鍛造用無鉸軸夾頭制造技術

本發明專利技術公開了一種鍛造用無鉸軸夾頭，是為克服現有夾頭的夾持力小、夾頭伸入爐內容易燒壞，和拉桿的過推力將外殼撕裂的缺點提供的，是在夾頭外殼內安裝有兩個夾爪體，其夾柄部為相互交錯的上下相對彎曲的弧形柄，夾爪臂和弧形柄的中間連接有安裝在外殼前壁上的圓柱體；在兩弧形柄交錯部中間，豎向安裝有可軸向滑動的拉板，在其板面上下兩側固定有附在弧形柄頂面的導向塊和下面的楔形塊；在所述夾爪體上的圓柱體與弧形柄之間設有一段直柄。直柄段使力臂向后延力矩變大，產生強大的夾持力；力矩變大可使夾爪體的總伸量加長，取放料不燒夾頭；直柄使最高應力接觸點遠離軸心，不會造成外殼的撕裂。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于工具，具體地說是一種在坯料鍛壓加熱時，用于裝入或取出鍛燒爐的機械手用夾頭。
技術介紹
在鍛壓機械上鍛造工件，所用的坯料放入爐內加熱和拿取，一般是用機械手上所安裝的帶夾爪的夾頭來實現。專利號為91211891.1，名稱為“鍛壓加熱用無鉸軸夾頭”就是如圖1所示的這種夾頭，它包括外殼5和安裝在其內的兩個相互交錯且相對呈內彎弧形、與伸出外殼5的夾爪臂3連接的弧形柄8。在夾爪臂3和弧形柄8之間連接有帶上下兩個外圓弧面、安裝在殼體壁上凹圓弧面6內的圓柱體4，夾爪臂3伸出外殼5的端部安裝有前夾爪1；外殼5內，在弧形柄8的右端安裝有可前后移動的拉板11，固定在拉板11上在弧形柄8的上下兩側有導向塊10和楔形塊13，拉桿12連接在拉板11的右部，其尾部伸出外殼5。夾頭夾取坯料時，推拉拉桿12帶動拉板11在外殼5內左右移動，在導向塊10的和楔形塊13的推壓作用下，圓柱體4帶動弧形柄8繞凹圓柱面6的中心各自作上下轉動，使前夾爪1的爪端部相互靠近和分離，從而將坯料夾取或放開。由于上述夾頭在工作時，是靠夾爪自身的圓柱體4在外殼5壁上的凹圓弧面6中心轉動實現的，因此與有鉸軸夾頭相比，具有強度高、夾爪體的剛性大，夾持力大，轉動磨損小，夾持坯料安全不易脫落等優點，曾被廣泛采用。但上述夾頭也有不足之處由于兩個夾爪體上，與凹圓柱面6配合轉動的圓柱體4與弧形柄8的結合處，是從凹圓柱面6的右側直接上下彎的兩個弧形柄8。在夾持坯料時，要想使夾頭所夾的坯料大，就要使前夾爪1張開的口大，而開口大就必須使弧形柄8的彎曲度大；而彎曲度大了，安裝弧形柄8的外殼5上下厚度也變得很大，大的外形會阻擋人觀察夾爪夾放坯料的視線，給操作帶來不方便，同時也增加了夾頭的重量和制造成本以及支撐夾頭的動力；而弧形柄8的彎曲度小了，施力的力臂就短，相應的施加在前夾爪1端的力矩也小，無法將重的坯料拿起；再者，鍛造重量在5噸以上的坯料所用鍛燒爐的爐膛深度一般在3米左右，再加上爐口到機械手之間的2米距離，這樣夾持坯料的夾爪體總伸出量應不小于5米，而若施加在弧形柄8上的力矩太小，即使前夾爪1伸得長了，也無法將坯料夾起；為了夾取爐膛深處的工件，當力矩小時夾爪體的總伸出量就不能太長，此時夾頭就要伸入爐膛內，而鍛燒爐的爐口大小又是一定的，為提高夾持力矩就要加大夾頭的厚度，當其厚度超過爐口高度時，夾頭伸不進爐膛內就無法將坯料拿起；還有，夾頭進入爐口也很容易將夾頭的主體部分燒壞；用上述夾頭夾坯料，機械手拉動拉桿10夾持5噸以上重量的坯料，當操作用力過大時，楔形塊13推動弧形柄8使其右端上移，其上面的弧形部與圓柱體4的結合端的弧形，就會以直線接觸的形式頂在外殼5的凹圓柱面6的棱上，產生應力集中容易將外殼5撕裂。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，克服現有技術夾頭夾持坯料的力臂短力矩小、以及因力矩小夾爪不能伸長使夾頭伸入爐膛內容易燒壞，和拉桿的過推力將外殼撕裂的缺點，提供一種鍛造用無鉸軸夾頭。為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是在夾頭外殼內安裝有兩個夾爪體，兩夾爪體的夾柄部為相互交錯的上下相對彎曲的弧形柄，組成夾爪體的夾爪臂和弧形柄的中間連接有可轉動地安裝在外殼前壁上的圓柱體；在兩弧形柄交錯部的中間，豎向安裝有可軸向滑動的拉板，在拉板板面上，固定有附在弧形柄頂面的導向塊和下面的楔形塊；在所述夾爪體上的圓柱體與弧形柄之間設有一段直柄。本專利技術還具有下述重要特征所述圓柱體與弧形柄之間的直柄截面為方形板；在所述楔形塊頂面的低部端固定有半圓柱體，在弧形柄上與半圓柱體的對應處，設有剛好在其內可轉動地將半圓柱體插入的半圓柱形凹槽面。本專利技術的優點和積極效果是由于圓柱體與弧形柄之間設有一段直柄，當夾持坯料的夾爪體端部開度最大時，上下兩直柄的直線面與外殼內的上下側面平齊，其最高應力接觸點遠離圓柱體的軸心，因此不會出現應力集中造成外殼撕裂的現象；當夾爪體上的圓柱體繞凹圓柱面的中心轉動時，直柄轉動的角度和夾爪臂的轉動角度為一對相等的對頂角，這樣，可通過夾爪體的伸出臂長直接計算出其端部的移動距離，使機械手取放工件的精確度更高；再者，直柄段使力臂向殼體的后部延伸加長，使楔形塊推壓夾爪體的力矩變大，會在夾爪體的端頭產生強大的夾持力，這樣可使夾頭伸向鍛燒爐內取放坯料時，僅將夾爪體的前伸出部伸入爐內，夾頭的主體外殼不進入高溫的膛爐內，也就不會被燒壞。由于夾頭的力臂加長后，變化僅在殼體的長度上，而殼體上下厚度的變化幾乎可以忽略，因此不會阻擋人觀察爐膛內坯料位置的視線，可使取放坯料位置準確、快速。本專利技術特別適用于對大噸位坯料加工的夾持，其設計夾持重量可達10噸，是現有技術的無鉸軸夾頭設計夾持重量的2倍左右，這是因為要想使現有無鉸軸夾頭增大夾持重量，必須加大其夾持力矩，即加大弧形柄的彎曲半徑和彎曲度，這樣會使夾頭的體積和本身的重量大幅增加，當夾頭的上下厚度比爐口的高度大時，就阻擋了操作的視線，同時給機械手舉起夾頭增加了困難，限制了夾爪伸出夾頭的長度；也就無法加大其夾持重量； 以本專利技術夾持10噸重量的夾頭為例，在其外殼能適應鍛燒爐口大小的情況下，上下厚度在0.8M左右，夾持坯料的夾爪體在外殼內的直柄段長0.3M，其夾持坯料的總伸出量可達5M多；而現有技術的的無鉸軸夾頭，其夾爪體在外殼內不帶直柄，與上述同樣大小的夾頭外殼，其夾爪體的總伸出量只有3.5M，其夾持重量僅可達5噸，這更是目前結構復雜的有鉸軸夾頭僅能夾持3噸的重量所無法比擬的。由此可見本專利技術與現有技術相比，具有突出的實質性特點和顯著進步。當楔形塊頂面的低部安裝有半圓柱體時，弧形柄的轉動是靠楔形塊頂面的半圓柱體和弧形柄下部的半圓凹槽近似于面的接觸形式來完成的，在推拉拉板的過程中，半圓柱面與凹槽面接觸的軌跡為曲率半徑不斷改變的橢圓面，因此使用中相對磨損比較小。而現有技術的夾頭夾持坯料時，楔形塊頂面和弧形柄的底面為直接接觸，其接觸形式基本屬于弧形柄的后部與楔形塊對應處的線接觸，當相互間產生磨損后，其接觸線前移，這樣就改變了爪前端的轉角，使力矩減小；而要想恢復原力矩，就必須對磨損處進行修補，一方面修補工作量大，再者修補后達不到原來夾頭的精度要求。采用半圓柱體與半圓凹槽面接觸方式，半圓柱體還可選用耐磨的高合金鋼制造，即便磨損了更換也容易、維修成本低。當直柄采用方形板時，為適應增大了的力矩，可以加大直柄部的上下厚度而不會增加夾頭體積，使夾爪體的強度加大。上述夾頭重量輕，夾持力大，結構簡單，制造成本低，使用方便、靈活，維修率及維修成本低。附圖說明下面結合附圖及實施例對本專利技術作進一步說明。圖1為現有技術的剖視示意圖；圖2為本專利技術的剖視示意圖；圖3為圖2中楔形塊頂面安裝半圓柱體的局部放大圖； 圖4為圖2的A-A剖視示意圖。具體實施例方式圖1是現有技術的夾頭，在夾頭外殼5內，有兩個柄部相互交錯置入外殼5內的夾爪體，夾爪體左端的夾爪臂3伸出外殼5，端部安裝有前夾爪1；兩前夾爪1夾放坯料的上下作動，是靠各自的夾爪臂3和弧形柄8中間的圓柱體4與外殼5左壁上的凹圓柱面6配合轉動而實現的，上下夾爪體的柄部分別是自圓柱體4的右側面向上下相對彎曲的弧形柄8；豎向安裝在外殼5內、處于上下夾爪體交錯部之間的活動拉板11，其下部固定的楔形塊13對向弧形柄8的內彎面，弧形柄8頂面的拉板11本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鍛造用無鉸軸夾頭，包括安裝在夾頭外殼內、帶有相互交錯且上下相對彎曲的弧形柄的兩個夾爪體，組成夾爪體的夾爪臂和弧形柄中間、可轉動地安裝在外殼前端壁上的圓柱體；在兩弧形柄中間豎向安裝的可軸向滑動的拉板，拉板板面上固定的附在弧形柄頂面的導向塊和下面的楔形塊，其特征在于：在所述夾爪體上的圓柱體與弧形柄之間連接有一段直柄。

【技術特征摘要】
1.一種鍛造用無鉸軸夾頭，包括安裝在夾頭外殼內、帶有相互交錯且上下相對彎曲的弧形柄的兩個夾爪體，組成夾爪體的夾爪臂和弧形柄中間、可轉動地安裝在外殼前端壁上的圓柱體；在兩弧形柄中間豎向安裝的可軸向滑動的拉板，拉板板面上固定的附在弧形柄頂面的導向塊和下面的楔形塊，其特征在于在所述夾爪體上的圓柱體與弧形柄之間連接有一段...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣志高，
申請(專利權)人：蔣志高，
類型：發明
國別省市：95[中國|青島]