CN104722964B - 被动成型药芯焊丝制作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊丝制作，提供一种被动成型药芯焊丝制作装置，包括成型机以及拉丝机，成型机包括间隔设置的若干组辊轴组件，每一辊轴组件均包括可相对转动以挤压加工焊丝的两个辊轴，拉丝机包括基座以及位于基座上且依次设置的至少一组辊模组件，且每一辊模组件包括用于依次拉拔焊丝且沿远离成型机方向依次排列的至少两个模架，每一模架均包括供焊丝拉拔穿过的圆弧槽，且沿远离成型机的方向前一圆弧槽的直径大于后一圆弧槽的直径。本发明的制作装置中，成型机采用拉丝机提供动力，各辊轴组件同步工作，焊丝移动比较平稳，利于药粉的填充精度，另外在拉丝机中采用模架的圆弧槽拉拔压缩焊丝，两者之间的摩擦力较小，有利于降低生产能耗。

Description

被动成型药芯焊丝制作装置

技术领域

本发明涉及焊丝制作，尤其涉及一种被动成型药芯焊丝制作装置。

背景技术

由于药芯焊丝是一种优质、高效、环保型的焊接材料，可适用于自动焊、半自动焊等，具备优良的焊接工艺性能和力学性能，广泛应用于造船、海工装备、桥梁等行业。国内药芯焊丝生产厂家众多，总体产能也很大，且绝大多数厂家都是采用钢带法生产，用有动力的成型机加上用有聚晶模的拉丝机来生产药芯焊丝产品。

采用有动力的成型机的目的是为了提供足够的轧制动力，使钢带成型为U型时填装药粉，然后轧制成圆形管状，再将其直径逐步减小，使其内部空间逐步减少，并被填充药粉填充满内部空间，不能出现药粉在圆形管内自由流动，以满足药芯焊丝拉拔的基本条件。由此产生不利的影响是：成型机电控系统复杂，制造成本增加。尽管有速度控制系统，但仍难以保证相邻轧辊对的速度达到完全匹配，焊丝在成型过程中不可避免的和轧辊工作面之间产生滑动摩擦，既影响焊丝表面质量同时也加快轧辊的磨损，而且随成型速度的增加，打滑磨损现象愈加剧烈。轧辊靠电机转动传递动力，但多台电机同时转动会产生不小的震动，这会影响药粉填充精度，最终影响焊丝质量。通常用有动力的成型机生产药芯焊丝时，成型速度不能太高，生产效率相对低。

另一方面，由于钢带被变形为圆管状的焊丝时，钢带的两边是在轧辊圆弧槽的挤压下形成对接，焊丝长度方向表面有一道缝隙。特别是在刚出成型机时的焊丝，其表面缝隙较大。这种状态进入聚晶模时，由于焊丝外表和聚晶模内壁间的间隙不均匀，润滑剂难以建立压力润滑膜，造成润滑不畅，易出现毛刺。同时，药芯焊丝在减径过程中，其中的药粉也随着焊丝直径减小、长度增加；在焊丝内部延长度方向流动，药粉的流动靠模具的圆孔型在焊丝径向面上任意方向上同时压缩焊丝直径的方法完成。由于药粉呈颗粒状，流动性不好，造成填充率波动大，影响焊丝质量稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种被动成型药芯焊丝制作装置，旨在用于解决现有的药芯焊丝成型设备在制作药芯焊丝时成型效率低、质量不稳定的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种被动成型药芯焊丝制作装置，包括用于初步成型待加工焊丝的成型机以及用于牵引所述焊丝直线移动且加工初步成型的所述焊丝的拉丝机，所述成型机包括间隔设置的若干组辊轴组件，每一所述辊轴组件均包括可相对转动以挤压加工所述焊丝的两个辊轴，所述拉丝机包括基座以及位于所述基座上且依次设置的至少一组辊模组件，且每一所述辊模组件包括用于依次拉拔所述焊丝且沿远离所述成型机方向依次排列的至少两个模架，每一所述模架均包括供所述焊丝拉拔穿过的圆弧槽，且沿远离所述成型机的方向上，前一所述圆弧槽的直径大于后一所述圆弧槽的直径。

具体地，每一所述模架均包括相互平行且并排设置的两个偏心轴以及用于活动限制两所述偏心轴沿轴线转动的压板，两个所述偏心轴上均套设有可随其对应所述偏心轴同步转动的合金圆环，两所述合金圆环的外圆面围设形成所述圆弧槽。

进一步地，相邻两所述模架的所述偏心轴之间的轴向相互垂直。

进一步地，每一所述模架还包括设置于所述基座上的模座，所述合金圆环通过两个轴承安设于与其对应的所述偏心轴上，且每一所述偏心轴的其中一端部均设置有用于向所述偏心轴的所述轴承处注入润滑油的加油嘴。

进一步地，每一所述辊模组件中沿远离所述成型机的方向第一个所述模架对所述焊丝的拉拔压缩率为8％～11％，最后一个所述模架对所述焊丝的拉拔压缩率为3％～5％，且位于中间位置的所述模架对所述焊丝的拉拔压缩率为8.5％～9.5％。

进一步地，每一所述偏心轴的其中一端部设置有用于测定与其对应所述圆弧槽直径的刻度尺。

具体地，每一所述模架的两所述刻度尺均具有第一倾斜面，与该模架对应的所述压板具有与两所述第一倾斜面抵压配合以活动限制两所述偏心轴转动的第二倾斜面。

具体地，每一所述辊模组件依次排列有2-5个所述模架。

进一步地，所述成型机于相邻两所述辊轴组件之间设置有用于向所述焊丝内添加药粉的料斗。

进一步地相邻两所述辊模组件之间还设置用于水平支撑所述焊丝的支撑平台。

本发明具有以下有益效果：

本发明的制作装置中，成型机没有动力部件，直接采用拉丝机牵引焊丝工作，焊丝在移动时对各辊轴产生摩擦力从而可以驱使成型机中的各辊轴同步移动，焊丝在整个运动过程中非常平稳，从而有利于保证药粉在焊丝内的填充稳定。另外，对于拉丝机，将传统的拉丝模模盒结构变成用若干直径尺寸不一的圆弧槽来逐步实现对焊丝的拉拔压缩，使其焊丝拉拔由滑动摩擦变成滚动摩擦，不但可以降低焊丝拉拔设备的能耗，有利于控制焊丝的成型成本，同时还可保证成型后焊丝的质量，生产效率比较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的被动成型药芯焊丝制作装置的结构示意图；

图2为图1的被动成型药芯焊丝制作装置的辊轴组件的结构示意图；

图3为图1的被动成型药芯焊丝制作装置的模架的结构示意图；

图4为图1的被动成型药芯焊丝制作装置的模架的分解图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1以及图2，本发明实施例提供了一种被动成型药芯焊丝制作装置，主要通过该装置制作药芯焊丝，主要包括成型机1与拉丝机2，成型机1用于初步成型待加工的焊丝，即通过成型机1加工后初步成型药芯焊丝，具体为初步成型的焊丝尺寸略大，且药粉在焊丝内分布不均匀，而拉丝机2则可继续加工初步成型的焊丝，以使焊丝的尺寸达到制作要求，同时均衡药粉在焊丝内的填充，在本发明中，成型机1为被动型，其无需自身提供动力，主要是通过拉丝机2牵引焊丝移动，具体为成型机1包括若干辊轴组件，且各辊轴组件间隔设置，每一辊轴组件均包括可相对转动的两个辊轴，焊丝穿过该两个辊轴之间，当拉丝机2牵引焊丝整体水平移动时，在摩擦力的作用下，每一辊轴组件的两个辊轴相对转动，进而使得该两个辊轴对焊丝形成挤压，由于各辊轴的转动是通过焊丝移动而被动旋转的，因此辊轴和焊丝之间为纯滚动摩擦，没有相对滑动，磨损非常小。一般地在两个相邻的辊轴组件之间设置有料斗，通过该料斗可以有效向焊丝内添加药粉，即采用独立结构向焊丝内添加药粉，比较方便。对于拉丝机2主要包括基座以及依次设置的至少一个辊模组件3，各辊模组件3均安设于基座上，细化辊模组件3的结构，每一辊模组件3包括至少两个模架3-1，各模架3-1均沿远离成型机1的方向依次排列，同时采用一模座3-2将各模架3-1固定于拉丝机2上，且每一模架3-1均包括有圆弧槽，通过各圆弧槽实现对焊丝的滚压减径作用，对此在沿远离成型机1的方向上前一模架3-1的圆弧槽的直径应大于后一模架3-1的圆弧槽的直径，即各圆弧槽的直径依次减小。在拉丝机2第一个卷筒前的辊模组件的前端，需安装一个装满有润滑剂的箱形盒子，焊丝首先穿过该润滑剂盒再穿过棍模组件，用于在焊丝上涂覆润滑剂，在之后的拉丝机2上的棍模组件前，不再需要涂覆润滑剂即可工作。

在本实施例中，现将焊丝水平放置于成型机1与拉丝机2上，在拉丝机2的牵引作用下焊丝做水平方向的直线运动，在成型机1上焊丝完成添加药粉以及包圆成型两个动作，且当初步成型的焊丝依次沿水平方向直线进入拉丝机2的各圆弧槽内时，由于各圆弧槽的直径依次减小，焊丝在圆弧槽的转动下依次压缩自身的尺寸，直至焊丝达到制作要求，焊丝与圆弧槽之间为滚动摩擦，两者之间的摩擦力小，能耗低，同时在拉拔压缩的过程中可以使得焊丝内的药粉均匀流动，可以有效提高焊丝的质量。另外，在成型机1部分，其自身没有动力部件，不但可以降低装置成本，同时采用这种被动方式，各辊轴均同步运动，焊丝运行比较平稳，进一步保证成型后焊丝质量，提高焊丝制作的生产效率。

参见图2-图4，优化模架3-1的结构，每一模架3-1均包括两个偏心轴3-1-5以及压板3-1-2，两个偏心轴3-1-5相互平行且并排设置，而压板3-1-2则是用于限制两个偏心轴3-1-5沿各自轴线转动，在两个偏心轴3-1-5上还均套设有合金圆环3-1-10，该合金圆环3-1-10可随各自偏心轴3-1-5转动，且在每一模架3-1上两个合金圆环3-1-10的外圆面围设形成有上述的圆弧槽，对于每一模架3-1的两个偏心轴3-1-5通过一边框3-1-1连接为一整体，当然该边框3-1-1不会限制两个偏心轴3-1-5绕自身轴线的转动。在本实施例中，采用两个合金圆环3-1-10围设形成圆弧槽，同时将两个合金圆环3-1-10分别套设在两个偏心轴3-1-5上，两个合金圆环3-1-10的外圆面分别为该圆弧槽的一半，对此当压板3-1-2解除对偏心轴3-1-5的限制作用时，可以转动其中一偏心轴3-1-5带动与其对应的合金圆环3-1-10转动，由于旋转轴线不为其自身对称轴线，从而使得两个偏心轴3-1-5上的两个合金圆环3-1-10相对远离或靠近，即两者围合形成的圆弧槽的尺寸发生变化，且当调整合适后，再次采用压板3-1-2限制两个偏心轴3-1-5的转动。在本实施例中，通过偏心轴3-1-5以及合金圆环3-1-10配合以调节圆弧槽的尺寸，从而使得焊丝在采用圆弧槽拉拔压缩时具有较好的可控性，工作人员可以根据自己的生产需要选择合适的圆弧槽尺寸，非常方便。进一步地，可在每一偏心轴3-1-5的端部位置设有刻度尺3-1-4，当偏心轴3-1-5旋转相应的角度时，刻度尺3-1-4上可以指示相应的刻度，进而显示与其对应的圆弧槽的尺寸，非常方便。

进一步地，相邻两模架3-1的偏心轴3-1-5之间的轴向相互垂直。在本实施例中，相邻两模架3-1的偏心轴3-1-5错开设置，比如说前一模架3-1的两根偏心轴3-1-5的轴向均为竖直方向，则与其相邻的后一模架3-1的两根偏心轴3-1-5的轴向则为水平方向设置，在这种错开设置的结构中，每一模架3-1中两合金圆环3-1-10围设形成的圆弧槽的轴线应在同一直线上，即焊丝在拉拔压缩时可依次沿各圆弧槽进行直线移动，每个模架3-1上的2个偏心轴3-1-5在调整其间隙时，必须是相对称地调整，保证前后模架3-1上的圆弧槽中心轴线在同一直线上。同时由于这种结构使得相邻模架3-1中合金圆环3-1-10对焊丝的作用力相互垂直，且以交替的方式依次呈现，从而导致焊丝在拉拔压缩的过程中变形比较均匀，有利于焊丝内药粉的均匀流动，保证焊丝内药粉的填充率，制作质量高。

参见图2以及图4，每一偏心轴3-1-5的中心加工有深达合金圆环3-1-10轴承3-1-8安装位的中心孔，其中一端部处还应设置有加油嘴3-1-3，通过该加油嘴3-1-3可向与该偏心轴3-1-5对应的轴承3-1-8处注入润滑油，从而保证合金圆环3-1-10在转动的过程中，其对应轴承3-1-8具有较好的润滑效果。合金圆环3-1-10通过两轴承3-1-8分别对应的锁紧套3-1-9、锁紧套3-1-11锁紧夹持住定位后，须在其两端通过安装波形弹簧片3-1-7将其套装设在偏心轴3-1-5上，安装波形弹簧片3-1-7的目是使得金圆环3-1-10在偏心轴3-1-5的轴向有微小的位移浮动，以消除相关零件在制造和和装配时产生误差，避免模架3-1上的2个偏心轴3-1-5中的合金圆环3-1-10上的半圆弧槽中心线不在同一直线上，保证焊丝减径的圆度，对于波形弹簧片3-1-7则采用平垫片3-1-6进行固定，而且在为防止每一偏心轴3-1-5的两个轴承3-1-8沿偏心轴3-1-5的轴向移动，对于波形弹簧片3-1-7则采用平垫片3-1-6进行定位。由于焊丝在拉拔减径的过程中，焊丝变形和合金圆环3-1-10高速旋转会产生热量，因此在模架3-1底部沿宽度方向制作有贯穿整个模架3-1宽度的通孔，里面通有循环水，带走热量。

参见图1、图2以及图4，进一步地，在每一辊模组件3中每一模架3-1根据自身位置的不同，对焊丝拉拔时产生的压缩率也应不同，比如沿远离成型机1的方向第一个模架3-1对焊丝的拉拔压缩率为8％～11％，最后一个模架3-1对焊丝的拉拔压缩率为3％～5％，而位于上述两模架3-1之间的模架3-1对焊丝的拉拔压缩率为8.5％～9.5％。在本实施例中，各模架3-1对焊丝逐步进行拉拔压缩，且由于在压缩的过程中，焊丝的直径逐渐减小，对此可在当焊丝的尺寸略大时增加焊丝的压缩量，而在焊丝直径趋近于所需制作尺寸时，降低焊丝的压缩量。通常在每一辊模组件3中，其依次排列有2-5个上述模架3-1，各模架3-1可根据位置不同选择不同的压缩率，比如选择用0.9×14mm的钢带制作药芯焊丝时，在初步成型包圆后，焊丝直径为5.3mm，即可进入有辊摸组件的拉丝机2的第一组辊模组件3，且该辊模组件3由5个依次排列的模架3-1组成，安装上述减径分配工艺，旋转调节各模架3-1以使各模架3-1的合金滚轮的圆弧槽型直径尺寸依次为4.98mm；4.75mm；4.53mm；4.34mm；4.26mm。紧接着可进行第二组辊模组件3的拉拔压缩，此时可采用4个模架3-1组成辊模组件3，各模架3-1的合金滚轮的圆弧槽型直径尺寸依次为4.05mm；3.85mm；3.66mm；3.59mm。在后续的各组辊模组件3均采用4个模架3-1进行拉拔压缩，由此类推，到第5组辊模组件3出线时，焊丝直径为2.30mm，达到制作要求，而且焊丝拉拔速度较高，可达8.5米/秒。

继续优化上述实施例，在每一模架3-1中采用压板3-1-2活动限制两个偏心轴3-1-5转动时，可在压板3-1-2上设置有第二倾斜面，同时在每一偏心轴3-1-5的刻度尺3-1-4上均设置有第一倾斜面，当采用压板3-1-2限制两个偏心轴3-1-5转动时，压板3-1-2的第二倾斜面可与两个刻度尺3-1-4的两个第一倾斜面贴合，并对第一倾斜面产生抵压力，在该抵压力的作用下，两个刻度尺3-1-4难以相对各自对应偏心轴3-1-5的轴线转动，进而限制了两个偏心轴3-1-5转动，同理当解除压板3-1-2第二倾斜面对两个第一倾斜面的抵压作用时，，两个偏心轴3-1-5则可绕各自轴线相对转动，非常方便。通常可将压板3-1-2与刻度尺3-1-4均设置成圆台结构，呈楔形，第一倾斜面与第二倾斜面均为圆台的外圆面，将两种圆台相互倒置配合，从而可以使得第二倾斜面对两个第一倾斜面形成抵压作用，以限制两个偏心轴3-1-5的转动，结构简单，操作方便。

再次参见图1以及图2，进一步地，当辊模组件3具有多组时，各辊模组件3依次排列，且间隔设置，即相邻两个辊模组件3之间具有一定的间隙，对此可在相邻两组辊模组件3之间还夹设有一个支撑平台，焊丝在由前一辊模组件3移动至后一辊模组件3时，两辊模组件3之间的支撑平台可水平支撑该焊丝，以使焊丝保持水平状态，进而保证焊丝能够平稳进入后一辊模组件3的模架3-1内进行拉拔压缩。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种被动成型药芯焊丝制作装置，包括用于初步成型待加工焊丝的成型机以及用于牵引所述焊丝直线移动且加工初步成型的所述焊丝的拉丝机，其特征在于：所述成型机包括间隔设置的若干组辊轴组件，每一所述辊轴组件均包括可相对转动以挤压加工所述焊丝的两个辊轴，所述拉丝机包括基座以及位于所述基座上且依次设置的至少一组辊模组件，且每一所述辊模组件包括用于依次拉拔所述焊丝且沿远离所述成型机方向依次排列的至少两个模架，每一所述模架均包括供所述焊丝拉拔穿过的圆弧槽，且沿远离所述成型机的方向上，前一所述圆弧槽的直径大于后一所述圆弧槽的直径，每一所述模架均包括相互平行且并排设置的两个偏心轴以及用于活动限制两所述偏心轴沿轴线转动的压板，两个所述偏心轴上均套设有可随其对应所述偏心轴同步转动的合金圆环，两所述合金圆环的外圆面围设形成所述圆弧槽，每一所述偏心轴的其中一端部设置有用于测定与其对应所述圆弧槽直径的刻度尺，且焊丝进入各所述辊模组件之前穿过润滑剂盒。

2.如权利要求1所述的被动成型药芯焊丝制作装置，其特征在于：相邻两所述模架的所述偏心轴之间的轴向相互垂直。

3.如权利要求1所述的被动成型药芯焊丝制作装置，其特征在于：每一所述模架还包括设置于所述基座上的模座，所述合金圆环通过两个轴承安设于与其对应的所述偏心轴上，且每一所述偏心轴的其中一端部均设置有用于向所述偏心轴的所述轴承处注入润滑油的加油嘴。

4.如权利要求1所述的被动成型药芯焊丝制作装置，其特征在于：每一所述辊模组件中沿远离所述成型机的方向第一个所述模架对所述焊丝的拉拔压缩率为8％～11％，最后一个所述模架对所述焊丝的拉拔压缩率为3％～5％，且位于中间位置的所述模架对所述焊丝的拉拔压缩率为8.5％～9.5％。

5.如权利要求1所述的被动成型药芯焊丝制作装置，其特征在于：每一所述模架的两所述刻度尺均具有第一倾斜面，与该模架对应的所述压板具有与两所述第一倾斜面抵压配合以活动限制两所述偏心轴转动的第二倾斜面。

6.如权利要求1所述的被动成型药芯焊丝制作装置，其特征在于：每一所述辊模组件依次排列有2-5个所述模架。

7.如权利要求1所述的被动成型药芯焊丝制作装置，其特征在于：所述成型机于相邻两所述辊轴组件之间设置有用于向所述焊丝内添加药粉的料斗。

8.如权利要求1所述的被动成型药芯焊丝制作装置，其特征在于：相邻两所述辊模组件之间还设置用于水平支撑所述焊丝的支撑平台。