CN1058205C - 冷拔机摆动模座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷拔机摆动模座，它是在普通模座的模具11与支架1之间，连接了回转机构，该回转机构是由回转体2、4活接而成，模具11置于模套10的中部阶梯惯穿孔处，模套10设置在模板8上，模板8设置在回转机构内终端的回转体上，并在该回转机构的带动下，使模具做空间摆动，从而自动地对拔制力系与模具内金属变形力系进行平衡状态调节，达到在冷拔机上消除金属材弯曲现象为目的，无须经后部精整工序矫直，降低了生产成本，提高了表面质量，经济效益十分显著。

Description

冷拔机摆动模座

本发明涉及一种冷拔机摆动模座，特别是一种在冷拔机上消除冷制金属材弯曲现象的工艺装置，也就是说它属于用非轧制方式生产金属棒、管或型材的工艺装置。

众所周知，传统为冷拔工艺，通常采用固定式模座，金属在冷拔过程中，不可避免地在不同程度上出现弯曲现象，必须经过后部的精整工序，如：采用辊式矫直机、三点式压力机等矫直设备或人工进行矫直，这样会在冷拔制的金属材表面留下辊矫压痕，同时，还易造成擦伤、凹陷等表面缺陷、降低了成材率。经检索可知：专利号93227202.9公开了“一种在冷拔机上消除钢管弯曲的装置”的专利，该装置采用前模固定(沿拔制方向)，通过人工凭经验预先调整后模在垂直方向上的角度或位置，来改变拔制时成品前模的力学状态，其目的是为了消除弯曲现象，但该项技术是采用人工凭经验预先调整后模的位置或角度，难以从根本上消除冷拔时产生的弯曲现象。

影响冷拔制金属材弯曲的因素很多，如：设备在加工、制造及组装中，难免存在误差及间隙，设备在安装过程中，设备间的相对位置难以保证准确对正，其中心轴线亦无法按要求完全对齐；另外，在拔制的金属材沿长度方向，其物理、化学，机械性能、外观几何尺寸、弯曲度及表面状态等是不均匀的，并直接影响拔制时金属变形区内的力学状态；此外，在拔制的各工序中一些不可避免的人为操作因素影响；如：打头偏心及夹具与被央金属材头部的相对位置的随机变化等问题，所有这些因素都直接影响拔制过程中任一瞬间，拔制力系状态与模具内金属变形区的力系状态的变化，从而造成拔制时的金属材出现不均匀的空间弯曲现象，这种不均匀的空间弯曲问题是难以用人工凭经验调整采矫正的。

本发明的目的是提供一种冷拔机摆动模座，它克服了现有技术的不足，解决了冷拔机在拔制时存在的金属材弯曲问题。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

本发明是由模具、回转机构和支架组成。该回转机构是由1～n个回转体沿各自的回转中心轴线进行相互间的活动连接而构成的，支架固定连接于机座上，回转机构沿其外终端的回转体的回转中心轴线与支架活动连接，模具设置在该回转机构内终端的回转体上。

本发明通过回转机构带动模具做空间摆动，从而能自动地对拔制力系统与模具内金属变形区的力学系统进行平衡状态调节，这到在冷拔机上消除各类冷拔管材、棒材等异型有色、黑色金属材弯曲现象，特别是解决了极薄壁管，毛细管及不对称截面异型材弯曲的问题，同时，还能消除因拔制前金属材弯曲及外观几何尺寸不均等因素影响所引起的弯曲现象，它无须再经后部的精整工序进行矫直，从而解决了因采用辊式矫直机，三点式压力机等矫直设备或人工矫直所造成的表面缺陷问题，如：压痕、擦伤、凹陷等，提高了表面质量，降低了生产成本，提高了成材率，其经济效益十分显著。

以下将结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述：

图1为本发明双回转体结构的主剖视图

图2为图1的A-A剖面视图

图3为本发明单回转体结构主剖视图

图4为图3的B-B剖面视图

图5为本发明三回转体结构主剖视图

图6为图5的C-C剖面视图

图7为本发明四回转体结构主剖视图

图8为图7的D-D剖面视图

在图1、图2中，1为支架，2为第一回转体；3为第一回转体的凸轴；4为第一回转体的轴端螺纹调整压块；5为第二回转体；6为第二回转体的凸轴；7为第二回转体的轴端螺纹调整压块；8为模板；9为模板调整垫块；10为模套；11为模具；12为模套调节螺杆；13为金属材；14为重力平衡块。

在图3、图4中，15为支架；16为回转体；17为回转体的凸轴；18为回转体的轴端螺纹调整压块；19为模板调整垫块；20为模板；21为模套；22为模具；23为模套调节螺杆；24为金属材；25为重力平衡块。

在图5、图6中，26为支架；27为第一回转体；28为第一回转体的凸轴；29为第一回转体的轴端螺纹调整压块；30为第二回转体；31为第二回转体的凸轴；32为第二回转体的轴端调整压块；33为第三回转体；34为第三回转体的轴端螺纹调整压块；35为第三回转体凸轴；36为第三回转体上模板调整垫块；37为第三回转上模板；38为第三回转体上模套；39为第三回转体上模具；40为第三回转体上模套调节螺杆；41为第二回转体上模板调整垫块；42为第二回转体上模板；43为第二回转体上模套；44为第二回转体上模具；45为第二回转体上模套调节螺杆；46为冷拔金属材；47为第三回转体上重力平衡块；48为冷拔金属材；49为第二回转体上重力平衡块。

在图7、图8中，50为支架；51为第一回转体；52为第二回转体；53为第三回转体；54为第四回转体；55为第一回转体凸轴；56为第一回转体轴端螺纹调整压块；57为第三回转体凸轴；58为第三回转体的轴端螺纹调整压块；59为模板调整垫块；60为模板；61为模套；62为模具；63为模套调节螺杆；64为第二回转体的凸轴；67为第二回转体的轴端螺纹调整压块；68为冷拔金属材；69为重力平衡块；70为重力平衡块。

实施例一：

如图：1.图2所示，本发明是由模具、回转机构及支架组成的。该回转机构是由二个回转体2和5沿各自的回转中心轴线进行相互间活动连接而构成的，支架固定接于机座上，第一回转体2为该回转机构的外终端回转体并在其回转中心轴线上与支架1活动连接，第二回转体5为该回转机构的内终端回转体并在其回转中心轴线上与第一回转体2活动连接，第二回转体5与第一回转2的回转中心轴线相互垂直，亦可相互平行，模具11设置在回转机构内终端的回转体5上。回转体2、5为一种中空体并在回转体的侧面对称处设有同轴线的凸轴3、6，在回转体2、5及支架1之间的各活动连接处，分别设有回转体2、5的回转轴向调整装置，该装置可采用轴端螺纹调整压块4、7，它连接在轴孔内，而回转体2、5及支架1之间的相互活接方式，可将第一回转体2上的凸轴与支架1上的对应轴孔进行配合连接，将第二回转体5上的凸轴与第一回转体2上的对应轴孔进行配合连接，同时，亦可采用铰接等方式。为了便于调整模具11在回转机构内的空间位置及方便模具11的装卸和固定，在模具11与第二回转体5之间，还可设置模板8和模套10，模板8活接在回转机构内终端的回转体5上并与该回转体5采用凹凸槽配合连接，在该回转体内侧面的对称处，设有轴向凹凸导槽，同时，将模板8端部与回转体连接的对应处设计成凸凹形状，并可在该回转体5的轴向凹凸导槽上移动，其移动调整方式可采用在回转体5上设置不同厚度的中空垫块9或采用中空螺杆等方式，亦可将模板8固定连接在第二回转体5上并与其连为一整体；模套10活接在模板8上并与该模板8采用凹凸槽配合连接，在模板8面上设有凹凸形导槽，同时，将模套10与模板8的配合端设计成凸凹形状并可在该模板面的凹凸导槽上移动，其移动调整方式，可采用螺杆12，亦可将模套10固定连接在模板8上并与其连为一整体，模板8与模套10中部的惯穿孔相连通，模具11固定在模套10中部的惯穿孔内；为了使回转体机构内的回转体2和5在拔制前处在水平状态，消除造成弯曲的不利因素及便于冷拔金属材13穿模，可在第二回转体5上设置重力平衡装置，该装置可采用不同重量的平衡块14，固定连接在第二回转5的端部或第一回转体2的端部。

其工作原理为：当拔制前为金属材13其外观几何尺寸、弯曲度及综合机械性能等均符合国标要求，且采用无心棒或长心棒等方式拔制时，首先，通过更换不同厚度的模板垫块9，将模板8置于第二回转体的回转中心轴线的垂直平面上或前方某一位置，再调整设在第一回转体2上的回转轴向调整压块4和第二回转体5上的回转轴向调整压块7，以及模套10的调节螺杆12，使得模具孔的中心轴线与第二回转体的中心轴线(Z1-Z1)相重合，这时可选择单模或多模或滚模方式进行拔制。图2所示的是在拔制过程中的某一瞬间其力系处在平衡状态的情形，此时，拔制力F的轴线与模具孔的中心轴线(Z1-Z1)相重合，不会发生弯曲现象，当拔制力F受到弯曲变形因素的影响而发生变化时，拔制力F的轴线移至F’，相对于原平衡状态发生一个α°角的摆动，此时，拔制力系统与模具孔金属变形区力学系统的原平衡状态被破环，在这两个不平衡力系的作用下，通过模具11、模套10、模板8自动的驱使两个回转体做让这对力系趋向于平衡的空间摆，直到平衡为止，这时，模具11的中心轴线(Z1-Z1)亦摆动了一个α°角，移至(Z1’-Z1’)位置，与F’轴线相重合，这样，拔制力系与变形区力系处在一个新的平衡状态，从而消除了拔制材弯曲现象。

当拔制前的金属材其外观几何尺寸，弯曲度及综合机械性能等不符合国标要求且采用无心棒拔制等方式时，首先，更不同厚度的模板垫块9，将模板8置于第二转体的回转中心轴线的垂直平面上，再调整设在两回转体上的回转轴向调整压块4、7以及模套的调节螺杆12，将模具孔的中心轴线调至与第二回转体的中心轴线(Z1-Z1)相重合的位置上，而后进行拔制，拔制过程中，在回转机构的作用下，拔制力系统与模具内金属变形区力学系统始终处于平衡状态，这时，拔制力轴线与模具孔的轴线形成一个空间夹角，从面，消除了拔制材的弯曲现象。

当采用短心棒拔制等方式时，可更换不同厚度的模板垫块9，将模板8置于第二回转体的中心轴线的垂直平面上或前方某个位置上，再通过调整设在两回转体上的回转轴向调整压块4，7以及模套的调节螺杆12，将模具孔的轴线调至与第二回转体的中心轴线(Z1-Z1)相平行且不重合的某个空间位置上，而后进行拔制，即可消除拔制的弯曲现象。

实施例二：

如图3，图4所示，本发明是由模具、回转机构及支架组成的。与实施例一不同的是：该回转机构是由一个回转体16构成并沿其回转中心轴线与支架15活动连接，支架15固定连接于机座上，模具22设置在该回转体16上。回转体16为一种中空体并在回转体的侧面对称处设有同轴线的凸轴17，在回转体16与支架15间的活动连接处，设有回转体16的回转轴向调整装置，该装置可采用轴端螺纹调整压块18，为了便于调整模具22在回转机构内的空间位置及方便模具22的装卸和固定，可在模具22与回转体16之间，设置模板20和模套21及模板20的轴端螺纹调整垫块19和模套21的调节螺杆23；为了使回转机构内的回转体16在拔制前处在水平状态，消除造成弯曲的不利因素及便于冷拔金属材24穿模，可采用不同重量的平衡块25，固定连接在回转体16的端部。其余详细实施方案及工作原理与实施例一相同。

实施例三：

如图5，图6所示，本发明是由模具、回转机构及支架组成的。与实施例一不同的是：该回转机构是由三个回转体27、30、33，沿各自的回转中心轴线进行相互间活动连接而构成的，第一回转体27为该回转机构外终端的回转体并在其回转中心轴线上与支架26活动连接；支架26固定连接于机座上，第二回转体30和第三回转体33均为回转机构的内终端回转体并在各自的回转中心轴线上与第一回转体27活动连接，第二、三回转体30、33的回转中心轴线同垂直于第一回转体27的回转中心轴线，亦可相互平行，模具44和39分别设置在回转机构内终端的回转体30和回转体33上。回转体27、30、33均为一种中空体并在各回转体的侧面对称处设有同轴线的凸轴28、31、35，在回转体27、30、33及支架26之间的各活动连接处，分别设有回转体27、30、33的回转轴向调整装置，该装置可采用轴端螺纹调整压块29、32、34；为便于调整模具44和39各自在回转机构内的空间位置及方便模具44、39的装卸和固定，可在模具44与回转体30，之间设置模板42和模套43以及模板42的调整垫块41和模套43的调节螺杆45，可在模具39与回转体33之间，设置模板37和模套38以及模板37的调整垫块36和模套38的调节螺杆40；为了使回转机构内的回转体27、30、33在拔制前处在水平状态，消除造成弯曲的不利因素及便于金属材48及46穿模，可采用不同重量的平衡块49和47，固定连接在回转30和33的端部。其余详细实施方案及工作原理与实施例一相同。

实施例四：

如图7，图8所示：本发明是由模具、回转机构及支架组成的。与实施例一不同的是：该回转机构是由四个回转体51、52、53、54沿各自的回转中心轴线进行相互间活动连接而构成的，第一回转体51为该回转机构外终端的回转体并在其回转中心轴线上与支架50活动连接，支架50固定连接于机座上，第二回转体52在其回转中心轴线上与第一回转体51活动连接，第二回转体52与第一回转体51的回转中心轴线相互垂直，亦可相互平行，第三回转体53在其回转中心轴线上与回转体52活动连接，第三回转体53与第二回转体52的回转中心轴线相互垂直，亦可相互平行，第四回转体54为回转机构的内终端回转体并在其回转中心轴线上与第三回转体53活动连接，第四回转体54与第三回转体53的回转中心轴线相互垂直，亦可相互平行，模具62设置在回转机构内终端的回转体54上。回转体51、52、53、54为一种中空体并在各回转体的侧面对称处设有同轴线的凸轴55、66、57、64，在回转体51、52、53、54及支架50之间的各活动连接处，分别设有回转体51、52、53、54的回转轴向调整装置，该装置可采用轴端螺纹调整压块56、67、58、65；为便于调整模具62在回转机构内的空间位置及方便模具62的装卸和固定，可在模具62与回转体54之间，设置模板60和模套61以及模板60的调整垫块59和模套61的调节螺杆63；为了使回转机构内的回转体51、52、53、54在拔制前处在水平状态，消除造成弯曲的不利因素及便于金属材68穿模，可采用不同重量的平衡块69、70，固定连接在回转体52和54的端部或回转体51和53的端部。其余详细实施方案及工作原理与实施例一相同。

在以上实施例中所描述的回转机构可以由n个回转体沿各自的回转中心轴线进行相互间的活动连接而构成，其实施方案及工作原理与以上实施例相同。

Claims (10)

1：一种冷拔机摆动模座，它主要有模具、支架，其特征在于：它还包含有回转机构，该回转机构是由1～n个回转体沿各自的回转中心轴线进行相互间的活动连接而构成的，回转体为一种中空体，支架固定连接于机座上，回转机构外终端的回转体在其回转中心轴线上与支架活动连接，模具设置在回转机构内终端的回转体上。

2：根据权利要求1所述的冷拔机摆动模座，其特征在于：一个回转体与另一个回转体进行活动连接时，它们的回转中心轴线可设计成相互垂直。

3：根据权利要求1所述的冷拔机摆动模座，其特征在于：一个回转体与另一个回转体进行活动连接时，它们的回转中心轴线可设计成相互平行。

4：根据权利要求1所述的冷拔机摆动模座，其特征在于：在回转体之间及回转体与支架之间的活动连接处可设有各回转体的回转轴向调整装置，该装置可采用轴端螺纹调整压块。

5：根据权利要求1所述的冷拔机摆动的模座，其特征在于：还可在回转体的侧面对称处设有同轴线的凸轴。

6：根据权利要求1所述的冷拔机摆动模座，其特征在于：在回转体上还可设有重力平衡装置，该装置可采用不同重量的平衡块，固定连接在回转体的端部。

7：根据权利要求1所述的冷拔机摆动模座，其特征在于：在模具与回转机构内终端的回转体之间，还可设置模板和模套，模板活接在回转机构内终端的回转体上，模套活接在模板上，模具固定在模套中部的惯穿孔内，模板与模套中部的惯穿孔相连通。

8：根据权利要求7所述的冷拔机摆动模座，其特征在于：模板与对应的回转体采用凹凸槽配合连接，在该回转体内侧面的对称处，设有轴向凹凸导槽，同时将模板端部的对称处，设计成凸凹形状，并可在该回转体的轴向凹凸导槽上移动。

9：根据权利要求7所述的冷拔机摆动模座，其特征在于：模套与对应的模板采用凹凸槽配合连接，在模板面上设有凹凸形导槽，同时将模套与模板的配合端设计成凸凹形状并可在该模板面的凹凸导槽上移动。

10：根据权利要求7所述的冷拔机摆动模座，其特征在于：模板可固定连接在对应的回转体上并与其连为一整体。

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