本發(fā)明屬于鍛造技術(shù)與工裝領(lǐng)域，尤其涉及一種自由鍛造大直徑環(huán)類擴孔用鍛造工具及其使用方法。

背景技術(shù)：

自由鍛，又稱自由鍛造，是利用沖擊力或壓力使金屬在上下砧面間變形，使用通用砧子和工具，將錠坯鍛造成型并改善其內(nèi)部組織和力學(xué)性能，獲得一定形狀、尺寸和性能毛坯或零件的一種壓力加工方法，適用于單件小批量鍛件的生產(chǎn)。對于大型鍛件的生產(chǎn)，自由鍛是唯一的鍛造方法，因此自由鍛在重型機械及重要鍛件的制造上具有特別重要的意義。

在采用自由鍛的方式生產(chǎn)環(huán)形鍛件時，通常采用芯棒擴孔的方式，即先將一副馬架安裝固定在砧座或作業(yè)平臺上，靠楔鐵或銷軸固定；然后將芯棒放置在馬架上部，并從中間穿過環(huán)坯；環(huán)坯位于一副馬架之間，兩馬架間的距離略大于環(huán)坯高度；在上錘砧的壓力下鍛件變形，同時在鍛造操作機的作用下，通過芯棒使環(huán)坯轉(zhuǎn)動，環(huán)坯完成一周次的徑向擴大；待環(huán)坯擴孔至內(nèi)外圈直徑滿足工藝要求時，將馬架去除，在上下錘砧的作用下，對環(huán)坯進行軸向平整。

缺點是：傳統(tǒng)自由鍛用馬架在使用過程中，首先需要將馬架通過楔鐵或銷軸固定在砧座或作業(yè)平臺上，然后將環(huán)坯套在芯棒上面，環(huán)坯需要在芯棒的支承下越過馬架才能放置于兩馬架之間進行后續(xù)的擴孔或拔長操作；當(dāng)環(huán)坯直徑較大時，相應(yīng)地需要選擇較高馬架，直接使用芯棒支承環(huán)坯越過馬架操作會難以實現(xiàn)。這時候就需要使用相應(yīng)的吊裝工具先將環(huán)坯放置于兩馬架之間，然后使芯棒越過馬架并穿過環(huán)坯的內(nèi)孔，再在上錘砧的作用下進行擴孔操作，對工人操作能力要求較高，擴孔前準(zhǔn)備工作耗時較長，整個擴孔過程效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種軌道式自由鍛馬架及其使用方法，裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，擴孔前準(zhǔn)備工序中環(huán)坯在芯棒的支撐下輕松放置于兩馬架之間，安全可靠。

一種軌道式自由鍛馬架，其特點是該馬架包括移動工作臺、軌道、右馬架、左馬架和液壓泵；所述的移動工作臺為矩形平臺，上表面平整并與地面平行，移動工作臺左側(cè)設(shè)兩平行的楔座；所述的軌道為平行左右對稱的“L”型，“L”型軌道的橫翼固定在地面上，豎翼與地面垂直，安裝在地面上，與移動工作臺上的兩楔座配合；所述的右馬架通過螺栓固定安裝于移動工作臺右側(cè)；所述的左馬架活動安裝于軌道上，左馬架底座在沿軌道方向焊接拖鉤；所述的液壓泵設(shè)在軌道端頭中間位置，液壓泵上的連接桿與拖鉤連接。

本發(fā)明進一步改進，所述的左馬架在液壓泵作用下沿軌道運動到移動工作臺上，與移動工作臺上的楔座契合，右馬架與左馬架左右對稱設(shè)置，工作狀態(tài)下在同一直線上，右馬架和左馬架之間的區(qū)域為壓機錘砧工作區(qū)，是進行自由鍛的主要作業(yè)場地。

本發(fā)明進一步改進，所述的右馬架包括右馬架本體、右地腳板和右螺栓，右馬架本體與右地腳板通過右螺栓固定安裝于移動工作臺右側(cè)。

本發(fā)明進一步改進，所述的左馬架包括左馬架本體、左地腳板、左螺栓和拖鉤；所述的左馬架本體與左地腳板用左螺栓連接固定，左馬架本體底座在沿軌道方向焊接拖鉤；所述的左地腳板截面面積稍大于左馬架本體底座面積，與軌道尺寸、兩楔座距離相配合，左地腳板在“L”型軌道橫翼上沿軌道方向自由滑動。

本發(fā)明進一步改進，所述的右馬架本體、左馬架本體是采用分體式結(jié)構(gòu)，包括底座、中間支承和槽口支承，分體結(jié)構(gòu)之間活動連接；所述的活動連接方式包括但不限于燕尾槽形連接、V形槽連接、螺栓連接，馬架高度可針對不同直徑的環(huán)件進行調(diào)整，方便拆裝，中間支承可根據(jù)環(huán)件大小增減、槽口支承可按照所用芯棒更換，適用范圍廣。

本發(fā)明進一步改進，所述的拖鉤在左馬架本體底座上均勻設(shè)置至少1個，使用連接板將拖鉤與連接桿連接；所述的連接板使用鋼板制作，兩端設(shè)連接孔，一端連接連接桿，另一端連接拖鉤，連接板寬度與左馬架本體底座相配合，確保左馬架平穩(wěn)移動。

本發(fā)明進一步改進，所述的軌道兩平行對稱設(shè)置的“L”型軌道表面噴涂潤滑油脂，減少與左地腳板的摩擦。

一種軌道式自由鍛馬架，其使用方法按照如下步驟進行：

第一步：將右馬架用螺栓固定在移動工作臺右側(cè)，左馬架通過軌道滑離移動工作臺，鍛造操作機夾持芯棒遠(yuǎn)離壓機錘砧工作區(qū)；

第二步：將環(huán)坯從加熱爐中吊出，套在芯棒上并調(diào)整位置，使環(huán)坯離芯棒靠近鍛造操作機一端的端部約1100mm；

第三步：開動鍛造操作機，連同芯棒、環(huán)坯進入壓機錘砧工作區(qū)，使芯棒一端完全搭在右馬架上；

第四步：通過鍛造操作機提高芯棒及環(huán)坯的位置，啟動液壓泵，在液壓泵推動下左馬架沿著軌道滑到壓機錘砧工作區(qū)，并與移動工作臺上的楔座契合；

第五步：通過鍛造操作機將芯棒放下，適當(dāng)調(diào)整環(huán)坯的位置，使環(huán)坯兩側(cè)的芯棒搭在左、右馬架上，同時開動鍛造操作機和移動工作臺，使環(huán)坯剛好在上錘砧的正下方；

第六步：擴孔或拔長結(jié)束，啟動液壓泵回程，左馬架沿著軌道滑離移動工作臺，開動鍛造操作機使芯棒及環(huán)坯離開壓機錘砧工作區(qū)，待熱檢合格后，對環(huán)坯兩端面進行平整。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點是裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用馬架鍛造大直徑環(huán)形鍛件，擴孔前的準(zhǔn)備工序中環(huán)坯在芯棒的支撐下輕松放置于兩馬架之間，操作過程簡化，操作難度降低，大幅度提高工作效率，安全可靠，有利于改善鍛件加工質(zhì)量。

附圖說明

圖1是一種軌道式自由鍛馬架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是一種軌道式自由鍛馬架之左馬架與軌道及液壓泵結(jié)合剖面示意圖。

圖中：1、移動工作臺 11、楔座 2、軌道 3、右馬架 31、右馬架本體 32、右地腳板 33、右螺栓 4、左馬架 41、左馬架本體 42、左地腳板 43、左螺栓 44、拖鉤 5、液壓泵 51、連接桿 52、連接板 6、芯棒 7、環(huán)坯 8、上錘砧。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。

由圖1、圖2可以看出，一種軌道式自由鍛馬架，其特點是該馬架包括移動工作臺1、軌道2、右馬架3、左馬架4和液壓泵5；移動工作臺1為矩形平臺，上表面平整并與水平地面平行，移動工作臺1左側(cè)設(shè)兩平行的楔座11；軌道2為平行左右對稱的“L”型，“L”型軌道的橫翼固定在地面上，豎翼與地面垂直，安裝在地面上，與移動工作臺1上的兩楔座11配合；右馬架3通過螺栓固定安裝于移動工作臺1右側(cè)；左馬架4活動安裝于軌道2上，左馬架4底座在沿軌道方向焊接拖鉤44；液壓泵5設(shè)在軌道2端頭中間位置，液壓泵5上的連接桿51與拖鉤44連接。

由圖1可以看出，左馬架4在液壓泵5作用下沿軌道2運動到移動工作臺1上，左地腳板42與移動工作臺1上的楔座11契合，右馬架3與左馬架4為左右稱設(shè)置，工作狀態(tài)下在同一直線上，右馬架3和左馬架4之間的區(qū)域為壓機錘砧工作區(qū)，是進行自由鍛的主要作業(yè)場地。

由圖1可以看出，右馬架3包括右馬架本體31、右地腳板32和右螺栓33，右馬架本體31與右地腳板32通過右螺栓33固定安裝于移動工作臺1右側(cè)。

由圖1、圖2可以看出，左馬架4包括左馬架本體41、左地腳板42、左螺栓43和拖鉤44；左馬架本體41與左地腳板42用左螺栓43連接固定，左馬架本體41底座在沿軌道方向焊接拖鉤44；左地腳板42截面面積稍大于左馬架本體41底座面積，與軌道2尺寸、兩楔座11距離相配合，左地腳板42在“L”型軌道橫翼上沿軌道2方向自由滑動。

右馬架本體31、左馬架本體41是采用分體式結(jié)構(gòu)，包括底座、中間支承和槽口支承，分體結(jié)構(gòu)之間活動連接；活動連接方式包括但不限于燕尾槽形連接、V形槽連接、螺栓連接，馬架高度可針對不同直徑的環(huán)件進行調(diào)整，方便拆裝，中間支承可根據(jù)環(huán)件大小增減、槽口支承可按照所用芯棒6更換，適用范圍廣。（圖中未標(biāo)注）

拖鉤44在左馬架本體41底座上均勻設(shè)置至少1個，使用連接板52將拖鉤44與連接桿51連接；所述的連接板52使用鋼板制作，兩端設(shè)連接孔，一端連接連接桿51，另一端連接拖鉤44，連接板52寬度與左馬架本體41底座相配合，確保左馬架4平穩(wěn)移動。

軌道2兩平行對稱設(shè)置的“L”型軌道表面噴涂潤滑油脂，減少與左地腳板42的摩擦。

一種軌道式自由鍛馬架，其使用方法按照如下步驟進行：

第一步：將右馬架3用螺栓固定在移動工作臺1右側(cè)，左馬架4通過軌道2滑離移動工作臺1，鍛造操作機夾持芯棒6遠(yuǎn)離壓機錘砧工作區(qū)；

第二步：將環(huán)坯7從加熱爐中吊出，套在芯棒6上并調(diào)整位置，使環(huán)坯7離芯棒6靠近鍛造操作機一端的端部約1100mm；

第三步：開動鍛造操作機，連同芯棒6、環(huán)坯7進入壓機錘砧工作區(qū)，使芯棒6一端完全搭在右馬架3上；

第四步：通過鍛造操作機提高芯棒6及環(huán)坯7的位置，啟動液壓泵5，在液壓泵5推動下左馬架4沿著軌道2滑到壓機錘砧工作區(qū)，并與移動工作臺1上的楔座契合；

第五步：通過鍛造操作機將芯棒6放下，適當(dāng)調(diào)整環(huán)坯7的位置，使環(huán)坯7兩側(cè)的芯棒6搭在左、右馬架上，同時開動鍛造操作機和移動工作臺1，使環(huán)坯7剛好在上錘砧8的正下方；

第六步：擴孔或拔長結(jié)束，啟動液壓泵5回程，左馬架3沿著軌道滑離移動工作臺1，開動鍛造操作機使芯棒6及環(huán)坯7離開壓機錘砧工作區(qū)，待熱檢合格后，對環(huán)坯7兩端面進行平整。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。