[发明专利]一种自动式多向锻造装置及使用方法

权利要求书

1.一种自动式多向锻造装置，其特征在于：由上砧、下砧、左滑块、右滑块、后滑块和前挡板组成，下砧位于自动式多向锻造装置的下方，上砧位于自动式多向锻造装置的上方，左滑块位于自动式多向锻造装置的左方，右滑块位于自动式多向锻造装置的右方，后滑块位于自动式多向锻造装置的后方，前挡板位于自动式多向锻造装置的前方，下砧、上砧、左滑块、右滑块、后滑块和前挡板围成一个腔体，腔体用于多向锻造的坯料成形；

所述下砧是一个长方体，下砧的上表面由“π”形滑道、“T”形滑槽、直角三角形滑道和凸台组成；其中：

所述“π”形滑道由左滑道、右滑道、后滑道组成，左滑道、右滑道、后滑道的横截面是一个直角梯形，左滑道的斜面靠近下砧的左端面，左滑道的直角面与下砧的左端面平行，右滑道和左滑道关于中间平面左右对称，后滑道的斜面靠近下砧的后端面，后滑道的直角面与下砧的后端面平行，“π”形滑道的斜面与竖直平面的夹角为β，30°≤β≤60°；

所述“T”形滑槽分别位于“π”形滑道的左滑道、右滑道、后滑道的斜面上，作用是为了限制左滑块、右滑块、后滑块的运动，“T”形滑槽分别由水平滑槽和垂直滑槽组成，水平滑槽的横截面是一个半圆，垂直滑槽与水平滑槽垂直，其横截面是一个5/6的圆，圆的直径与水平滑槽横截面半圆的直径相等，水平滑槽与垂直滑槽之间用圆弧过渡，便于拆卸；

所述直角三角形滑道的横截面是直角三角形，与“π”形滑道构成“开”字形，直角三角形滑道的斜面靠近下砧的前端面，直角三角形滑道的直角面与下砧的前端面平行，直角三角形滑道的斜面与直角三角形滑道的竖直平面的夹角为δ，δ＝β；

所述凸台由“π”形滑道和直角三角形滑道围成的，凸台的表面为工作面，工作面长为a，宽为b；

所述上砧的大小、结构与下砧完全相同，上砧与下砧关于中间水平平面镜像对称，上砧的上表面与液压机的工作面相连；

所述左滑块的横截面是元宝形，左滑块从左向右依次由长梯形棱柱、长方柱体和短梯形棱柱组成，长梯形棱柱斜面与长梯形棱柱的竖直平面的夹角为α，α＝β，在长梯形棱柱的上下两个斜面的中央位置有一个5/6球体，短梯形棱柱的斜面与短梯形棱柱的竖直方向的夹角为θ，60°≤θ＜90°，左滑块关于其中心水平平面上下对称，短梯形棱柱的右端面为工作面，工作面的高为c，长为a；

所述右滑块与左滑块的形状尺寸和结构完全一样，右滑块与左滑块关于中间垂直平面镜像对称，右滑块的短梯形棱柱的左端面为工作面，工作面高为c，长为a；

所述后滑块与左滑块的形状尺寸和结构完全一样，后滑块的短梯形棱柱的前端面为工作面，后滑块的工作面高为c，宽为b；

所述前挡板的横截面是一个等腰梯形，前挡板的斜面与前挡板的竖直平面的夹角为γ，γ＝δ，前挡板的竖直平面的后端面的一部分为工作面，工作面的宽为b，高为c。

2.根据权利要求1所述的自动式多向锻造装置，其特征在于：所述左滑块、右滑块和后滑块的长梯形棱柱斜面上的5/6球体的直径比“T”形滑槽的横截面的圆直径小0.5-1mm。

3.根据权利要求2所述的自动式多向锻造装置，其特征在于：所成形的多向锻造的坯料形状是一个长方体，长为a，宽为b，高为c，a∶b∶c＝1∶1.1∶1.2～1∶1.5∶2.5，坯料的三个相对面分别为A面、B面、C面，将长方体的坯料长为a、宽为b的面为A面，长为a、高为c的面为B面，宽为b、高为c的面为C面。

4.一种采用权利要求3所述的自动式多向锻造装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)准备工作，将下砧固定在液压机的工作台面上，上砧与液压机的工作面相连，在上砧和下砧的“T”形滑槽、“π”形滑道的斜面、直角三角形滑道的斜面上分别添加润滑油，然后先将后滑块沿着后滑道斜面上的“T”形滑槽的水平滑槽从右向左滑进自动式多向锻造装置中，到达“T”形滑槽的垂直滑槽，保证后滑块沿着垂直滑槽运动；再将左滑块沿着左滑道斜面上的“T”形滑槽的水平滑槽从前向后滑进自动式多向锻造装置中，到达“T”形滑槽的垂直滑槽，保证左滑块沿着垂直滑槽运动；最后将右滑块沿着右滑道斜面上的“T”形滑槽的水平滑槽从前向后滑进自动式多向锻造装置中，到达“T”形滑槽的垂直滑槽，保证右滑块沿着垂直滑槽运动；

(2)按照锻造工艺所要求温度对加热后的长方体坯料以C面向上，B面向右，A面向前的方式布置，用钳子将坯料夹住，放入自动式多向锻造装置中，然后再用钳子将前挡板从右向左贴着下砧直角三角形滑道的斜面和直角面滑进自动式多向锻造装置中；

(3)启动液压机，将液压机以200-300mm/s的速度向下运动，由于上砧和下砧的“π”形滑道的斜面上“T”形滑槽中垂直滑槽的限制，左滑块、右滑块和后滑块同时沿着“π”形滑道的斜面向上运动，当上砧的工作面与坯料的C面接触时，将液压机的速度调整为45-50mm/s对坯料进行锻造，此时左滑块、右滑块和后滑块同时沿着“π”形滑道的斜面向上运动，当左滑块、右滑块和后滑块的长方柱体的上表面与“π”形滑道的底面接触，前挡板的上斜面与上砧直角三角形滑道的斜面贴合，后端面与上砧直角三角形滑道的直角面贴合的时候，自动式多向锻造装置运动停止，之后保压30s；

(4)将液压机以200-300mm/s的速度带动上砧向上运动，左滑块、右滑块和后滑块的上下斜面上的5/6球体在“T”形滑槽中垂直滑槽的约束下，左滑块、右滑块和后滑块同时沿着“π”形滑道的斜面向下运动，自动式多向锻造装置打开，用钳子推动前挡板向一侧滑动，用钳子将坯料取出；

(5)将坯料以A面向上，C面向右，B面向前的方式布置，用钳子将坯料夹住，放入自动式多向锻造装置中，用钳子将前挡板推进自动式多向锻造装置中，将液压机以200-300mm/s的速度向下运动，当上砧的工作面与坯料的A面接触时，将液压机的速度调整为45-50mm/s对坯料进行第二道次锻造，保压30s；

(6)将液压机以200-300mm/s的速度带动上砧向上运动，自动式多向锻造装置打开，用钳子推动前挡板向一侧滑动，用钳子将坯料取出，将坯料以B面向上，A面向右，C面向前的方式布置，用钳子将坯料夹住，放入自动式多向锻造装置中，用钳子将前挡板推进自动式多向锻造装置中，将液压机以200-300mm/s的速度向下运动，当上砧的工作面与坯料的B面接触时，将液压机的速度调整为45-50mm/s对坯料进行第三道次锻造，保压30s；

(7)将液压机以200-300mm/s的速度带动上砧向上运动，自动式多向锻造装置打开，用钳子推动前挡板向一侧滑动，用钳子将坯料取出；

(8)坯料进行第一道次锻造、第二道次锻造、第三道次锻造后视为进行了一步工序，重复步骤(3)、(4)、(5)、(6)、(7)进行多步工序，实现坯料的多向锻造；

(9)加工结束后，用钳子将前挡板推进自动式多向锻造装置中，调整上砧的位置，使前挡板的后端面与上砧直角三角形滑道的直角面接触，防止灰尘进入。