CN108506332B - 应用于模切机的高强度精密球铰链 - Google Patents
应用于模切机的高强度精密球铰链 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108506332B CN108506332B CN201810435818.4A CN201810435818A CN108506332B CN 108506332 B CN108506332 B CN 108506332B CN 201810435818 A CN201810435818 A CN 201810435818A CN 108506332 B CN108506332 B CN 108506332B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ball
- ball head
- cover
- cavity
- half cover
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Abstract
本发明涉及到一种应用于模切机的高强度精密球铰链，包括球窝和球头轴，球窝内设置有球腔，球窝上开设有与球腔连通的锥形孔，球头轴包括与球腔铰接配合的球头以及一端连接在球头上，另一端设置有螺纹段的螺杆轴，所述螺纹段根部的螺杆轴上径向向外延伸形成一个直径大于螺杆轴直径的推力环，推力环朝向螺杆轴的一端为垂直于螺杆轴轴向的推力平台，通过增加推力环，利用推力环较大的接触面支撑模切机的高频冲压力，从而降低螺纹段根部所受的压力，提高整个球铰链的强度，提高球铰链的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种铰连接结构，特别是一种应用于模切机的高强度球精密铰链。
背景技术
模切机的冲压行程短，因此通常采用曲轴带动模具上下运动对薄膜进行冲切，在这类模切机中，常用的传动结构是：通过电机带动曲轴或偏心轮转动，曲轴或偏心轮带动转动套接在其上的轴套回转，轴套通过球铰链带动配重块和导杆上下移动，导杆带动模具上下移动进行冲切。
专利号为“ZL 201520376532.5”、专利名称为“简化传动系统的薄膜模切机”的发明专利中公开了采用球铰链的模切机案例。
由于模切机的冲压频率很高，且冲压力较大，因此，作为主要受力部件的球铰链常常发生球头轴断裂的损坏现象，一旦球头轴断裂，则模切机无法再正常工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种应用于模切机的高强度球精密铰链，能够在不增加球铰链螺纹段直径的基础上提高球铰链的强度，提高球铰链的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：应用于模切机的高强度球铰链，包括球窝和球头轴，球窝内设置有球腔，球窝上开设有与球腔连通的锥形孔，球头轴包括与球腔铰接配合的球头以及一端连接在球头上、另一端设置有螺纹段的螺杆轴，所述螺纹段根部的螺杆轴上径向向外延伸形成一个直径大于螺杆轴直径的推力环，推力环朝向螺杆轴的一端为垂直于螺杆轴轴向的推力平台。
作为一种优选方案，所述球窝包括相互扣合的球头底座和球头盖，球头底座朝向球头盖的一面设置有内凹的下半球腔，球头盖朝向球头底座的一面设置有内凹的上半球腔，球头底座和球头盖对合形成球腔，球头盖背对球头底座的一面设置有与上半球腔连通的锥形孔，所述球头铰接在球腔内，螺杆轴穿过锥形孔伸出球窝外，推力环的外径大于锥形孔的小径。
作为一种优选方案，所述球头轴一体成型，所述球头盖以锥形孔的中心线为界分为左半盖和右半盖，左、右半盖的对接面上分别设置有多个沿锥形孔轴向延伸的T形槽，多个T形槽分设在锥形孔的两侧，左半盖上的T形槽与右半盖上的T形槽一一对应，左、右半盖对接后，相互对应的两个T形槽拼合成一个工字型槽，该工字型槽内插接有与工字型槽紧配合的工字型镶块。
作为一种优选方案，所述球腔的腔壁上开设有油槽。
作为一种优选方案，所述推力环成螺母形状。
作为一种优选方案，所述螺杆轴的淬硬层厚度为0.4mm。
作为一种优选方案，所述球头底座上设置有连通油槽与外界的导油孔。
作为一种优选方案，所述球头盖的制备具体包括如下步骤：
a、切割钢板形成球头盖坯料；
b、在球头盖坯料上画一根中心线；
b、采用慢走丝线切割方式在球头盖坯料上切割出两个沿中心线排列的工字型槽；
c、采用慢走丝线切割方式制作两个与工字型槽过渡配合的工字型镶块；
d、采用慢走丝线切割方式沿中心线将球头盖坯料一切为二，形成左半盖和右半盖，该切割过程同时将两工字型槽一切为二，左半盖和右半盖的切缝上均形成T形槽；
e、将左半盖和右半盖对合，将工字型镶块装入工字型槽内；
f、将拼合在一起的左半盖和右半盖用磨床进行凹球面磨削形成上半球腔，并对连接端面磨削，所述连接端面是指球头盖与球头底座对接的端面；
作为一种优选方案，所述球头底座下半球腔的磨削精度要求为下半球腔的球度误差小于0.005mm，所述球头盖的上半球腔的磨削精度要求为上半球腔的球度误差小于0.005mm，所述球头轴的球头的磨削精度要求为球头的球度误差小于0.005mm。
作为一种优选方案，所述球头底座、球头盖以及球头轴装配时满足球头与球腔的间隙在0.015mm~0.02mm之间。
本发明的有益效果是：通过在螺纹段根部增加推力环，利用推力环较大的接触面支撑模切机的高频冲压力，从而降低螺纹段根部所受的压力，提高整个球铰链的强度，提高球铰链的使用寿命，改善了球头盖的制造工艺后能使球铰链的传动精度达到0.02mm以内，从而确保模切机的模切精度达到0.02mm以内。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是球头盖的结构示意图；
图3是球头底座的结构示意图；
图4是本发明所述球铰链与轴套连接的安装结构示意图。
图1~图4中：1、球窝，1-1、球头底座，1-2、球头盖，1-2-1、左半盖，1-2-2、右半盖，2、球头轴，2-1、球头，2-2、螺杆轴，2-2-1、螺纹段，2-3、推力环，2-4、推力平台，3、球腔，3-1、下半球腔，3-2、上半球腔，4、锥形孔，5、轴套，6、T形槽，7、工字型槽，8、工字型镶块，9、油槽，10、导油孔，11、销孔，12、销轴，13、曲轴。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
如图1~图4所示的应用于模切机的高强度球铰链，包括球窝1和球头轴2，球窝1内设置有球腔3，球窝1上开设有与球腔3连通的锥形孔4，球头轴2包括与球腔3铰接配合的球头2-1以及一端连接在球头2-1上、另一端设置有螺纹段2-2-1的螺杆轴2-2，所述螺纹段2-2-1根部的螺杆轴2-2上径向向外延伸形成一个直径大于螺杆轴2-2直径的推力环2-3，推力环2-3朝向螺杆轴2-2的一端为垂直于螺杆轴2-2轴向的推力平台2-4。
通过在螺纹段2-2-1根部增加推力环2-3，利用推力环2-3较大的接触面支撑模切机的高频冲压力，从而降低螺纹段2-2-1根部单位面积所受的压力，提高整个球铰链的耐压能力，提高球铰链的使用寿命。
所述球窝1包括相互扣合的球头底座1-1和球头盖1-2，球头底座1-1朝向球头盖1-2的一面设置有内凹的下半球腔3-1，球头盖1-2朝向球头底座1-1的一面设置有内凹的上半球腔3-2，球头底座1-1和球头盖1-2对合形成球腔3，球头盖1-2背对球头底座1-1的一面设置有与上半球腔3-2连通的锥形孔4，所述球头2-1铰接在球腔3内，螺杆轴2-2穿过锥形孔4伸出球窝1外，推力环2-3的外径大于锥形孔4的小径。
推力环2-3的外径大于锥形孔4的小径，而螺杆轴2-2穿过锥形孔4，则推力环2-3的外径大于螺杆轴2-2的直径，由于力的传递作用，螺杆轴2-2实际受到的压力与推力平面2-4上所受到的压力是相等的，而螺杆轴2-2的直径却小于推力环2-3的直径，这就使得当螺杆轴2-2因过载导致损坏时，其损坏部位在推力环2-3和球头2-1之间的部位，这样便于螺纹段2-2-1的拆卸。
所述球头轴2一体成型，所述球头盖1-2以锥形孔4的中心线为界分为左半盖1-2-1和右半盖1-2-2，左、右半盖1-2-1、1-2-2的对接面上分别设置有多个沿锥形孔4轴向延伸的T形槽6，多个T形槽6分设在锥形孔4的两侧，左半盖1-2-1上的T形槽6与右半盖1-2-2上的T形槽6一一对应，左半盖1-2-1、右半盖1-2-2对接后，相互对应的两个T形槽6拼合成一个工字型槽7，该工字型槽7内插接有与工字型槽7紧配合的工字型镶块8。
球头轴2一体成型能有效提高球头轴2的抗拉强度，但一体成型之后，就对球头2-1的安装带来了困难，为了克服这一困哪，将球头盖1-2设置成左半盖1-2-1和右半盖1-2-2，这样就能够安装球头2-1了。
所述球腔3的腔壁上开设有油槽9，用于润滑球头2-1与球腔3腔壁，使球铰链结构运动更灵活，所述球头底座1-1上设置有连通油槽9与外界的导油孔10。润滑油可从锥形孔4处进入球腔3内对球腔3和球头2-1进行润滑，然后从导油孔10流出。使油槽9内的润滑油与外界流通，可通过导油孔10进行排油或注油，也可通过导油孔10形成可循环油路，使润滑油能够充分润滑球腔3和球头2-1。
所述推力环2-3成螺母形状，便于螺纹段2-2-1的安装和拆卸。
所述螺杆轴2-2的淬硬层厚度为0.4mm，确保表面硬度的基础上，还要保证整根螺杆轴2-2的韧性，提高抗压能力。
如图4所示，为了提高螺纹段2-2-1与轴套5的连接稳定性，还可以在球头轴2拧紧在轴套5上之后，从轴套5上打一个穿过螺纹段2-2-1的销孔11，然后在销孔11内插入销轴12，从而完全消除螺纹段2-2-1与轴套5的相对转动现象，进一步提高球铰链的传动精度。
上述球头盖1-2的制备具体包括如下步骤：
a、切割钢板形成球头盖坯料；
b、在球头盖坯料上画一根中心线；
b、采用慢走丝线切割方式在球头盖坯料上切割出两个沿中心线排列的工字型槽7；
c、采用慢走丝线切割方式制作两个与工字型槽7过渡配合的工字型镶块8；
d、采用慢走丝线切割方式沿中心线将球头盖坯料一切为二，形成左半盖1-2-1和右半盖1-2-2，该切割过程同时将两工字型槽7一切为二，左半盖1-2-1和右半盖1-2-2的切缝上均形成T形槽6；
e、将左半盖1-2-1和右半盖1-2-2对合，将工字型镶块8装入工字型槽7内；
f、将拼合在一起的左半盖1-2-1和右半盖1-2-2用磨床进行凹球面磨削形成上半球腔3-2，并对连接端面磨削，所述连接端面是指球头盖1-2与球头底座1-1对接的端面；
球头盖1-2采用上述具体步骤制造能够有效降低上半球腔3-2的球度误差，使上半球腔3-2的球度误差达到0.005mm以内。
其中，球头底座1-1的制备包括下半球腔3-1的磨削，磨削精度要求为下半球腔3-1的球度误差小于0.005mm；球头盖1-2的上半球腔3-2磨削精度要求为上半球腔3-2的球度误差小于0.005mm；所述球头轴2的制备包括球头2-1的磨削，磨削精度要求为球头2-1的球度误差小于0.005mm。
球头底座1-1、球头盖1-2以及球头轴2装配时满足球头2-1与球腔3的间隙在0.015mm~0.02mm之间。
满足球度误差要求的球头底座1-1、球头盖1-2以及球头轴2才能够实现上述间隙在0.015mm~0.02mm之间的装配要求。这样的装配要求既能够满足传动精度，由能够满足润滑需要。
本发明工作原理是：如图1~4所示以球铰链在模切机中的应用为例，在安装球铰链的时候，将球铰链的螺纹段2-2-1旋入轴套5内，轴套5套接在模切机的曲轴13上，直至推力平台2-4与轴套5紧抵，这样在冲压过程中，轴套5施加给螺杆轴2-2的压力经面积较大的推力平台2-4承受，降低螺杆轴2-2在螺纹段2-2-1根部收到的压强，从而提高球铰链的耐压性能；在曲轴13带动轴套5上升的时候，球头轴2受到较大的拉力，由于球头轴2一体成型，因此球头轴2的抗拉强度显著提升，从而延长了球铰链的使用寿命。
上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.应用于模切机的高强度精密球铰链，包括球窝（1）和球头轴（2），球窝（1）内设置有球腔（3），球窝（1）上开设有与球腔（3）连通的锥形孔（4），球头轴（2）包括与球腔（3）铰接配合的球头（2-1）以及一端连接在球头（2-1）上、另一端设置有螺纹段（2-2-1）的螺杆轴（2-2），其特征在于，所述螺纹段（2-2-1）根部的螺杆轴（2-2）上径向向外延伸形成一个直径大于螺杆轴（2-2）直径的推力环（2-3），推力环（2-3）朝向螺杆轴（2-2）的一端为垂直于螺杆轴（2-2）轴向的推力平台（2-4）；
所述球窝（1）包括相互扣合的球头底座（1-1）和球头盖（1-2），球头底座（1-1）朝向球头盖（1-2）的一面设置有内凹的下半球腔（3-1），球头盖（1-2）朝向球头底座（1-1）的一面设置有内凹的上半球腔（3-2），球头底座（1-1）和球头盖（1-2）对合形成球腔（3），球头盖（1-2）背对球头底座（1-1）的一面设置有与上半球腔（3-2）连通的锥形孔（4），所述球头（2-1）铰接在球腔（3）内，螺杆轴（2-2）穿过锥形孔（4）伸出球窝（1）外，推力环（2-3）的外径大于锥形孔（4）的小径；
所述球头轴（2）一体成型，所述球头盖（1-2）以锥形孔（4）的中心线为界分为左半盖（1-2-1）和右半盖（1-2-2），左、右半盖（1-2-1、1-2-2）的对接面上分别设置有多个沿锥形孔（4）轴向延伸的T形槽（6），多个T形槽（6）分设在锥形孔（4）的两侧，左半盖（1-2-1）上的T形槽（6）与右半盖（1-2-2）上的T形槽（6）一一对应，左、右半盖（1-2-1、1-2-2）对接后，相互对应的两个T形槽（6）拼合成一个工字型槽（7），该工字型槽（7）内插接有与工字型槽（7）紧配合的工字型镶块（8）；
所述球头底座（1-1）、球头盖（1-2）以及球头轴（2）装配时满足球头（2-1）与球腔（3）的间隙在0.015mm~0.02mm之间。
2.根据权利要求1所述的应用于模切机的高强度精密球铰链，其特征在于，所述球腔（3）的腔壁上开设有油槽（9）。
3.根据权利要求2所述的应用于模切机的高强度精密球铰链，其特征在于，所述推力环（2-3）成螺母形状。
4.根据权利要求3所述的应用于模切机的高强度精密球铰链，其特征在于，所述螺杆轴（2-2）的淬硬层厚度为0.4mm。
5.根据权利要求1所述的应用于模切机的高强度精密球铰链，其特征在于，所述球头底座（1-1）上设置有连通油槽（9）与外界的导油孔（10）。
6.根据权利要求1所述的应用于模切机的高强度精密球铰链，其特征在于，所述球头盖（1-2）的制备具体包括如下步骤：
a、切割钢板形成球头盖坯料；
b、在球头盖坯料上画一根中心线；
b、采用慢走丝线切割方式在球头盖坯料上切割出两个沿中心线排列的工字型槽（7）；
c、采用慢走丝线切割方式制作两个与工字型槽（7）过渡配合的工字型镶块（8）；
d、采用慢走丝线切割方式沿中心线将球头盖坯料一切为二，形成左半盖（1-2-1）和右半盖（1-2-2），该切割过程同时将两工字型槽（7）一切为二，左半盖（1-2-1）和右半盖（1-2-2）的切缝上均形成T形槽（6）；
e、将左半盖（1-2-1）和右半盖（1-2-2）对合，将工字型镶块（8）装入工字型槽（7）内；
f、将拼合在一起的左半盖（1-2-1）和右半盖（1-2-2）用磨床进行凹球面磨削形成上半球腔（3-2），并对连接端面磨削，所述连接端面是指球头盖（1-2）与球头底座（1-1）对接的端面。
7.根据权利要求6所述的应用于模切机的高强度精密球铰链，其特征在于，所述球头底座（1-1）下半球腔（3-1）的精度要求为下半球腔（3-1）的球度误差小于0.005mm，所述球头盖（1-2）的上半球腔（3-2）的精度要求为上半球腔（3-2）的球度误差小于0.005mm，所述球头轴（2）的球头（2-1）的精度要求为球头（2-1）的球度误差小于0.005mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810435818.4A CN108506332B (zh) | 2018-05-04 | 应用于模切机的高强度精密球铰链 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810435818.4A CN108506332B (zh) | 2018-05-04 | 应用于模切机的高强度精密球铰链 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108506332A CN108506332A (zh) | 2018-09-07 |
| CN108506332B true CN108506332B (zh) | 2024-06-07 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006019145A1 (ja) * | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Nhk Spring Co., Ltd. | ボールジョイントと、その製造方法 |
| CN2810871Y (zh) * | 2005-08-12 | 2006-08-30 | 北京航空航天大学 | 复合球铰关节 |
| CN202370992U (zh) * | 2011-12-14 | 2012-08-08 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种航天器用高承载关节轴承 |
| JP2013185695A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Thk Co Ltd | ボールジョイントの製造方法 |
| JP2014066333A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Nok Corp | ボールジョイント用ダストカバー |
| CN205521639U (zh) * | 2016-01-22 | 2016-08-31 | 苏州飞人自动化设备有限公司 | 模切机球头盖 |
| CN208185207U (zh) * | 2018-05-04 | 2018-12-04 | 无锡市正先自动化设备有限公司 | 应用于模切机的高强度精密球铰链 |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006019145A1 (ja) * | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Nhk Spring Co., Ltd. | ボールジョイントと、その製造方法 |
| CN2810871Y (zh) * | 2005-08-12 | 2006-08-30 | 北京航空航天大学 | 复合球铰关节 |
| CN202370992U (zh) * | 2011-12-14 | 2012-08-08 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种航天器用高承载关节轴承 |
| JP2013185695A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Thk Co Ltd | ボールジョイントの製造方法 |
| JP2014066333A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Nok Corp | ボールジョイント用ダストカバー |
| CN205521639U (zh) * | 2016-01-22 | 2016-08-31 | 苏州飞人自动化设备有限公司 | 模切机球头盖 |
| CN208185207U (zh) * | 2018-05-04 | 2018-12-04 | 无锡市正先自动化设备有限公司 | 应用于模切机的高强度精密球铰链 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20090314050A1 (en) | Die assembly and a method of making it | |
| US20100300244A1 (en) | Anti-rotation bearing assembly and bearing | |
| CN104772633A (zh) | 浮动型工装 | |
| CN108506332B (zh) | 应用于模切机的高强度精密球铰链 | |
| CN108481192B (zh) | 一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具及装夹方法 | |
| US7895919B2 (en) | Connecting rod | |
| CN202833502U (zh) | 自润滑螺旋销轴 | |
| CN210587258U (zh) | 一种双吸泵泵体泵盖镗孔用内径自补偿工装 | |
| EP1905614A1 (en) | Aircraft wheel grease retainer and method for retrofitting the same | |
| CN102562777A (zh) | 一种万向关节轴承加工方法 | |
| CN204371652U (zh) | 液压泵柱塞滑靴组件 | |
| CN114135576A (zh) | 一种掘进机主轴承及该主轴承外圈组件的加工方法 | |
| CN203979183U (zh) | 一种新型的球铰式卷筒联轴器 | |
| CN207746892U (zh) | 一种磨床的机械主轴 | |
| CN218427276U (zh) | 一种渐进组合式辗压轮模具 | |
| CN214886905U (zh) | 一种串接式水平井钻进用钻杆的短节 | |
| CN220135190U (zh) | 一种轴承加脂装置 | |
| CN110681928A (zh) | 一种零件磨削快换夹具及磨削方法 | |
| CN220081981U (zh) | 一种盘式分体柱销弹性联轴器 | |
| CN216126832U (zh) | 一种倒角机刀盘与电机的连接结构 | |
| CN208185207U (zh) | 应用于模切机的高强度精密球铰链 | |
| CN109773239A (zh) | 一种解决高碳钢裂解连杆衬套孔偏镗的工艺方法及定位装置 | |
| CN205244105U (zh) | 一种分体式带润滑孔的曲柄轴 | |
| CN104259879B (zh) | 一种活塞内腔头部随形定位装置 | |
| CN103410849B (zh) | 水润滑轴向止推轴承 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |