CN107234144A - 铜铝圆杆表面剥皮系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的铜铝圆杆表面剥皮系统是由机械矫直机构、机械矫圆机构、穿杆制头机构、连续划线机构、表面剥皮机构、定位导向机构和系统工作台面构成，用于连续剥削铜、铝及其合金圆杆表面层。针对尺寸公差为±2mm的铜、铝及其合金连续圆杆，经机械矫直和机械矫圆后，成为满足直线度和圆度要求的圆杆料，经表面层精细剥削后的圆杆均匀一致性可达到±0.02mm，剥皮范围0.05mm‑0.5mm。剥皮后的铜、铝及其合金圆杆尺寸精度高，表面无污然、无氧化、光亮、洁净，剥削碎料自动回收。
Description
技术领域：
本发明属于金属圆杆表面清洁和精整领域，特别涉及物理法精细剥削铜铝及其合金圆杆达到表面清洁和圆杆均匀一致性的目的。
背景技术：
有色金属铜、铝具有化学活泼性，在通常环境下，金属铝极易氧化，其表面氧化层厚而致密，金属铜缓慢氧化，其表面氧化层薄而致密。铜铝圆杆表面精整的通用方法是使用拉拔模具拉拔铜铝圆杆，而铜铝圆杆表面清洁的通用方法是使用酸液漂洗铜杆表面及使用碱液漂洗铝杆表面去除氧化及污染层，然后，反复冲洗去除酸液、碱液并干燥铜铝圆杆。传统的表面精整与清洁法所造成的问题是拉拔过程使用拉拔润滑液后需要清洗去除，化学漂洗还涉及环境污染问题和连续生产线在线处理等难题。
现有的铜、铝杆表面清洁技术包括化学漂洗法、表面打磨法、超声清洗法、高压冲洗法及等离子去除法等，所存在的缺陷为：1、生产工艺繁琐，生产效率低下；2、酸、碱液造成的环境污染并增加了治污成本；3、生产环境中的化学液挥发和空气中悬浮的金属粉尘会造成生产人员的职业病患；4、液体溅射及渗漏破坏生产环境；5、清洗后的烘干过程可能造成二次氧化问题。
发明内容：
铜铝及其合金圆杆可广泛用于深加工制品、生产导电导体、铜铝及其合金型材、异型材以及作为其他工业产品的原材料。实际应用中，需要精整和清洁处理圆杆表面，使其达到尺寸精度，表面洁净、光亮，无污然物、无氧化层存在。本发明的铜铝及其合金圆杆表面剥皮系统(1)是由机械矫直机构(20)、机械矫圆机构(30)、穿杆制头机构(40)、连续划线机构(40)、表面剥皮机构(50)、定位导向机构(60)和系统工作台面(70) 构成。
机械矫直机构(10)是由前级带动力及超越离合器在垂直于系统工作台面(70)并沿台面轴线上下错位分布的系列平滑、半圆凹槽滚轮(11)和后级无动力的平行于系统工作台面并沿台面轴线左右错位分布的系列平滑、半圆凹槽滚轮(12)两部分组成。动力机构用于提供系统初始穿杆的牵引与推送动力，当完成穿杆且铜铝圆杆被引入后续收线装置或生产系统后，在后续系统牵引下，超越离合器自动断开动力机构与滚轮机构的连接，由无动力滚轮机构对铜、铝及其合金圆杆进行机械矫直。
机械矫圆机构(20)是以带动力及超越离合器在垂直于系统工作台面并沿台面轴线上下对称分布的一对平滑、半圆凹槽滚轮(21)和无动力的平行于系统工作台面并沿台面轴线左右对称分布的一对平滑、半圆凹槽滚轮(22)作为矫圆单元(23)，由数组矫圆单元组合而成。动力机构用于提供系统初始穿杆的牵引与推送动力，当完成穿杆且铜铝圆杆被引入后续收线装置或生产系统后，在后续系统牵引下，超越离合器自动断开动力机构与滚轮机构的连接，由滚轮机构对铜、铝及其合金圆杆进行机械矫圆。
穿杆制头机构(30)与动力电机(31)驱动的皮带(32)及皮带轮(33)联动，在弹性力矩和离心力矩的共同作用下旋转制头刀具对初始穿杆的铜、铝及其合金圆杆(2) 表面进行深度切削，切削后的圆杆直径小于最小剥皮模具口径。当铜铝圆杆被引入后续收线装置或生产系统时，完成穿杆流程。此后，穿杆制头机构(30)结束运行并与系统断开。
完成穿杆流程后，连续划线机构(40)与动力电机(31)驱动的皮带(32)及皮带轮(33)联动，在弹性力矩和离心力矩的共同作用下旋转划线刀具对运行中的铜、铝及其合金圆杆表面刻划均匀螺纹线，使剥皮模具剥削圆杆时形成碎小屑料。连续划线机构 (40)可以是穿杆制头机构(30)中的制头刀具改换为划线刀具后成为划线机构，也可以是独立设计的划线机构。
表面剥皮机构(50)是由沿圆杆行进方向模具口径由大到小的数个剥皮模具单元(51) 组成。剥皮模具单元由剥皮模具(52)、模具腔体(53)和模具座(54)构成，其中，剥皮模具(52)为圆形刀口，刀口与铜铝圆杆成迎向角，剥皮刀口作用于经前级连续划线机构(40)划出的表面螺纹线即形成碎小屑料掉入其下方的屑料收集器(80)进行回收。
定位导向机构(60)是由带动力和超越离合器在垂直于系统工作台面(70)并沿台面轴线方向上下对称的一对平滑、半圆凹槽滚轮(61)组成，分别位于表面剥皮机构的前后，用于精准定位剥皮模具和铜铝圆杆轴线。动力导向轮用于提供系统初始穿杆的牵引与推送动力，当完成穿杆且铜铝及其合金圆杆(3)被引入后续收线装置或生产系统后，通过后续系统牵引，超越离合器自动断开动力机构与滚轮机构的连接，导向滚轮(61) 做从动定位导向。
经上述表面精整和表面剥皮的铜铝及其合金圆杆(3)达到了尺寸精度，且表面洁净、光亮，无污然物、无氧化层存在。
附图说明:
图1为本发明的铜铝圆杆表面剥皮系统俯视图。
图2为本发明的铜铝圆杆表面剥皮系统正视图。
具体实施方法：
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
实施例：由机械矫直机构(10)、机械矫圆机构(20)、穿杆制头机构(30)、连续划线机构(40)、表面剥皮机构(50)、定位导向机构(60)和系统工作台面(70)构成铜铝及其合金圆杆表面剥皮系统(1)。
将尺寸公差为±2mm的粗细铜铝及其合金圆杆(2)引入系统机械矫直机构，当经过垂直于系统工作台面(70)并沿台面轴线上下错位分布的系列平滑、半圆凹槽动力滚轮(11)时，动力滚轮牵引并推送铜铝及其合金圆杆(2)通过后级平行于系统工作台面(70) 并沿台面轴线左右错位分布的系列平滑、半圆凹槽无动力滚轮(12)后，铜铝及其合金圆杆(2)被导入系统机械矫圆机构(20)。
在上述动力滚轮(11)的继续推送下，铜铝及其合金圆杆(2)经数组垂直于系统工作台面(70)并沿台面轴线上下对称分布的一对平滑、半圆凹槽动力滚轮(21)及平行于系统工作台面(70)并沿台面轴线左右对称分布的一对平滑、半圆凹槽无动力滚轮(22) 所构成的矫圆单元(23)后，被导入系统穿杆制头机构(30)。
在上述动力滚轮(11、21)的继续推送下，铜铝及其合金圆杆(2)继续前行，与此同时，穿杆制头机构(30)在动力电机(31)驱动下联动，在弹性力矩和离心力矩的共同作用下旋转制头刀具对穿杆引入的铜、铝及其合金圆杆(2)进行表面切削，切削后的圆杆直径小于最小剥皮模具口径。在上述动力滚轮(11、12)的继续推送下，经切削制头的铜铝及其合金圆杆穿越穿杆制头机构(30)进入第一架定位导向机构(60)。
在定位导向机构(60)气动阀(62)的推力作用下圆杆被垂直于系统工作台面并沿台面轴线方向上下对称的一对平滑、半圆凹槽动力滚轮(61)牵引和推送。经切削制头的铜铝及其合金圆杆小于剥皮刀具口径，铜铝及其合金圆杆在顺利穿越后到达第二架定位导向机构(60)。在定位导向机构(60)的气动阀(61)的推力作用下圆杆被垂直于系统工作台面并沿台面轴线方向上下对称的一对平滑、半圆凹槽动力滚轮(61)牵引并推送出圆杆表面剥皮系统到达后续收线装置或生产系统。此刻，完成了铜铝及其合金圆杆的穿杆流程。
完成穿杆流程后，在后续收线装置或生产系统牵引下，本系统所有超越离合器自动断开动力机构与滚轮机构的连接，穿杆制头机构(30)结束运行与系统断开，连续划线机构(40)接入系统。连续划线机构(40)可以设计为将穿杆制头机构(30)中的制头刀具改换为划线刀具成为划线机构，也可以是独立设计的划线机构。
在牵引作用下，圆杆表面剥皮系统(1)开始由矫直滚轮机构(10)对铜、铝及其合金圆杆(2)进行机械矫直，矫圆滚轮机构(20)对铜、铝及其合金圆杆(2)进行机械矫圆，连续划线机构(40)与动力电机(31)驱动皮带(32)及皮带轮(33)联动，在弹性力矩和离心力矩的共同作用下旋转划线刀具对运行中的铜、铝及其合金圆杆(2)表面刻划均匀螺纹线，表面剥皮机构(50)开始由剥皮刀口精细剥削圆杆表面，当剥削至前级连续划线机构划出的表面螺纹线时断屑，形成的碎小屑料掉入其下方的屑料收集器 (80)进行回收。定位导向机构(60)的导向滚轮(61)做从动定位导向，系统完成对铜铝及其合金圆杆的表面剥削。经过上述表面剥皮工艺流程后，尺寸公差为±2mm的铜、铝及其合金圆杆表面剥削深度为0.05mm-0.5mm，圆杆的均匀一致性达到±0.06mm，经表面剥皮的铜铝及其合金圆杆(3)表面洁净、光亮，无污然物、无氧化层存在。
上述实例仅为了说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟知此技术原理的人士能够充分了解本发明内容并据以实施，不能以此限制本发明的保护范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体试验或生产的工况条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。本发明所述以及本发明所述的权利要求可用于许多其他用途，因此，本发明不局限于所述的领域和用途将适用于其他的领域和用途。凡根据本发明精神实质所做的等效变换、装饰或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种铜铝圆杆表面剥皮系统(1)，其特征在于该系统包括了机械矫直机构(10)、机械矫圆机构(20)、穿杆制头机构(30)、连续划线机构(40)、表面剥皮机构(50)和定位导向机构(60)。
2.根据权利要求1所述的铜铝圆杆表面剥皮系统(1)，其特征在于该系统包括了机械矫直机构(10)，机械矫直机构是由前级带动力及超越离合器在垂直于系统工作台面(70)并沿台面轴线上下错位分布的系列平滑、半圆凹槽滚轮(11)和后级无动力的平行于系统工作台面并沿台面轴线左右错位分布的系列平滑、半圆凹槽滚轮(12)两部分组成，用于初始穿杆送料及后续矫直铜、铝及其合金圆杆(2)。
3.根据权利要求1所述的铜铝圆杆表面剥皮系统(1)，其特征在于该系统包括了机械矫圆机构(20)，机械矫圆机构是以带动力及超越离合器在垂直于系统工作台面并沿台面轴线方向上下对称分布的一对平滑、半圆凹槽滚轮(21)和无动力的在平行于系统工作台面并沿台面轴线左右对称分布的一对平滑、半圆凹槽滚轮(22)做为矫圆单元(23)，由数组矫圆单元组合而成。
4.根据权利要求1所述的铜铝圆杆表面剥皮系统(1)，其特征在于该系统包括了穿杆制头机构(30)，穿杆制头机构与动力电机(31)驱动的皮带轮(33)联动并在弹性力矩和离心力矩的共同作用下旋转制头刀具对初始穿杆的铜、铝及其合金圆杆表面进行深度切削，切削后的圆杆直径小于最小剥皮模具口径。
5.根据权利要求1所述的铜铝圆杆表面划线系统(1)，其特征在于该系统包括了连续划线机构(40)，连续划线机构与动力电机驱动的皮带轮联动并在弹性力矩和离心力矩的共同作用下旋转划线刀具对运行中的铜、铝及其合金圆杆表面刻划均匀螺纹线。
6.根据权利要求1所述的铜铝圆杆表面剥皮系统(1)，其特征在于该系统包括了表面剥皮机构(50)，表面剥皮机构是由沿圆杆行进方向模具口径由大到小的数个剥皮模具单元(51)组成，剥皮模具单元由剥皮模具(52)、模具腔(53)和模具座(54)构成，剥皮模具为圆形刀口，刀口与铜铝圆杆形成迎向角，剥皮后的铜铝圆杆的均匀一致性达到±0.02mm，剥皮深度范围0.05mm-0.5mm，剥皮刀口作用于经前级划线机构刻划的表面螺纹线后形成碎小屑料掉入其下方的屑料收集器(80)进行回收。
7.根据权利要求1所述的铜铝圆杆表面剥皮系统(1)，其特征在于该系统包括了导向定位机构(60)，定位导向机构是由带动力和超越离合器，在垂直于系统工作台面并沿台面轴线方向上下对称的一对平滑、半圆凹槽滚轮(61)组成，位于表面剥皮机构的前后，用于剥皮模具和铜铝圆杆沿轴线的精准定位和剥皮后铜铝圆杆的导出导向。
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