CN109550901A - 一种钢珠生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种钢珠生产线，包括包括铸造模具和与铸造模具相连的坯件处理设备，铸造模具其包括成型部件、上盖板、下盖板以及夹具；成型部件包括左右对称设置的两瓣模块，每块模块在其拼接面上均沿竖直方向开设有若干个半球形的模槽，相邻两模槽通过竖直设置的流道连通，坯件处理设备顺次相连的拨珠器、淬火装置、传送装置；拨珠器，由上至下依次包括固定设置的固定板、压簧、压板、轨道板以及拨动机构；固定板与压板之间通过所述压簧连接；拨动机构包括拨叉部件和带动拨叉部件向上伸入到轨道槽内并将轨道槽内的钢珠朝其运输方向推动的连杆机构。该设备钢珠成品质量稳定可靠且生产效率较高。

Description

一种钢珠生产线

技术领域

本发明属于钢珠制造技术领域，尤其涉及一种钢珠成型热处理后的后续处理设备。

背景技术

钢珠在日常生产生活中应用广泛，例如轴承滚珠，例如作为点接触的淬硬钢球等。在目前的钢珠生产时，一般分为铸造成型阶段和成型后的后续处理阶段，其中，在成型阶段时，一般是将钢珠铸造成球状，通常采用水平设置的上下模板来铸造，两模板脱模各自分别需要脱模外力，其模具本身以及装夹、脱模结构均较为复杂，整个模具笨重，且由于是水平搁置模板，金属流动性较差，铸造出的产品质量稳定性差，流道中形成的金属筋体使得钢珠不易脱模。而在后续处理阶段，要将成型好的钢珠成批地放入淬火池中堆积淬火，其淬火效果较差，而且钢珠需要复杂的转运工序，在转运过程中，成堆的钢珠可能不同程度地自然冷却，或者转运时间不一致，导致其最后淬火处理效果差，且在淬火后又需要整批将钢珠捞起，沥干或者风干，同样由于钢珠的堆积原因，所有钢珠难以保证较为一致的干燥性，且某些钢珠长时间挤压在底部容易磨损划花，影响其表面光洁度，导致一批钢珠质量不稳定，影响使用，例如，若用在同一轴承上，则会由于其中一个钢珠的不合格而导致整个轴承报废，给维护和使用带来极大不便。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种钢珠生产线，该钢珠生产线可以实现钢珠的成串成型，成型质量稳定可靠，且实现成型后的连续逐个后续处理，将淬火、吹扫、烘干、风干一系列工序有机结合起来，大大提高了钢珠的生产效率和质量，并保证了同批次钢珠质量的稳定一致性。

本发明的技术方案如下：

一种钢珠生产线，包括铸造模具和与铸造模具相连的坯件处理设备；

其中，铸造模具包括成型部件、上盖板、下盖板以及夹具；

成型部件包括左右对称设置的两瓣模块，每块模块在其拼接面上均沿竖直方向开设有若干个半球形的模槽，相邻两模槽通过竖直设置的流道连通，所述流道由两瓣模块拼接而成，两模块的上端铰接在机架上的同一铰接轴上且两模块拼接后的上部呈上大下小的圆锥台状结构，两模块下端通过水平设置的两头分别预埋于两模块内的脱模弹簧相连，所述脱模弹簧不经过所述模槽且在自然状态下将两瓣模块顶至张开呈“八”字形的脱模位置状态；

上盖板下端面开设有圆锥型腔体，所述圆锥型腔体罩在所述圆锥台状结构时将两瓣模块拼接完毕而形成铸造一串钢珠的成型腔，在上盖板内还预埋有进液管，该进液管出口端伸入所述圆锥型腔体内并直插连通于两模块接缝处最上部的所述流道，进液管的入口端与上盖板顶部的灌注阀连通；

下盖板朝模块的一侧表面为与模块底端面贴合的光滑平面结构；

夹具包括一个“T”型的扭动板和两组由连接臂与夹臂构成的杠杆部，所述扭动板包括相互垂直的两块板体且其中一块板体为另一块板体的中垂线，所述杠杆部分别铰接在所述另一块板体的两端分别铰接有所述连接臂的一端，连接臂的另一端铰接在夹臂的端部，所述夹臂的两端之间的某处铰接在机架上，以形成杠杆效应；

所述上盖板和下盖板分别连接在两个夹臂上，扭动所述扭动板做平面运动时两所述夹臂分别带动上、下盖板靠近或者远离所述成型部件的上下两端，且最终可使得上盖的圆锥型腔体罩在两模块的上端并使得两模块拼接成型，所述下盖可盖在拼接好的成型部件的下端面并将最底端的所述流道出口封住；

坯件处理设备，其包括顺次相连的拨珠器、淬火装置、传送装置；

拨珠器，由上至下依次包括固定设置的固定板、压簧、压板、轨道板以及拨动机构；

所述固定板与压板之间通过所述压簧连接，所述轨道板固定设置且与压板平行，在轨道板的长度方向上开设有一道贯穿轨道板上下表面的轨道槽，所述轨道槽可供钢珠放置而不落下；

所述拨动机构包括拨叉部件和带动拨叉部件向上伸入到轨道槽内并将轨道槽内的钢珠朝其运输方向推动的连杆机构；所述拨叉部件包括条型的耙子状的拨齿部以及连接杆，拨齿部的水平杆上部沿其长度方向均匀间隔设设有多个凸齿，每相邻两个凸齿之间的间隙能容纳且仅容纳一个钢珠，拨齿部的水平杆下方固定连接所述连接杆，以使得整个拨叉部件呈T字形；所述连杆机构包括一端铰接在第一固定支座上的主动杆，主动杆的另一端与中间杆的一端铰接，所述中间杆的另一端与从动杆的一端铰接，所述从动杆的另一端与第二固定支座铰接，所述连接杆远离拨齿部的一端固定于所述中间杆上，并使得所述主动杆绕其与第一固定支座的铰接轴旋转时，所述拨齿部做往复摆动而使得所述相邻两个凸齿推动一个相应的钢珠在轨道槽内朝其传输方向移动，所述钢珠被拨齿部顶起时可与所述压板相接；

淬火装置，包括一个圆弧状的呈波谷型设置的淬火管道，所述淬火管道的孔径容纳且仅能容纳一个钢珠滚动，在淬火管道内盛有在管道内装满钢珠时至少可以淹没一个钢珠的淬火液，所述淬火液通过分别设置在靠淬火管道两端的进液管和出液管与淬火液箱连通，以实现淬火液的动态循环补给，在所述淬火管道的出口端还连接有斜向下设置的可供一个钢珠通过的出料管；

传送装置，包括由上至下排布的进入段、中间段、输出段且三段首尾相连并呈波浪形的折线结构；其中，所述进入段用于支承钢珠的输送板采用金属滤网制成，金属滤网用于输送钢珠的表面正对之处设有喷气管，所述喷气管的长度方向与钢珠在金属滤网上的传输方向平行，喷气管朝钢珠的一侧沿其长度方向设有若干用于吹出热干风的喷气口；中间段由两段相互平行的金属板构成，两金属板之间的间隙可供钢珠滚过；输出段用于传输钢珠的输送板采用所述金属滤网制成，在该处的金属滤网用于输送钢珠的表面正对之处设有喷淋管，所述喷淋管的的长度方向与钢珠在金属滤网上的传输方向平行，喷淋管朝钢珠的一侧沿其长度方向设有若干用于喷洒防锈清洁液的喷液口；

拨珠器的轨道槽的出口端与淬火装置的淬火管道入口对接，所述出料管的出口端与传送装置的进入段的进入端相连。

进一步地，所述输出段的输出端水平地连接有卸料台，卸料台的出口端处竖直地设有一块封板，所述封板背离卸料台的一侧上方设有将封板朝卸料台一侧挤压的顶紧弹簧，以使得在不卸料时封板将卸料台出口端封闭；所述封板背离卸料台一侧的下部连接有拉绳的一端，拉绳的另一端朝钢珠最终的水平传送方向斜向上绕过一个定滑轮后与拨杆的拨柄相连；所述拨杆包括所述拨柄和箭头杆，拨柄和箭头杆一体相连且呈一定夹角，所述箭头杆的箭头部位于卸料台的上方且与钢珠接触，箭头杆与拨柄相交处铰接在机架上，拨柄与同样固定在机架上的复位弹簧相连，所述复位弹簧在钢珠非卸料的状态下通过对拨柄的拉拽作用使得所述箭头部始终与卸料台上的某个钢珠接触；

所述拨柄靠所述连杆机构的自由端处竖直地固定有一根滑柱，所述拨珠器将一个钢珠朝前拨弄推移完毕时，所述连杆机构主动杆与中间杆铰接端旋转至与所述滑柱接触的位置而带动拨杆绕其在所述机架上的铰接点旋转形成对钢珠的杠杆效应，并同时带动所述拉绳将封板拉开，以使得所述箭头部将一个钢珠迅速拨出卸料台的出料口。

进一步地，所述轨道槽的横截面与漏斗的纵切面结构相同，且漏斗结构的开口朝上。

进一步地，所述凸齿用于推动钢珠移动的一侧的表面为圆弧面。

进一步地，所述压板在所述压簧的压力下使得被拨珠器拨动的钢珠可以刚好进入到所述淬火管道的入口端内。

进一步地，所述喷气管的横截面呈矩形，且在其正对钢珠的一侧表面上沿其宽度方向开设有若干行所述喷气口。

进一步地，两所述金属板之间的间距仅供一个钢珠滚过，且不用于直接支撑钢珠供钢珠在上面滚动的那块金属板能接住从所述进入段的金属滤网上滤下的渣滓。

进一步地，所述淬火管道为半圆状弯曲，所述进液管和出液管同轴设置且该轴线以下的淬火管道中至少装有三个钢珠。

进一步地，还包括切断装置，所述切断装置用于切断由所述流道成型的与钢珠相连的连接筋，切断装置包括竖直设置的条形主板以及朝成型部件垂直固定于条形主板上的条形切刀；所述条形切刀可滑动地伸入到拼接好的成型部件内且其刀刃正对所述连接筋靠钢珠一端，以便将连接筋与钢珠分离；与所述刀刃正对设置在流道另一侧的盲孔内同轴设有圆柱部，该圆柱部在安装于盲孔孔底处的圆柱弹簧作用下被顶至盲孔孔口，且位于孔口处的圆柱部端面为一个圆弧面，所述圆弧面为流道内壁面的一部分，所述刀刃切断相应的连接筋后推动圆柱部而进入到盲孔内；在所述条形主板和成型部件之间的条形切刀刀柄上套有退刀弹簧，所述退刀弹簧在外界释放条形主板的推力后将条形切刀顶回其刀刃刚好与流道相接的原始位置。

进一步地，所述扭动板由扭转机构驱动其做平面旋转运动；所述扭转机构包括输出芯轴、扭转体、旋转柄；其中，扭转体呈半圆形的板状，在其圆周面上沿其圆周方向开设有一道弧形沟槽，扭转体靠其直径所在边缘处的内部固定安装有一根转轴，该转轴与扭转体的直径边缘平行，转轴的两端分别安装在机架上的两个轴承内；所述输出芯轴垂直于扭转体的直径边缘且为中垂线；所述旋转柄大体呈手摇柄状的Z型结构，旋转柄的输出轴和输入轴平行且输入轴安装在固定于机架上的轴承内，输出轴伸入所述弧形沟槽内以使得所述输入轴自转时所述输出轴绕输入轴公转过程中通过输出轴与所述弧形沟槽的配合而令所述扭转体绕转轴转动；所述输出芯轴垂直于所述扭动板的其中一块板体固定连接。

进一步地，所述夹臂距离其自由端处1/3处铰接在机架上。

进一步地，所述脱模弹簧为两根且分列所述模槽的前后两侧。

进一步地，所述凸齿朝钢珠两侧面均为圆弧面，且两侧圆弧面使得凸齿呈剑尖状结构。

进一步地，所述凸齿与所述水平杆一体成型，且凸齿呈长方体状，凸齿内竖直地设有长方体状的通孔，该通孔还竖直贯穿所述水平杆，所述通孔的顶端口朝钢珠的两对边为与钢珠表面相切的刀刃锋边状，所述通孔可容纳被所述刀刃锋边刮落的残渣毛刺通过后落下。

本发明的有益效果：本发明专门设计了相互配合的铸造模具和坯件处理设备，二者分别完成钢珠的铸造成型和后续的处理工艺。其中，铸造模具采用拼接式的两瓣模块组合成铸造出钢珠的铸造模具孔，其突出特点之一在于多个钢珠成“串”浇铸成型，这种方式有利于提高效率，且相对于一般的钢珠铸造工艺而言，其开模方向为朝水平方向两侧张开开模，即两模块顶部铰接，底部采用脱模弹簧撑开来实现脱模，当相配合的上盖板罩在两模块上端的圆锥台部分时将两模块夹紧拼接成型，一方面实现模具的装夹一方面实现模具的组合成型，其结构非常科学而合理，尤其对于多个钢珠生产而言其结构更是简单而紧凑，例如对于特殊轴承的小批量生产时，可以采用本模具的成型部件将所需要的滚珠一次铸造成型，这样就使得所有滚珠都具有一致的集合尺寸和力学性能，安装于轴承上后不会使得轴承因为某个滚珠的提前失效而需要维修或者报废，且由于是同时批量铸造成型，在维修时也有更加合适的同批次滚珠的直接替换，而不用像如今的一些轴承，替换滚珠后轴承的游隙等性能参数变差。而鉴于本模具需要两端尽可能同时被封闭且需要耐高温，因此，本发明设计的专用夹具有效地满足了这一点要求，其夹具全部是机械结构，没有采用如今普及的传感器、PLC等自动控制元件来驱动，故而耐高温性能好，更加适合铸造车间的高温、多尘环境，使得本模具性能更高、使用寿命更长，且夹具的结构同样简单而易于制造、维护，只有几块钢板即可制成，易于推广使用。

同时，本发明的坯件处理设备通过简单巧妙的连杆机构来带动拨齿部件做往复摆动，并在摆动过程中伸入到轨道板的轨道槽内而将轨道槽内的钢珠限制在相邻两凸齿之间并朝上举起一定高度后再向前推移，逐个地将钢珠朝前推进，使之进入到弯曲的淬火管道内进行淬火，由于管道大小仅能容纳一个钢珠，因此，钢珠可逐个通过淬火管道的淬火液而逐个次序地淬火，历经淬火后，钢珠再经过传送装置的进料段，由高处朝右斜向下滚经金属滤网，并在该过程中被喷气管喷出的干热空气烘干，继而滚入中间段继续风干沥水，最终经由输出段输送出去，该设备结构简单紧凑，可以连续自动实现钢珠的逐个淬火、烘干、喷淋防锈处理，生产效率高，处理效果好，钢珠成品质量稳定可靠。

本发明的铸造模具和坯件处理设备有机结合起来，将钢珠的整个生产工艺流程集成为一体，生产效率高、质量稳定可靠，尤其适用于小批量的诸如小量轴承滚珠之类的钢珠生产制造，既可满足生产效率高的要求，又可以使得若干钢珠具备一致的质量，确保所有滚珠的性能一致性。

附图说明

图1为本发明的铸造模具的结构示意图。

图2为成型部件的仰视图。

图3为与扭动板相连的连接臂的断面处的示意图。

图4为图1中I处的放大视图。

图5为夹具张开时的结构示意图。

图6为扭转机构的结构示意图。

图7为本发明的坯件处理设备的结构示意图。

图8为淬火装置结构示意图。

图9为拨杆结构示意图。

图10为轨道板的局部俯视图。

图11为轨道槽截面图。

图12为凸齿的一种结构示意图。

图13为凸齿上的通孔的俯视图。

元件标号说明：固定板1、压簧2、压板3、凸齿4、水平杆5、轨道板6、连接杆7、第一固定支座8、主动杆9、中间杆10、从动杆11、第二固定支座12、淬火管道13、进液管14、出液管15、出料管16、第一金属滤网17、喷气管18、第一金属板19、第二金属板20、喷淋管21、第二金属滤网22、卸料台23、封板24、滑柱25、拨柄26、箭头杆27、拉簧28、顶紧弹簧29、定滑轮30、拉绳31、夹臂100、上盖板101、灌注阀102、铰接轴103、模块104、成型腔105、条形切刀106、退刀弹簧107、流道108、脱模弹簧109、条形主板110、连接臂111、下盖板112、其中一块板体113、另一块板体114、输出芯轴115、扭转体116、轴承117、弧形沟槽118、输出轴119、输入轴120、圆柱弹簧121、圆柱部122。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

一种钢珠生产线，包括铸造模具和与铸造模具相连的坯件处理设备。其中，铸造模具如图1—3所示，一种钢珠铸造模具，包括成型部件、上盖板101、下盖板112以及夹具。本实施例的上述成型部件包括左右对称设置的两瓣模块104，每块模块104在其拼接面上均沿竖直方向开设有若干个半球形的模槽，相邻两模槽通过竖直设置的流道108连通，所述流道108由两瓣模块104拼接而成，且流道108在设计时宜将其中轴线、模槽的直径线以及两瓣模块104的接缝线三者共线，以利于金属液流动以及后期脱模取件。两模块104的上端铰接在机架上的同一铰接轴(铰接轴103)上且两模块104拼接后的上部呈上大下小的圆锥台状结构。如图1—2所示，两模块104下端通过水平设置的两头分别预埋于两模块104内的脱模弹簧109相连，所述脱模弹簧109不经过所述模槽以让开模槽，且在自然状态下(无外力将两瓣模块104拼合时)将两瓣模块104顶至张开呈“八”字形的脱模位置状态，在制作时，该脱模弹簧109的长度以及劲度系数宜使得两瓣模块104可张开呈150度以上，以更加便于增加一次性铸造成型的一串钢珠的数量的同时便于所有钢珠的迅速脱模。

本实施例的上述上盖板101下端面开设有圆锥型腔体，所述圆锥型腔体罩在所述圆锥台状结构时将两瓣模块104拼接完毕而形成铸造一串钢珠的成型腔105，在上盖板101内还预埋有进液管，该进液管出口端伸入所述圆锥型腔体内并直插连通于两模块104接缝处最上部的所述流道108，进液管的入口端与上盖板101顶部的灌注阀102连通，以便将金属液导入到成型部件的成型腔105体内。下盖板112朝模块104的一侧表面为与模块104底端面贴合的光滑平面结构，以便封堵下端面。

本实施例的夹具包括一个“T”型的扭动板和两组由连接臂111与夹臂100构成的杠杆部，所述扭动板包括相互垂直的两块板体且其中一块板体113为另一块板体114的中垂线，所述杠杆部分别铰接在所述另一块板体114的两端分别铰接有所述连接臂111的一端，连接臂111的另一端铰接在夹臂100的端部，所述夹臂100的两端之间的某处铰接在机架上，以形成杠杆效应，在扭动板在竖直平面内做平面旋转时带动两个连接臂111做相应运动，从而使得两夹臂100靠近/远离成型部件，扭动板的旋转可以有多种形式，例如其绕两板体相互垂直的垂足处做旋转，也可以绕其它点做平面内的旋转运动，但凡扭动板的平面旋转运动都可带动两夹臂100做夹紧或者张开动作，这是理论力学中平面刚体运动的一个运动特征，在平面内运动的刚体上的所有点的运动轨迹均相同，因此，扭动板上分别与两个连接臂111铰接的点的运动轨迹相同，使得与其相连的连接臂111以及夹臂100的运动轨迹相同，从而实现张开或者靠拢夹紧。在具体实施时，所述夹具宜满足能旋转至其本身形成“]”型的结构，并在该结构时将成型部件两端压紧。

该铸造模具的所述上盖板101和下盖板112分别连接在两个夹臂100上，扭动所述扭动板做平面运动时两所述夹臂100分别带动上、下盖板112靠近或者远离所述成型部件的上下两端，且最终可使得上盖的圆锥型腔体罩在两模块104的上端并使得两模块104拼接成型，所述下盖可盖在拼接好的成型部件的下端面并将最底端的所述流道108出口封住，从而完成对模具的装夹和拼接。

本实施例的坯件处理设备主要包括顺次相连的拨珠器、淬火装置、传送装置。本实施例的拨珠器，如图7所示，由上至下依次包括固定设置的固定板1、压簧2、压板3、轨道板6以及拨动机构；所述固定板1与压板3之间通过所述压簧2连接，所述轨道板6固定设置且与压板3平行，在轨道板6的长度方向上开设有一道贯穿轨道板6上下表面的轨道槽，所述轨道槽可供钢珠放置而不落下。

参见图1，所述拨动机构包括拨叉部件和带动拨叉部件向上伸入到轨道槽内并将轨道槽内的钢珠朝其运输方向推动的连杆机构；所述拨叉部件包括条型的耙子状的拨齿部以及连接杆7，拨齿部的水平杆5上部沿其长度方向均匀间隔设设有多个凸齿4，每相邻两个凸齿4之间的间隙能容纳且仅容纳一个钢珠，拨齿部的水平杆5下方固定连接所述连接杆7，以使得整个拨叉部件呈T字形。所述连杆机构包括一端铰接在第一固定支座8上的主动杆9，该主动杆9可以进行360旋转，主动杆9的另一端与中间杆10的一端铰接，所述中间杆10的另一端与从动杆11的一端铰接，所述从动杆11的另一端与第二固定支座12铰接，从动杆11可做往复摆动，所述连接杆7远离拨齿部的一端固定于所述中间杆10上，并使得所述主动杆9绕其与第一固定支座8的铰接轴旋转时，所述拨齿部做往复摆动而使得所述相邻两个凸齿4推动一个相应的钢珠在轨道槽内朝其传输方向移动，所述钢珠被拨齿部顶起时可与所述压板3相接。

参见图1和图2，本实施例的淬火装置包括一个圆弧状的呈波谷型设置的淬火管道13，所述淬火管道13的孔径容纳且仅能容纳一个钢珠滚动，在淬火管道13内盛有在管道内装满钢珠时至少可以淹没一个钢珠的淬火液，以使得逐个依次通过的钢珠均能保证没于淬火液中，较为充分地达到淬火效果。所述淬火液通过分别设置在靠淬火管道13两端的进液管14和出液管15与淬火液箱连通，以实现淬火液的动态循环补给，在所述淬火管道13的出口端还连接有斜向下设置的可供一个钢珠通过的出料管16。

如图7所示，本实施例的传送装置包括由上至下排布的进入段、中间段、输出段且三段首尾相连并呈波浪形的折线结构，具体需要几层折叠根据传输的钢珠尺寸以及前述喷气管18喷出干热空气的流速和温度适应性设计。其中，所述进入段用于支承钢珠的输送板采用金属滤网(第一金属滤网17)制成，该金属滤网用于输送钢珠的表面正对之处设有喷气管18，所述喷气管18的长度方向与钢珠在金属滤网上的传输方向平行，喷气管18朝钢珠的一侧沿其长度方向设有若干用于吹出热干风的喷气口；中间段由两段相互平行的金属板构成，两金属板(第一金属板19和第二金属板20)之间的间隙可供钢珠滚过。输出段用于传输钢珠的输送板采用所述金属滤网(第二金属滤网22)制成，在该处的金属滤网用于输送钢珠的表面正对之处设有喷淋管21，所述喷淋管21的的长度方向与钢珠在金属滤网上的传输方向平行，喷淋管21朝钢珠的一侧沿其长度方向设有若干用于喷洒防锈清洁液的喷液口。拨珠器的轨道槽的出口端与淬火装置的淬火管道13入口对接，所述出料管16的出口端与传送装置的进入段的进入端相连。

上述的铸造模具和坯件处理设备的连接，可以根据实际需求和车间具体环境进行适应性连接安装，例如设置输送成型后的钢珠的传输钢槽，钢槽入口端位于铸造模具的钢珠脱模落下之处，钢槽的出口端与所述轨道板6的轨道槽相连，以直接将脱模分离出来的钢珠送入钢槽。

工作原理及效果分析：本实施例中的铸造模具是采用拼接式的两瓣模块104组合成铸造出钢珠的铸造模具孔，其突出特点之一在于多个钢珠成“串”浇铸成型，这种方式有利于提高效率，且相对于一般的钢珠铸造工艺而言，其开模方向为朝水平方向两侧张开开模，即两模块104顶部铰接，底部采用脱模弹簧109撑开来实现脱模，当相配合的上盖板101罩在两模块104上端的圆锥台部分时将两模块104夹紧拼接成型，一方面实现模具的装夹一方面实现模具的组合成型，其结构非常科学而合理，尤其对于多个钢珠生产而言其结构更是简单而紧凑，例如对于特殊轴承的小批量生产时，可以采用本模具的成型部件将所需要的滚珠一次铸造成型，这样就使得所有滚珠都具有一致的集合尺寸和力学性能，安装于轴承上后不会使得轴承因为某个滚珠的提前失效而需要维修或者报废，且由于是同时批量铸造成型，在维修时也有更加合适的同批次滚珠的直接替换，而不用像如今的一些轴承，替换滚珠后轴承的游隙等性能参数变差。而鉴于本模具需要两端尽可能同时被封闭且需要耐高温，因此，本实施例中的所述夹具有效地满足了这一点要求，其夹具全部是机械结构，没有采用如今普及的传感器、PLC等自动控制元件来驱动，故而耐高温性能好，更加适合铸造车间的高温、多尘环境，使得本模具性能更高、使用寿命更长，且夹具的结构同样简单而易于制造、维护，只有几块钢板即可制成，易于推广使用。

另一方面，本实施例中的坯件处理设备通过简单巧妙的连杆机构来带动拨齿部件做往复摆动，并在摆动过程中伸入到轨道板的轨道槽内而将轨道槽内的钢珠限制在相邻两凸齿之间并朝上举起一定高度后再向前推移，逐个地将钢珠朝前推进，使之进入到弯曲的淬火管道内进行淬火，由于管道大小仅能容纳一个钢珠，因此，钢珠可逐个通过淬火管道的淬火液而逐个次序地淬火，历经淬火后，钢珠再经过传送装置的进料段，由高处朝右斜向下滚经金属滤网，并在该过程中被喷气管喷出的干热空气烘干，继而滚入中间段继续风干沥水，最终经由输出段输送出去，该设备结构简单紧凑，可以连续自动实现钢珠的逐个淬火、烘干、喷淋防锈处理，生产效率高，处理效果好，钢珠成品质量稳定可靠。

由此可见，本实施例中的铸造模具和坯件处理设备是有机结合为一体，将钢珠的整个生产工艺流程集成为一体，生产效率高、质量稳定可靠，尤其适用于小批量的诸如小量轴承滚珠之类的钢珠生产制造，既可满足生产效率高的要求，又可以使得若干钢珠具备一致的质量，确保所有滚珠的性能一致性。

进一步地，如图7和图9所示，所述输出段的输出端水平地连接有卸料台23，卸料台23的出口端处竖直地设有一块封板24，所述封板24背离卸料台23的一侧上方设有将封板24朝卸料台23一侧挤压的顶紧弹簧29，以使得在不卸料时封板24将卸料台23出口端封闭；所述封板24背离卸料台23一侧的下部连接有拉绳31的一端，拉绳31的另一端朝钢珠最终的水平传送方向斜向上绕过一个定滑轮30后与拨杆的拨柄26相连。所述拨杆包括所述拨柄26和箭头杆27，拨柄26和箭头杆27一体相连且呈一定夹角，所述箭头杆27的箭头部位于卸料台23的上方且与钢珠接触，箭头杆27与拨柄26相交处铰接在机架上，拨柄26与同样固定在机架上的复位弹簧相连，所述复位弹簧在钢珠非卸料的状态下通过对拨柄26的拉拽作用使得所述箭头部始终与卸料台23上的某个钢珠接触。

并且，所述拨柄26靠所述连杆机构的自由端处竖直地固定有一根滑柱25，所述拨珠器将一个钢珠朝前拨弄推移完毕时，所述连杆机构主动杆9与中间杆10铰接端旋转至与所述滑柱25接触的位置而带动拨杆绕其在所述机架上的铰接点旋转形成对钢珠的杠杆效应，并同时带动所述拉绳31将封板24拉开，以使得所述箭头部将一个钢珠迅速拨出卸料台23的出料口。

进一步地，如图10—11所示，所述轨道槽的横截面与漏斗的纵切面结构相同，且漏斗结构的开口朝上，以使得钢珠可以更好地在轨道槽内滑动，而不蹦出轨道槽。

进一步地，所述凸齿4用于推动钢珠移动的一侧的表面为圆弧面，以便在举升、推动钢珠时减少摩擦，更加顺利地使得钢珠逐个移动。

进一步地，所述压板3在所述压簧2的压力下使得被拨珠器拨动的钢珠可以刚好进入到所述淬火管道13的入口端内，以充分保证淬火管道13内的钢珠是逐个依次连续进入的。

进一步地，所述喷气管18的横截面呈矩形，且在其正对钢珠的一侧表面上沿其宽度方向开设有若干行所述喷气口，以提升烘干效果，充分烘干。

进一步地，两所述金属板之间的间距仅供一个钢珠滚过，且不用于直接支撑钢珠供钢珠在上面滚动的那块金属板能接住从所述进入段的金属滤网上滤下的渣滓，可将漏下的渣滓全部接住并运输出去。

进一步地，所述淬火管道13为半圆状弯曲，所述进液管14和出液管15同轴设置且该轴线以下的淬火管道13中至少装有三个钢珠，该设计使得钢珠得到充分的淬火效果，提升钢珠的硬度等性能。

进一步地，如图1和图4所示，该铸造模还包括切断装置，所述切断装置用于切断由所述流道108成型的与钢珠相连的连接筋，切断装置包括竖直设置的条形主板110以及朝成型部件垂直固定于条形主板110上的条形切刀106，以便通过条形主板110即可同步驱动所有的条形切刀106运动，条形切刀106宜做得越小越好，其露出在成型部件之外的部分全部为圆柱状的刀柄部分为佳。所述条形切刀106可滑动地伸入到拼接好的成型部件内且其刀刃正对所述连接筋靠钢珠一端，以便从钢珠的表面将连接筋切除，完成连接筋与钢珠的彻底分离。与所述刀刃正对设置在流道108另一侧的盲孔内同轴设有圆柱部122，该圆柱部122在安装于盲孔孔底处的圆柱弹簧121作用下被顶至盲孔孔口并将盲孔孔口全部封闭，且位于孔口处的圆柱部122端面为一个圆弧面，所述圆弧面为流道108内壁面的一部分，以便使得该处的流道108成型的连接筋具有圆柱面，便于脱模。所述刀刃切断相应的连接筋后推动圆柱部122而进入到盲孔内，刀刃继而插入盲孔的孔口内部，有利于实现连接筋的彻底断裂。在所述条形主板110和成型部件之间的条形切刀106刀柄上套有退刀弹簧107，所述退刀弹簧107在外界释放条形主板110的推力后将条形切刀106顶回其刀刃刚好与流道108相接的原始位置，即冲压条形主板110的压力撤去后条形切刀106自动弹回原位。该结构设计解决了脱模时可能存在的连接筋与钢珠连接的问题，可以较好地直接获得不带余料的钢珠，减少去毛刺工序。

进一步地，所述扭动板由扭转机构驱动其做平面旋转运动；如图6所示，所述扭转机构包括输出芯轴115、扭转体116、旋转柄；其中，扭转体116呈半圆形的板状，在其圆周面上沿其圆周方向开设有一道弧形沟槽118，扭转体116靠其直径所在边缘处的内部固定安装有一根转轴，该转轴与扭转体116的直径边缘平行，转轴的两端分别安装在机架上的两个轴承117内。所述输出芯轴115垂直于扭转体116的直径边缘且为中垂线。所述旋转柄大体呈手摇柄状的Z型结构，旋转柄的输出轴119和输入轴120平行且输入轴120安装在固定于机架上的轴承117内，输出轴119伸入所述弧形沟槽118内以使得所述输入轴120自转时所述输出轴119绕输入轴120公转过程中通过输出轴119与所述弧形沟槽118的配合而令所述扭转体116绕转轴转动。所述输出芯轴115垂直于所述扭动板的其中一块板体113固定连接，扭转体116内的所述转轴宜与两连接臂111转至同一直线而共线时，转轴与此时的连接臂111垂直。该扭转机构有效地保证了扭动板的平面旋转运动，使得扭动板更好地在竖直平面内旋转而带动相应的连接臂111，同时结构简单，巧妙，为采用电气控制元件，对于铸造车间的高温、多尘环境来说避免了元器件的损坏和因电气绝缘性而产生的易燃易爆安全隐患。且这种扭转机构由于是输出芯轴115在弧形沟槽118内滑动带动，运动十分灵活，机构可靠性强，利于提高使用寿命。

进一步地，所述夹臂100距离其自由端处1/3处铰接在机架上，可以使得夹臂100具有一定结构强度的前提下具有较大的夹紧力。

进一步地，所述脱模弹簧109为两根且分列所述模槽的前后两侧，便于脱模时的两模块104的自然分离。

作为进一步实施例，所述凸齿4朝钢珠的两侧面均为圆弧面，且两侧圆弧面使得凸齿呈剑尖状结构。

在以上的所有实施例中，凸齿4结构如图12—13所示，所述凸齿4与所述水平杆5一体成型，且凸齿4呈长方体状，凸齿内竖直地设有长方体状的通孔，该通孔还竖直贯穿所述水平杆5，所述通孔的顶端口朝钢珠的两对边为与钢珠表面相切的刀刃锋边状，所述通孔可容纳被所述刀刃锋边刮落的残渣毛刺通过后落下，以使得钢珠上的连接筋切断的断口部再次被切削、刮擦，使得滚珠表面的该处更加光滑，充分去掉毛刺飞边，保证钢珠质量。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种钢珠生产线，其特征在于：包括铸造模具和与铸造模具相连的坯件处理设备；

铸造模具，其包括成型部件、上盖板、下盖板以及夹具；

成型部件包括左右对称设置的两瓣模块，每块模块在其拼接面上均沿竖直方向开设有若干个半球形的模槽，相邻两模槽通过竖直设置的流道连通，所述流道由两瓣模块拼接而成，两模块的上端铰接在机架上的同一铰接轴上且两模块拼接后的上部呈上大下小的圆锥台状结构，两模块下端通过水平设置的两头分别预埋于两模块内的脱模弹簧相连，所述脱模弹簧不经过所述模槽且在自然状态下将两瓣模块顶至张开呈“八”字形的脱模位置状态；

上盖板下端面开设有圆锥型腔体，所述圆锥型腔体罩在所述圆锥台状结构时将两瓣模块拼接完毕而形成铸造一串钢珠的成型腔，在上盖板内还预埋有进液管，该进液管出口端伸入所述圆锥型腔体内并直插连通于两模块接缝处最上部的所述流道，进液管的入口端与上盖板顶部的灌注阀连通；

下盖板朝模块的一侧表面为与模块底端面贴合的光滑平面结构；

夹具包括一个“T”型的扭动板和两组由连接臂与夹臂构成的杠杆部，所述扭动板包括相互垂直的两块板体且其中一块板体为另一块板体的中垂线，所述杠杆部分别铰接在所述另一块板体的两端分别铰接有所述连接臂的一端，连接臂的另一端铰接在夹臂的端部，所述夹臂的两端之间的某处铰接在机架上，以形成杠杆效应；

所述上盖板和下盖板分别连接在两个夹臂上，扭动所述扭动板做平面运动时两所述夹臂分别带动上、下盖板靠近或者远离所述成型部件的上下两端，且最终可使得上盖的圆锥型腔体罩在两模块的上端并使得两模块拼接成型，所述下盖可盖在拼接好的成型部件的下端面并将最底端的所述流道出口封住；

坯件处理设备；其包括顺次相连的拨珠器、淬火装置、传送装置；

拨珠器，由上至下依次包括固定设置的固定板、压簧、压板、轨道板以及拨动机构；

所述固定板与压板之间通过所述压簧连接，所述轨道板固定设置且与压板平行，在轨道板的长度方向上开设有一道贯穿轨道板上下表面的轨道槽，所述轨道槽可供钢珠放置而不落下；

所述拨动机构包括拨叉部件和带动拨叉部件向上伸入到轨道槽内并将轨道槽内的钢珠朝其运输方向推动的连杆机构；所述拨叉部件包括条型的耙子状的拨齿部以及连接杆，拨齿部的水平杆上部沿其长度方向均匀间隔设设有多个凸齿，每相邻两个凸齿之间的间隙能容纳且仅容纳一个钢珠，拨齿部的水平杆下方固定连接所述连接杆，以使得整个拨叉部件呈T字形；所述连杆机构包括一端铰接在第一固定支座上的主动杆，主动杆的另一端与中间杆的一端铰接，所述中间杆的另一端与从动杆的一端铰接，所述从动杆的另一端与第二固定支座铰接，所述连接杆远离拨齿部的一端固定于所述中间杆上，并使得所述主动杆绕其与第一固定支座的铰接轴旋转时，所述拨齿部做往复摆动而使得所述相邻两个凸齿推动一个相应的钢珠在轨道槽内朝其传输方向移动，所述钢珠被拨齿部顶起时可与所述压板相接；

淬火装置，包括一个圆弧状的呈波谷型设置的淬火管道，所述淬火管道的孔径容纳且仅能容纳一个钢珠滚动，在淬火管道内盛有在管道内装满钢珠时至少可以淹没一个钢珠的淬火液，所述淬火液通过分别设置在靠淬火管道两端的进液管和出液管与淬火液箱连通，以实现淬火液的动态循环补给，在所述淬火管道的出口端还连接有斜向下设置的可供一个钢珠通过的出料管；

传送装置，包括由上至下排布的进入段、中间段、输出段且三段首尾相连并呈波浪形的折线结构；其中，所述进入段用于支承钢珠的输送板采用金属滤网制成，金属滤网用于输送钢珠的表面正对之处设有喷气管，所述喷气管的长度方向与钢珠在金属滤网上的传输方向平行，喷气管朝钢珠的一侧沿其长度方向设有若干用于吹出热干风的喷气口；中间段由两段相互平行的金属板构成，两金属板之间的间隙可供钢珠滚过；输出段用于传输钢珠的输送板采用所述金属滤网制成，在该处的金属滤网用于输送钢珠的表面正对之处设有喷淋管，所述喷淋管的的长度方向与钢珠在金属滤网上的传输方向平行，喷淋管朝钢珠的一侧沿其长度方向设有若干用于喷洒防锈清洁液的喷液口；

拨珠器的轨道槽的出口端与淬火装置的淬火管道入口对接，所述出料管的出口端与传送装置的进入段的进入端相连。

2.根据权利要求1所述钢珠生产线，其特征在于：所述输出段的输出端水平地连接有卸料台，卸料台的出口端处竖直地设有一块封板，所述封板背离卸料台的一侧上方设有将封板朝卸料台一侧挤压的顶紧弹簧，以使得在不卸料时封板将卸料台出口端封闭；所述封板背离卸料台一侧的下部连接有拉绳的一端，拉绳的另一端朝钢珠最终的水平传送方向斜向上绕过一个定滑轮后与拨杆的拨柄相连；所述拨杆包括所述拨柄和箭头杆，拨柄和箭头杆一体相连且呈一定夹角，所述箭头杆的箭头部位于卸料台的上方且与钢珠接触，箭头杆与拨柄相交处铰接在机架上，拨柄与同样固定在机架上的复位弹簧相连，所述复位弹簧在钢珠非卸料的状态下通过对拨柄的拉拽作用使得所述箭头部始终与卸料台上的某个钢珠接触；

所述拨柄靠所述连杆机构的自由端处竖直地固定有一根滑柱，所述拨珠器将一个钢珠朝前拨弄推移完毕时，所述连杆机构主动杆与中间杆铰接端旋转至与所述滑柱接触的位置而带动拨杆绕其在所述机架上的铰接点旋转形成对钢珠的杠杆效应，并同时带动所述拉绳将封板拉开，以使得所述箭头部将一个钢珠迅速拨出卸料台的出料口。

3.根据权利要求1所述钢珠生产线，其特征在于：所述轨道槽的横截面与漏斗的纵切面结构相同，且漏斗结构的开口朝上。

4.根据权利要求1所述钢珠生产线，其特征在于：所述凸齿用于推动钢珠移动的一侧的表面为圆弧面。

5.根据权利要求1所述钢珠生产线，其特征在于：所述压板在所述压簧的压力下使得被拨珠器拨动的钢珠可以刚好进入到所述淬火管道的入口端内。

6.根据权利要求1所述钢珠生产线，其特征在于：所述喷气管的横截面呈矩形，且在其正对钢珠的一侧表面上沿其宽度方向开设有若干行所述喷气口。

7.据权利要求1所述钢珠生产线，其特征在于：所述铸造模具还包括切断装置，所述切断装置用于切断由所述流道成型的与钢珠相连的连接筋，切断装置包括竖直设置的条形主板以及朝成型部件垂直固定于条形主板上的条形切刀；所述条形切刀可滑动地伸入到拼接好的成型部件内且其刀刃正对所述连接筋靠钢珠一端，以便将连接筋与钢珠分离；与所述刀刃正对设置在流道另一侧的盲孔内同轴设有圆柱部，该圆柱部在安装于盲孔孔底处的圆柱弹簧作用下被顶至盲孔孔口，且位于孔口处的圆柱部端面为一个圆弧面，所述圆弧面为流道内壁面的一部分，所述刀刃切断相应的连接筋后推动圆柱部而进入到盲孔内；在所述条形主板和成型部件之间的条形切刀刀柄上套有退刀弹簧，所述退刀弹簧在外界释放条形主板的推力后将条形切刀顶回其刀刃刚好与流道相接的原始位置。

8.根据权利要求1所述钢珠生产线，其特征在于：所述扭动板由扭转机构驱动其做平面旋转运动；所述扭转机构包括输出芯轴、扭转体、旋转柄；其中，扭转体呈半圆形的板状，在其圆周面上沿其圆周方向开设有一道弧形沟槽，扭转体靠其直径所在边缘处的内部固定安装有一根转轴，该转轴与扭转体的直径边缘平行，转轴的两端分别安装在机架上的两个轴承内；所述输出芯轴垂直于扭转体的直径边缘且为中垂线；所述旋转柄大体呈手摇柄状的Z型结构，旋转柄的输出轴和输入轴平行且输入轴安装在固定于机架上的轴承内，输出轴伸入所述弧形沟槽内以使得所述输入轴自转时所述输出轴绕输入轴公转过程中通过输出轴与所述弧形沟槽的配合而令所述扭转体绕转轴转动；所述输出芯轴垂直于所述扭动板的其中一块板体固定连接。

9.根据权利要求1所述钢珠生产线，其特征在于：所述凸齿朝钢珠的两侧面均为圆弧面，且两侧圆弧面使得凸齿呈剑尖状结构。

10.根据权利要求1—8任一项所述钢珠生产线，其特征在于：所述凸齿与所述水平杆一体成型，且凸齿呈长方体状，凸齿内竖直地设有长方体状的通孔，该通孔还竖直贯穿所述水平杆，所述通孔的顶端口朝钢珠的两对边为与钢珠表面相切的刀刃锋边状，所述通孔可容纳被所述刀刃锋边刮落的残渣毛刺通过后落下。