CN108465886A - 中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置及工艺 - Google Patents

中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置及工艺 Download PDF

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    • B23G11/00Feeding or discharging mechanisms combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, thread-cutting machines

Abstract

中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置及工艺,装置包括挤压丝锥,挤压丝锥由正反转角度不同的攻丝电机驱动实现振动攻丝,挤压丝锥安装在驱动轴中,驱动轴安装在导轴中,挤压丝锥可轴向移动,但受卡盘限制;挤压丝锥上方有半成品送料机构,待加工螺母在搅拌棒的作用下依次进入两个送料轨道排列,挤压丝锥前方有推料机构,由推料电机推动的推杆推动待加工螺母套入挤压丝锥中进行攻丝加工;装置具有加工效率高、操作简单的优点,工艺具有材料利用率高、冷挤压内螺纹的强度高、精度高、表面光洁度好的优点,本发明能实现多种规格和厚度的六角螺母或其他外形件内螺纹的自动高效加工。

Description

中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置及工艺
技术领域
[0001] 本发明属于内螺纹挤压塑性成形技术领域,具体涉及一种中小直径内螺纹的全自 动振动冷挤压塑性成形装置及工艺。
背景技术
[0002] 公称直径为M12-M24ram、外形为六角形、四角形或圆柱形等形状的中小直径内螺纹 零件是机械传动及紧固件中非常重要的部分,广泛应用于工程实际之中。目前上述中小直 径内螺纹件采用车床或专用攻丝机上进行切削加工的方法,前者是在车床上利用内螺纹车 刀进行切除加工,后者是利用切削丝锥进行切除加工,在螺母的大批量生产中,一般是采用 第二种方式进行加工。
[0003] 切削攻丝方法存在材料利用率低,以及内孔金属纤维被切断造成螺纹牙齿机械性 能低的缺点,还存在切除加工刀具留下的切削刀痕等粗糙表面引起螺纹表面摩擦阻力大等 不足,已成为亟待解决的问题。
发明内容
[0004] 为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种中小直径内螺纹的全 自动振动冷挤压塑性成形装置及工艺,装置具有加工效率高、操作简单的优点,工艺具有材 料利用率高、冷挤压内螺纹的强度高、精度高、表面光洁度好的优点。
[0005] 为了达到上述目的,本发明采取的技术方案为:
[0006] 一种中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置,包括一个以上的挤压丝 锥7,每一个挤压丝锥7尾部为一弯曲90 °的弯柄,挤压丝锥7从驱动轴5内部穿过,驱动轴5动 力输入端设有通槽,通槽宽度大于待加工螺母24外形最大尺寸,挤压丝锥7弯柄通过通槽, 驱动轴5的输入端通过减速器2、攻丝联轴器3和攻丝电机1连接,攻丝电机1在工作时通过正 反转角度的不同产生振动,使得挤压丝锥7在旋转的同时产生振动实现振动冷挤压复合攻 丝,驱动轴5另一端安装在导轴6内,导轴6两端通过轴承27安装在机架30上,驱动轴5外部安 装有限制挤压丝锥7轴向移动的两个卡盘4;
[0007]挤压丝锥7上方设有连接在机架3〇上的半成品自动送料机构,半成品自动送料机 构包括料斗23,料斗23内设有由送料电机22驱动的搅拌棒21,料斗23底部设有长方形的出 料口 20,出料口 20下方设有两个平行排列的送料轨道S,两个送料轨道8之间的距离和待加 工螺母24外形最大尺寸相等;
[000S]挤压丝锥7前方设有连接在机架30上的推料机构,推料机构包括推杆10,推杆1〇和 挤压丝锥7布置在同一轴线上,推杆10—端为空心,孔径略大于待加工螺母24内孔直径,小 于待加工螺母24外形最大尺寸,推杆10推着待加工螺母24通过两个推料轨道9将待加工螺 母24推着套入挤压丝锥7中,推杆10另一端连接在推料螺母12上,推料螺母12安装在推料丝 杠11上,推料丝杠11通过推料联轴器13和推料电机14连接。 一
[0009]所述的两个推料轨道9分别安装在两个推料轨道调节板16上,推料轨道;调节板_16 上有刻度,不同的刻度对应不同规格待加工螺母24,两个推料轨道9之间的宽度由分别连接 在两个推料轨道调节板16上的推料轨道调节装置进行调节,推料轨道调节装置由调节丝杠 18、调节螺母19、手轮17连接组成。
[0010]所述的两个送料轨道8安装在一个送料轨道调节板15上,两个送料轨道8之间的宽 度通过螺钉同时调节以保证送料轨道8间距中心线和挤压丝锥7轴线在同一平面上,送料轨 道调节板15同时能调节出料口 2〇的实际宽度使得出料口 20宽度略大于待加工螺母24的厚 度。
[0011]所述的两个卡盘4上设有已加工螺母25的落料口,落料口下方的收料斗29和收料 箱28连接。
[0012]所述的一种中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置的成形工艺,包括 以下步骤:
[0013] 1)选择并安装待加工螺母24对应的驱动轴5、挤压丝锥7、推杆10,根据待加工螺母 24的大径设定攻丝电机1的转速及正反转角度,根据待加工螺母24对应挤压丝锥7的锥部长 度设定推料电机14的转速和正反转运行时间,调整推料轨道调节装置及送料轨道调节板 15,使得推料轨道9和送料轨道S的宽度略大于待加工螺母24外形最大尺寸,调整出料口 20 实际宽度略大于待加工螺母24厚度;
[0014] 2)将待加工螺母24放入料斗23中,启动送料电机22、推料电机14、攻丝电机1,攻丝 电机1在旋转的同时由于正反转角度的不同带动挤压丝锥7产生振动,在搅拌棒21的作用下 待加工螺母24从出料口20沿着送料轨道8依次下落,此时,送料轨道8最底部的一个待加工 螺母24落入推料轨道9中,推杆10推着待加工螺母24套入挤压丝锥7中,挤压丝锥7后退,挤 压丝锥7的弯柄部抵到卡盘4上,推杆10继续向着挤压丝锥7的方向移动,当挤压丝锥7锥部 完全穿过待加工螺母24内孔,待加工螺母24攻丝完成;当挤压丝锥7上已加工螺母25累积到 一定数量时,前面的己加工螺母25会挤压推动后面的已加工螺母25使得挤压丝锥7上最靠 近弯柄部的已加工螺母25脱离挤压丝锥7通过收料斗29落入收料箱28;推料电机14带动推 杆10后退,当推杆10返回原位时,送料轨道8最底部的一个待加工螺母24落入推料轨道9中, 依次循环,实现螺母的自动攻丝加工。
[0015] 本发明产生的有益效果为:
[0016] (1)由于在内螺纹冷挤压技术的基础上加载振动,避免了挤压攻丝方式产生的扭 矩过大的缺点,在保证攻丝质量的同时,提高了挤压丝锥的寿命;
[0017] ⑵由于采用半成品自动送料机构及推料机构,并利用伺服电机直驱,实现内螺纹 零件的连续自动加工,提高了生产效率;
[0018] (3)由于采用轨道调节装置,只需更换挤压丝锥并调节轨道宽度即可快速实现不 同厚度、不同直径内螺纹零件的挤压加工。
[0019]本发明装置具有加工效率高、操作简单的优点,能独立实现多种规格和厚度的螺 母的加工;工艺具有材料利用率高、冷挤压内螺纹的强度高、精度高、表面光洁度好的优点, 其抗拉强度、疲劳性能、表面硬度等物理性能都优于传统的切削内螺纹,加之采用振动加载 复合的方式,可以有效降低冷加压时的变形抗力,并提高挤压螺纹表面的光洁度。
附图说明
[0020] 图1是本发明实施例装置的结构示意图。
[0021] 图2是图1去掉机架3〇的单轴结构图。
[0022] 图3是本发明实施例装置的工作示意图。
[0023]图4是攻丝加工示意图。
[0024]图5是攻丝完成示意图。
[0025]图6是图3的响视图(去掉轴承盖26)。
具体实施方式
[0026]以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0027]参照图1、图2、图3、图4、图5和图6,一种中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性 成形装置,包括四的挤压丝锥7,每一个挤压丝锥7尾部为一弯曲9〇°的弯柄,挤压丝锥7从驱 动轴5内部穿过,驱动轴5动力输入端设有通槽,通槽宽度大于待加工螺母24外形最大尺寸 (例如六角螺母,待加工螺母24最大外形尺寸是六角螺母外六角形成的外圆尺寸),挤压丝 锥7弯柄通过通槽,驱动轴5的输入端通过减速器2、攻丝联轴器3和攻丝电机1连接,由攻丝 电机1驱动,驱动轴5另一端安装在导轴6内,导轴6两端的轴承27顶在轴承盖26上,其内圈顶 在驱动轴5上,轴承盖26安装在机架30上,驱动轴5外部安装有限制挤压丝锥7轴向移动的两 个卡盘4,挤压丝锥7可轴向移动,移动距离受限于所述卡盘4;
[0028]挤压丝锥7上方设有连接在机架30上的半成品自动送料机构,半成品自动送料机 构包括料斗23,料斗23内设有由送料电机22驱动的搅拌棒21,料斗烈底部设有长方形的出 料口 2〇,出料口 20下方设有两个平行排列的送料轨道8,两个送料轨道S之间的距离和待加 工螺母24外形最大尺寸相等;
[0029]挤压丝锥7前方设有连接在机架30上的推料机构,推料机构包括推杆10,推杆1〇和 挤压丝锥7布置在同一轴线上,推杆10—端为空心,孔径略大于待加工螺母24内孔直径,小 于待加工螺母24外形最大尺寸,推杆10推着待加工螺母24通过两个推料轨道g将待加工螺 母24推着套入挤压丝锥7中,推杆10另一端连接在推料螺母12上,推料螺母安装在推料丝 杠11上,推料丝杠11通过推料联轴器13和推料电机14连接。 一
[0030]参照图1、图2和图3,所述的两个推料轨道9分别安装在两个推料轨道调节板16上, 推料轨道调节板16上有刻度,不同的刻度对应不同规格待加工螺母24,两个推料轨道9之间 的宽度由分别连接在两个推料轨道调节板I6上的推料轨道调节装置进行调节,推料轨道调 节装置由调节丝杠18、调节螺母19、手轮17连接组成。
[0031] 参照图1、图2和图3,所述的两个送料轨道8安装在一个送料轨道调节板15上,两个 送料轨道8之间的宽度通过螺钉同时调节以保证送料轨道8间距中心线和挤压丝锥7轴线在 同一平面上,送料轨道调节板15同时能调节出料口 20的实际宽度使得出料口 20宽度略大于 待加工螺母24的厚度。
[0032] 所述的两个卡盘4上设有已加工螺母25的落料口,落料口下方的收料斗29和收料 箱28连接,已加工螺母25脱离挤压丝锥7后通过收料斗29落入收料箱28。
[0033] 所述的攻丝电机1在工作时通过正反转角度的不同产生振动,使得挤压丝锥7在旋 转的同时产生振动实现振动冷挤压复合攻丝。
[0034] 所述的一种中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置的成形工艺,包括 以下步骤: _5] 1)选择并安装待加工螺母24对应的驱动轴5、挤压丝锥了、推杆1〇,根据待加工螺母 24的大径设定攻丝电机1的转速及正反转角度,根据待加工螺母糾对应挤压丝锥7的锥部长 度设定推料电机14的转速和正反转运行时间,调整推料轨道调节装置及送料轨道调节板 I5,使得推料轨道9和送料轨道S的宽度略大于待加工螺母24外形最大尺寸,调整出料口 2〇 实际宽度略大于待加工螺母24厚度;
[0036] 2)将待加工螺母24放入料斗23中,启动送料电机22、推料电机14、攻丝电机1,攻丝 电机1在旋转的同时由于正反转角度的不同带动挤压丝锥7产生一定的振动,在搅拌棒21的 作用下待加工螺母24从出料口 20沿着送料轨道8依次下落,此时,送料轨道8最底部的一个 待加工螺母24落入推料轨道9中,推杆10推着待加工螺母24套入挤压丝锥7中,挤压丝锥7后 退,挤压丝锥7的弯柄部抵到卡盘4上,推杆10继续向着挤压丝锥7的方向移动,当挤压丝锥7 锥部完全穿过待加工螺母24内孔,待加工螺母24攻丝完成;当挤压丝锥7上已加工螺母25累 积到一定数量时,前面的已加工螺母25会挤压推动后面的己加工螺母25使得挤压丝锥7上 最靠近弯柄部的已加工螺母25脱离挤压丝锥7通过收料斗29落入收料箱28;推料电机14带 动推杆10后退,当推杆10返回原位时,送料轨道8最底部的一个待加工螺母24落入推料轨道 9中,依次循环,实现螺母的自动攻丝加工。

Claims (6)

1. 一种中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置,包括一个以上的挤压丝锥 (7) ,其特征在于:每一个挤压丝锥(7)尾部为一弯曲90°的弯柄,挤压丝锥(7)从驱动轴(5) 内部穿过,驱动轴(5)动力输入端设有通槽,通槽宽度大于待加工螺母(24)外形最大尺寸, 挤压丝锥(7)弯柄通过通槽,驱动轴(5)的输入端通过减速器(2)、攻丝联轴器(3)和攻丝电 机(1)连接,驱动轴(5)另一端安装在导轴(6)内,导轴(6)两端通过轴承(27)安装在机架 (30)上,驱动轴⑸外部安装有限制挤压丝锥⑺轴向移动的两个卡盘(4); 挤压丝锥(7)上方设有连接在机架(30)上的半成品自动送料机构,半成品自动送料机 构包括料斗(23),料斗(23)内设有由送料电机(22)驱动的搅拌棒(21),料斗(23)底部设有 长方形的出料口(20),出料口(20)下方设有两个平行排列的送料轨道(8),两个送料轨道 (8) 之间的距离和待加工螺母(24)外形最大尺寸相等; 挤压丝锥(7)前方设有连接在机架(30)上的推料机构,推料机构包括推杆(10),推杆 (10)和挤压丝锥(7)布置在同一轴线上,推杆(10) —端为空心,孔径略大于待加工螺母(24) 内孔直径,小于待加工螺母(24)外形最大尺寸,推杆(10)推着待加工螺母(24)通过两个推 料轨道(9)将待加工螺母(24)推着套入挤压丝锥(7)中,推杆(10)另一端连接在推料螺母 (12)上,推料螺母(12)安装在推料丝杠(11)上,推料丝杠(11)通过推料联轴器(13)和推料 电机(14)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置,其 特征在于:所述的两个推料轨道(9)分别安装在两个推料轨道调节板(16)上,推料轨道调节 板(16)上有刻度,不同的刻度对应不同规格待加工螺母(24),两个推料轨道〇?)之间的宽度 由分别连接在两个推料轨道调节板(16)上的推料轨道调节装置进行调节,推料轨道调节装 置由调节丝杠(18)、调节螺母(19)、手轮(17)连接组成。
3. 根据权利要求1所述的一种中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置,其 特征在于:所述的两个送料轨道(8)安装在一个送料轨道调节板(15)上,两个送料轨道(8) 之间的宽度通过螺钉同时调节以保证送料轨道(8)间距中心线和挤压丝锥(7)轴线在同一 平面上,送料轨道调节板(15)同时能调节出料口(20)的实际宽度使得出料口(20)宽度略大 于待加工螺母(24)的厚度。
4. 根据权利要求1所述的一种中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置,其 特征在于:所述的两个卡盘⑷上设有已加工螺母(25)的落料口,落料口下方的收料斗(29) 和收料箱(28)连接。
5. 根据权利要求1所述的一种中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置,其 特征在于:所述的攻丝电机(1)在工作时通过正反转角度的不同产生振动,使得挤压丝锥 (7)在旋转的同时产生振动实现振动冷挤压复合攻丝。
6. 根据权利要求1所述的一种中小直径内螺纹的全自动振动冷挤压塑性成形装置的成 形工艺,其特征在于,包括以下步骤: 1)选择并安装待加工螺母(24)对应的驱动轴⑸、挤压丝锥⑺、推杆(10),根据待加工 螺母(24)的大径设定攻丝电机(1)的转速及正反转角度,根据待加工螺母(¾)对应挤压丝 锥(7)的锥部长度设定推料电机(14)的转速和正反转运行时间,调整推料轨道调节装置及 送料轨道调节板(15),使得推料轨道⑼和送料轨道⑻的宽度略大于待加工螺母(24)外形 最大尺寸,调整出料口(20)实际宽度略大于待加工螺母(24)厚度; 2)将待加工螺母(24)放入料斗(23)中,启动送料电机(22)、推料电机(14)、攻丝电机 (1),攻丝电机⑴在旋转的同时由于正反转角度的不同带动挤压丝锥(7)产生振动,在揽拌 棒(21)的作用下待加工螺母G4)从出料口(20)沿着送料轨道⑻依次下落,此时,送料轨道 (8)最底部的一个待加工螺母(¾)落入推料轨道(9)中,推杆(1〇)推着待加工螺母(24)套入 挤压丝锥(7)中,挤压丝锥(7)后退,挤压丝锥(7)的弯柄部抵到卡盘^1)上,推杆(1〇)继续向 着挤压丝锥(7)的方向移动,当挤压丝锥(7)锥部完全穿过待加工螺母(24)内孔,待加工螺 母(24)攻丝完成;当挤压丝锥(?)上已加工螺母(2¾累积到一定数量时,前面的已加工螺母 (25)会^压推动后面的已加工螺母(25)使得挤压丝锥上最靠近弯柄部的已加工螺母 、G5)脱离挤压丝锥⑺通过收料斗(29)落入收料箱(28);推料电机(14)带动推杆(1〇)后退, 当推杆⑽返回原位时,送料轨道⑻最底部的—个待加工螺母㈣落入推料轨道 依次循环,实现螺母的自动攻丝加工。 ’
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