CN105798534B - 蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机 - Google Patents

蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机 Download PDF

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    • B23P9/02—Treating or finishing by applying pressure, e.g. knurling

Abstract

本发明公开的蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机，包括第一振动送料盘、自动化钢珠挤压装置和电气控制柜，电气控制柜用于控制第一振动送料盘和自动化钢珠挤压装置运作；第一振动送料盘包括一个螺旋向上的爬坡斜面，在斜面顶端依序连接有弧形托料板、L形托料板和矩形送料管；自动化钢珠挤压装置包括依序连接的工件输送模块、工件内植入钢珠模块、工件压出钢珠模块、成品工件收集及钢珠回收模块。本发明用自动化方式将车削加工的铜蜗杆用固定尺寸的钢珠挤压内孔，以达到预定的尺寸精度和光洁度，实现高质量高效率的生产目标。

Description

蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机
技术领域
本发明涉及汽车零部件生产设备技术领域，特别涉及蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机。
背景技术
随着汽车工业的不断发展和技术进步，汽车零部件生产量的不断增加，如何高质量高效率的生产汽车零部件已成为业内研究的热点问题。当今汽车蜗杆逐渐向轻量化、组合材料和分体式方向发展。本款蜗杆便是这样：蜗杆采用耐磨的黄铜而相配轴采用强度与刚性好的40Cr钢材。这样优化设计，使材料选用更为经济合理，加工更加简单方便，寿命更长而成本下降。
以往铜蜗杆内孔都是车削加工而成；但大批量生产时，内孔的尺寸精度和光洁度，特别是尺寸一致性很难保证，效率低下。
采用自动化挤压加工就克服了上述缺陷，确保了与钢轴配合更加稳定可靠，实现优质高产的目标。
发明内容
本发明的目的在于涉及一套专机，用自动化方式将车削加工的铜蜗杆用固定尺寸的钢珠挤压内孔，以达到预定的尺寸精度和光洁度，实现高质量高效率的生产目标。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机，包括第一振动送料盘、自动化钢珠挤压装置和电气控制柜，电气控制柜用于控制第一振动送料盘和自动化钢珠挤压装置运行；第一振动送料盘包括圆桶形的送料盘外圈和送料盘内圈，送料盘外圈内壁上焊接有螺旋形斜板，形成一个螺旋向上的爬坡斜面，在斜面顶端依序连接有弧形托料板、L形托料板和矩形送料管；自动化钢珠挤压装置包括工件输送模块、工件内植入钢珠模块、工件压出钢珠模块、成品工件收集及钢珠回收模块，所述工件输送模块、工件内植入钢珠模块、工件压出钢珠模块、成品工件收集及钢珠回收模块依序连接；第一振动送料盘通过矩形送料管与自动化钢珠挤压装置连接。
跟现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明用自动化方式将车削加工的铜蜗杆用固定尺寸的钢珠挤压内孔，以达到预定的尺寸精度和光洁度，实现高质量高效率的生产目标。
钢珠尺寸的确定：铜蜗杆的内孔尺寸为ΦRA0.2。
经过大量试验得出结论：钢珠尺寸在Φ4-0.024时通过挤压加工后铜蜗杆内孔的尺寸基本都稳定在Φ4-0.026范围，此值正是该孔公差尺寸的中间值，所以我们将钢珠尺寸定为Φ4-0.024范围。
本机有三部份组成：第一振动送料盘、自动化钢珠挤压装置和电气控制柜。
所述震动送料盘设有圆桶形外圈和内圈，其下端有旋转底板依靠驱动电机实现旋转，螺旋形斜板焊接在外圈内壁上，形成一个螺旋向上的爬坡斜面。
在斜面顶端按序连接着弧形托料板，和L形托料板以及矩形送料管。
弧形托料板、L形托料板和矩形送料管均做成双路输送。
在弧形托料板与L形托料板相连处做了落差斜面，其目的是为了使加工件竖直输送。
螺旋形斜坡上焊有两根导料杆，其目的是使工件分流成两路进入爬坡斜面。
其中所述自动化钢珠挤压装置主要执行四方面功能：
一、工件输送模块，
二、工件内植入钢珠模块，
三、工件压出钢珠模块，
四、成品工件收集及钢珠回收模块。
以下将依次说明其结构内容：
第一、工件输送模块：从第一振动送料盘的矩形送料管来的物料与导料槽相连，导料槽的前端连接着推料气缸和推料爪，靠气缸动作使工件沿着导料槽移动。
第二、工件内植入钢珠模块：自动化钢珠挤压装置顶部有一个第二振动送料盘，两边固定着两个钢珠盒，盒内贮存着钢珠，盒的下端各连着一根送料管，送料管的尾端与落珠气缸的落珠伐板相连接，依靠落珠伐板的前后移动，给工件内植入钢珠。由于第二送料盘的振动驱使钢珠盒抖动，使送料管内始终满灌着钢珠。
第三、工件压出钢珠模块：压机支架上装着压杆气缸，压杆气缸轴上装着模板。模板上固定着两根压杆，模板的两旁固定着两支导柱，导柱底端套装着压缩弹簧，当压杆气缸动作时，模板便沿着导柱上下移动，固定连着的压杆也同样上下移动。在钢珠压出工位上，还装有一个夹紧气缸和夹紧爪。
第四，成品工件收集及钢珠回收模块：成品工件收集有成品箱，钢珠回收有存珠缸。
电气控制柜面板上有6个按钮，分别为：启动按钮、总停按钮、送料按钮、夹紧按钮、压杆按钮和点动按钮，用PLC系统控制着自动操作。
附图说明
图1是工件蜗杆简图；
图2是工件内植入钢珠示意图；
图3是铜蜗杆内孔自动挤压研光机结构总图；
图4是图3中Z向视图，第一振动送料盘结构简图；
图5是图4中A-A剖视图,第一振动送料盘导料杆切面图；
图6是图4中B-B剖视图，弧形托板切面图；
图7是图4中C-C剖视图，L形托板切面图；
图8是图4中K-K剖视图，工件竖直原理图；
图9是图4中P向视图，矩形送料管内存料图；
图10是图3中D-D剖视图，自动化钢珠挤压装置工作流程图；
图11是图10中E-E剖视图，钢珠植入原理图；
图12是图10中F-F剖视图，钢珠压出原理图。
图1至图12中，1第一振动送料盘、2矩形送料管、3工件、4送料盘电机、5钢珠盒、6落差斜面、7钢珠、8第二振动送料盘、9送料管、10自动化钢珠挤压装置、11压杆气缸、12压机支架、13导柱、14模板、15压杆、16落珠阀孔、17压缩弹簧、18导料槽、19夹紧气缸、20成品箱、21压机底座、22推料气缸、23推料爪、24落珠气缸、25落珠伐板、26夹紧爪、27存珠缸、28启动按钮、29总停按钮、30送料按钮、31夹紧按钮、32压杆按钮、33点动按钮、34电气控制柜、1-1送料盘外圈、1-2送料盘内圈、1-3送料盘旋转底板、1-4螺旋形斜坡、1-5导料杆、1-6弧形托料板、1-7L形托料板、1-8支撑板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，蜗杆的内孔尺寸为ΦRA0.2，经过大量试验得出结论：钢珠尺寸在Φ4-0.024时通过挤压加工后蜗杆内孔的尺寸基本都稳定在Φ4-0.026范围，此值正是该孔公差尺寸的中间值。所以我们将钢珠尺寸定为Φ4-0.024范围。
参见图3至图12，蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机，包括第一振动送料盘1、自动化钢珠挤压装置10和电气控制柜34，电气控制柜34上设有六个按钮，分别为启动按钮28、总停按钮29、送料按钮30、夹紧按钮31、压杆按钮32和点动按钮33，电气控制柜34用于控制第一振动送料盘1和自动化钢珠挤压装置10运行。第一振动送料盘1包括圆桶形的送料盘外圈1-1和送料盘内圈1-2，送料盘外圈1-1内壁上焊接有螺旋形斜板，形成一个螺旋向上的爬坡斜面，在斜面顶端依序连接有弧形托料板1-6、L形托料板1-7和矩形送料管2。自动化钢珠挤压装置10包括工件输送模块、工件内植入钢珠模块、工件压出钢珠模块、成品工件收集及钢珠回收模块，所述工件输送模块、工件内植入钢珠模块、工件压出钢珠模块、成品工件收集及钢珠回收模块依序连接。第一振动送料盘1通过矩形送料管2与自动化钢珠挤压装置10连接。
如图4为第一振动送料盘结构：当启动第一振动送料盘1后，随着第一振动送料盘1的振动和底板的旋转，使工件沿着螺旋形斜坡1-4朝着N向爬坡向上行进，随着导料杆1-5的阻拦导向，使工件沿两路前进，然后横卧在弧形托料板1-6上，如图6所示。
当工件行进到K-K剖视时，由于弧形托料板1-6上做有落差斜面6，如图8所示，由于振动和后续工件不断向前的顶力，致使工件竖直向前进而进入L形托料板1-7，如图7所示：如个别没有竖直仍然横躺着的工件也会随着第一振动送料盘1的振动和后续工件的顶力而沿途落下到送料盘底部，继续重新爬坡。
由于弧形托料板1-6和L形托料板1-7所连接成的流槽在第一振动送料盘1内做成螺旋形下降的形式，最终工件都会导入矩形送料管2内，如图9所示，分两路输入自动化钢珠挤压装置10。
如图3所示：所述工件输送模块包括导料槽18，导料槽18与矩形送料管2相连接。所述工件内植入钢珠模块设有第二振动送料盘8，第二振动送料盘8设有钢珠盒5，钢珠盒5内贮存有钢珠，钢珠盒5下端连接有送料管9，送料管9的尾端与落珠气缸24相连接，落珠气缸24的输出轴上连接有落珠伐板25，落珠伐板25上设有与钢珠7相匹配的落珠阀孔16。所述工件压出钢珠模块包括钢珠压出工位、压机支架12、压杆气缸11、模板14、导柱13和夹紧气缸19，压杆气缸11设置于压机支架12上，模板14连接于压杆气缸11的输出轴上，模板14在压杆气缸11的带动下沿导柱13上下滑动，模板14上设有与钢珠压出工位相对应的压杆15，夹紧气缸19上连接有与钢珠压出工位相对应的夹紧爪26。所述成品及钢珠回收模块包括成品箱20和存珠缸27(见图12)，成品箱20设置于导料槽18末端，存珠缸27设置于钢珠压出工位的下方。
如图10所示，矩形送料管2将工件输送到自动化钢珠挤压装置10的导料槽18内，导料槽18的前端设有推料气缸22，推料气缸22的输出轴上连接有推料爪23，随着推料气缸22动作，推料爪23推工件步进移动，当推到E-E剖面工位时，如图11，落珠气缸24的动作使落珠伐板25左右伸缩一次，当落珠伐板25向右伸出时，落珠伐板25上的落珠阀孔16正好对准送料管9的中心，落珠伐板25在推料气缸22带动下每动作一次，从落珠伐板25落下一粒钢珠7到工件的台肩孔内。紧接着落珠伐板25向左退回，钢珠7即被落珠伐板25挡住，加好钢珠7的工件继续步进向前。
当加好钢珠的工件行进到F-F剖面工位时，随着夹紧气缸19动作，使夹紧爪26将工件夹紧，此时由于压杆气缸11动作，带动模板14和压杆15向下运动，压杆15对准工件中心将钢珠从孔内压挤出孔，钢珠落下进入存珠缸27，完成压挤工序后压杆15向上回复原位。完工后的成品工件随着推料气缸22的不断动作，步进向前进入成品箱20。
综上所述，这样循环不断地分两路进行自动化挤压加工铜蜗杆内孔。目前批量生产情况，每机每班产量八千余件，一个操作工可照看六台机，没出现废次品。充分显示科技创新的强大威力。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (9)

1.蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机，其特征是：包括第一振动送料盘(1)、自动化钢珠挤压装置(10)和电气控制柜(34)，电气控制柜(34)用于控制第一振动送料盘(1)和自动化钢珠挤压装置(10)运行；
第一振动送料盘(1)包括圆桶形的送料盘外圈(1-1)和送料盘内圈(1-2)，送料盘外圈(1-1)内壁上焊接有螺旋形斜板，形成一个螺旋向上的爬坡斜面，在斜面顶端依序连接有弧形托料板(1-6)、L形托料板(1-7)和矩形送料管(2)；
自动化钢珠挤压装置(10)包括工件输送模块、工件内植入钢珠模块、工件压出钢珠模块、成品工件收集及钢珠回收模块，所述工件输送模块、工件内植入钢珠模块、工件压出钢珠模块、成品工件收集及钢珠回收模块依序连接；
第一振动送料盘(1)通过矩形送料管(2)与自动化钢珠挤压装置(10)连接。
2.根据权利要求1所述的蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机，其特征是：所述螺旋形斜板上焊有两根导料杆(1-5)，使工件分流成两路进入爬坡斜面。
3.根据权利要求2所述的蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机，其特征是：弧形托料板(1-6)、L形托料板(1-7)和矩形送料管(2)均为两路输送。
4.根据权利要求1-3任一所述的蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机，其特征是：弧形托料板(1-6)与L形托料板(1-7)连接处设有落差斜面(6)，使弧形托料板(1-6)上的工件在进入L形托料板(1-7)后呈竖直输送。
5.根据权利要求1所述的蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机，其特征是：所述工件输送模块包括导料槽(18)，导料槽(18)与矩形送料管(2)相连接，导料槽(18)的前端设有推料气缸(22)，推料气缸(22)的输出轴上连接有推料爪(23)。
6.根据权利要求1所述的蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机，其特征是：所述工件内植入钢珠模块设有第二振动送料盘(8)，第二振动送料盘(8)设有钢珠盒(5)，钢珠盒(5)内贮存有钢珠，钢珠盒(5)下端连接有送料管(9)，送料管(9)的尾端与落珠气缸(24)相连接，落珠气缸(24)的输出轴上连接有落珠伐板(25)，落珠伐板(25)上设有与钢珠(7)相匹配的落珠阀孔(16)。
7.根据权利要求5所述的蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机，其特征是：所述工件压出钢珠模块包括钢珠压出工位、压机支架(12)、压杆气缸(11)、模板(14)、导柱(13)和夹紧气缸(19)，压杆气缸(11)设置于压机支架(12)上，模板(14)连接于压杆气缸(11)的输出轴上，模板(14)在压杆气缸(11)的带动下沿导柱(13)上下滑动，模板(14)上设有与钢珠压出工位相对应的压杆(15)，夹紧气缸(19)上连接有与钢珠压出工位相对应的夹紧爪(26)。
8.根据权利要求7所述的蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机，其特征是：所述成品工件收集及钢珠回收模块包括成品箱(20)和存珠缸(27)，成品箱(20)设置于导料槽(18)末端，存珠缸(27)设置于钢珠压出工位的下方。
9.根据权利要求1所述的蜗杆内孔的自动化挤压研光加工机，其特征是：电气控制柜(34)上设有六个按钮，分别为启动按钮(28)、总停按钮(29)、送料按钮(30)、夹紧按钮(31)、压杆按钮(32)和点动按钮(33)。
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