頂接的第六凸輪，第六凸輪固定在主傳動軸上。
9. 如權利要求l所述的一種兩模三沖鐓鍛機，其特征在于還包括坯料頂出機構；剪料 機構包括剪料桿，驅動剪料桿往復運動的剪料桿驅動機構，固定在剪料桿上的剪料刀，在剪 料刀上設有與線材直徑配合的圓柱形容置孔；夾鉗式遞料機構為雙夾鉗機構，包括將坯料 從剪料刀上推出后夾緊遞送到第一凹模位置的第一夾鉗機構，將已經過兩次鐓鍛的工件、 從第一凹模位置遞送到第二凹模位置的第二夾鉗機構。
10. 如權利要求1所述的一種兩模三沖鐓鍛機，其特征在于剪料機構包括剪料桿，驅 動剪料桿往復運動的剪料桿驅動機構，固定在剪料桿上的剪料刀，可轉動地樞接在在剪料 刀上的夾料刀擺件，固定在夾料刀擺件上的夾料刀，與剪料桿固定的夾料板，安裝在夾料板 上的擺件壓緊滑塊，一端安裝在夾料刀擺件上、另一端安裝在剪料桿上、使夾料刀相對剪料 刀張開的拉簧，安裝在使沖模朝沖切方向來回運動的大滑塊上、使擺件壓緊滑塊與夾料刀 擺件分離的頂件，擺件壓緊滑塊的復位裝置；在剪料刀和夾料刀相對應的端面上設有坯料 的夾持容置部；在夾料板上設有與剪切方向垂直的第一滑槽，擺件壓緊滑塊可來回運動地 安裝在第一滑槽內。
11. 如權利要求l所述的一種兩模三沖鐓鍛機，其特征在于升降板的驅動機構包括固 定在二軸上的第七凸輪，與第七凸輪頂接的升降驅動板，可在升降驅動板上來回滑動的升 降滑塊和升降小滑塊，升降小滑塊的彈性復位裝置，固定在升降小滑塊上的外擺件，固定在 外擺件上的升降軸，固定在升降軸上的內擺件，安裝在內擺件上的第四滾輪；在升降板上設 有與第四滾輪配合的第二滑槽；升降滑塊樞接在二軸上。
12. 如權利要求2至5所述的一種兩模三沖鐓鍛機，其特征在于還包括坯料頂出機 構，坯料頂出機構包括固定在凸輪軸上的頂坯料凸輪，與頂坯料凸輪頂接可轉動地樞接在 與機體固定的擺件軸上的頂坯料擺件，一端可轉動地樞接在頂坯料擺件上的頂坯料連桿機 構，與頂坯料連桿機構另一端可轉動地樞接的頂出桿，與頂出桿頂接的坯料頂桿機構。
13. 如權利要求2至5任一項所述的一種兩模三沖鐓鍛機，其特征在于凸輪軸驅動機 構包括安裝在凸輪軸上的第一圓圓錐齒輪，與第一圓圓錐齒輪嚙合的第二圓圓錐齒輪；安 裝在第二圓圓錐齒輪上的主傳動軸，安裝在主傳動軸上另一端的第三圓圓錐齒輪，與第三 圓圓錐齒輪嚙合的第四圓圓錐齒輪，第四圓圓錐齒輪安裝在二軸上，在二軸上安裝有大齒 輪，在曲軸上安裝有與大齒輪嚙合的小齒輪。
14. 一種如權利要求1至11任一項所述的兩模三沖鐓鍛機的工作方法，其特征在于工 作方法包括曲軸每轉動兩次，也就是大滑塊來回運動鐓鍛兩次，成型一個工件；大滑塊第一次鐓鍛時，第一沖模鐓鍛第一凹模內的坯料，鐓鍛完的初鐓半成品工件留 在第一凹模內；第三沖模鐓鍛第二凹模內的二鐓半成品工件，鐓鍛完的成品被第二頂桿機 構頂出第二凹模；大滑塊第二次鐓鍛時，第二沖模鐓鍛第一凹模內的初鐓半成品工件，鐓鍛完的二鐓半 成品工件被第一頂桿機構頂出第一凹模；第三沖模空打；大滑塊第一次鐓鍛時，只有第二頂桿機構有頂出動作；大滑塊第二次鐓鍛時，只有第一 頂桿機構有頂出動作。
15. 如權利要求14所述的一種兩模三沖鐓鍛機的工作方法，其特征在于第三沖模為成 型圓柱頭內六角槽型工件的鍛壓沖模，工作方法包括大滑塊第一次鐓鍛時，大滑塊向凹模方向運動，線材被剪斷成坯料并送到第一凹模的 凹模口，在第一沖模的推動下被送進第一凹模內，在第一凹模內被第一沖模鐓鍛為頭部中 間隆起的初鐓半成品工件并留在第一凹模內；第一沖模鐓鍛完成后向后退，也就是大滑塊 向背離凹模的方向返回，同時升降板向上運動，第二沖模被上升到與第一凹模同軸線的位 置；大滑塊又向凹模方向運動開始第二次鐓鍛，初鐓半成品工件在第一凹模內被第二沖模 鐓鍛為頭部頂部端面中心帶有凹陷部、頭部底部端面帶有倒角的二鐓半成品工件；第二沖模鐓鍛完成后向后退，也即是大滑塊向背離凹模的方向返回后，第一頂桿機構 運動，第一頂桿機構將第一凹模內的二鐓半成品工件頂出，同時遞料機構已經提前運動到 第一凹模位置，二鐓半成品工件被完全頂出并被遞料機構夾持住；遞料機構將二鐓半成品 工件遞送到第二凹模的凹模口位置，此時大滑塊上的升降板向下運動，第一沖模被下降到 與第一凹模同軸線的位置；同時線材又被剪斷成坯料并遞送到第一凹模的凹模口，在第一 沖模的推動下被送進第一凹模內開始第二輪初鐓半成品工件的鐓鍛，此時被遞料機構遞送 到第二凹模的凹模口位置的二鐓半成品工件在第三沖模推動下被送進第二凹模內完成鐓 鍛，之后的三鐓成品被第二頂桿機構頂出；第一頂桿機構和第二頂桿機構的頂出動作時間設定為第一頂桿機構動作時間，以大 滑塊上的第二沖模鐓鍛完然后向遠離第一凹模的方向退出一定的安全距離之后，第一頂桿 機構開始啟動頂出動作；第二頂桿機構動作時間，以大滑塊上的第三沖模鐓鍛完然后向遠 離第二凹模的方向退出一定的安全距離之后，第二頂桿機構開始啟動頂出動作。
16. 如權利要求15所述的一種兩模三沖鐓鍛機的工作方法，其特征在于第三沖模為成 型外六角切邊工件的切邊沖模，工作方法包括大滑塊第一次鐓鍛時，大滑塊向凹模方向運動，線材被剪斷成坯料并送到第一凹模的 凹模口，在第一沖模的推動下被送進第一凹模內，在第一凹模內被第一沖模鐓鍛為頭部中 間隆起的初鐓半成品工件并留在第一凹模內；第一沖模鐓鍛完成后向后退，也就是大滑塊 向背離凹模的方向返回，同時升降板向上運動，第二沖模被上升到與第一凹模同軸線的位 置；大滑塊又向凹模方向運動開始第二次鐓鍛，初鐓半成品工件頭部置于第二沖模和第一 凹模間，初鐓半成品工件被鐓鍛為頭部為圓柱形的二鐓半成品工件；第二沖模鐓鍛完成后向后退，也即是大滑塊向背離凹模的方向返回后，第一頂桿機構 運動，第一頂桿機構將第一凹模內的二鐓半成品工件頂出，同時遞料機構已經提前運動到 第一凹模位置，二鐓半成品工件被完全頂出并被遞料機構夾持住；遞料機構將二鐓半成品 工件遞送到第二凹模的凹模口位置，此時大滑塊上的升降板向下運動，第一沖模被下降到 與第一凹模同軸線的位置；同時線材又被剪斷成坯料并遞送到第一凹模的凹模口，在第一 沖模的推動下被送進第一凹模內開始第二輪初鐓半成品工件的鐓鍛，此時被遞料機構遞送 到第二凹模的凹模口位置的二鐓半成品工件在第三沖模推動下被送進第二凹模內完成切 邊，之后的三鐓成品被第二頂桿機構頂出；第一頂桿機構和第二頂桿機構的頂出動作時間設定為第一頂桿機構動作時間，以大滑塊上的第二沖模鐓鍛完然后向遠離第一凹模的方向退出一定的安全距離之后，第一頂桿 機構開始啟動頂出動作；第二頂桿機構動作時間，以大滑塊上的第三沖模鐓鍛至與第二凹 模最近的距離時，第二頂桿機構馬上及時啟動頂出動作。
全文摘要
一種兩模三沖鐓鍛機，第三沖模為切邊沖模或鍛壓沖模，第三沖模安裝在大滑塊上，第一沖模和第二沖模安裝在升降板上；第一凹模對應第一沖模和第二沖模，第二凹模對應第三沖模，第二凹模和第三沖模的軸線始終相對保持在同一直線上；工作方法包括曲軸每轉兩次，成型一個工件；大滑塊第一次鐓鍛時，第一沖模將坯料鐓鍛為初鐓半成品工件并留在第一凹模內；第三沖模鐓鍛二鐓半成品工件為成品工件并被頂出；大滑塊第二次鐓鍛時，第二沖模將一鐓半成品工件鐓鍛為二鐓成品工件并被頂出；第三沖模空打；優點是能實現一模兩沖鐓鍛機加外六角切邊機、三模三沖鐓鍛機等多種鐓鍛機的功能。
文檔編號B21J13/14GK101722271SQ20091019390
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月9日 優先權日2009年11月9日
發明者楊東佐 申請人:楊東佐