CN109940123A - 螺栓成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螺栓成型装置，属于螺栓加工制造设备技术领域。它解决了现有螺栓加工成型设备成型效率低，成型效果差，上模与机床连接不牢靠等问题，本发明包括机体、设置在机体上的上模、下模及移料装置，上模包括上模体及设置在上模体上的多个上模单元，下模包括下模体及设置在下模体上与各上模单元一一对应的下模单元，移料装置能将棒料送至各下模单元上及将成型好的棒料从下模单元中移出至外界，各上模单元通过一中间衔接板与上模体滑动连接，中间衔接板与上模体之间设置有楔形结构。本发明成型效率高，应用安全。

Description

螺栓成型装置

技术领域

本发明属于螺栓加工制造设备技术领域，具体涉及一种螺栓成型装置。

背景技术

目前有一种大型外六角螺栓(行业内一般将螺杆直径大于或等于30mm的外六角螺栓称为大型外六角螺栓)，在加工时至少包括两大步：第一步加工成型大型外六角螺栓，第二步在螺栓的螺杆上加工出螺纹，由于第一步直接决定大型外六角螺栓的生产效率和产品质量，以下针对大型外六角螺栓的加工均指第一步，现有大型外六角螺栓的螺杆螺头成型一般采用红冲工艺(一种热挤压工艺)，红冲工艺采用的模具包括上模和下模，上模和冲床固定连接，上模包括一个横截面为六角面的六角杆，下模上设置有用于成型螺杆和外六角状螺头的型腔，型腔下方设置有顶出头，加热后的坯料放入型腔，冲床带动上模向下冲压，挤压出螺栓的螺杆和外六角状螺头，上述模具存在以下缺点：成型效率低，成型效果差；上模与机床连接不牢靠，在冲压成型时，冲压力是很大的，容易使得模具报废；成型好后，需一根根搬运收集，生产效率低下。

发明内容

本发明的目的是针对现有螺栓制造所存在的上述缺点，而提供一种成型效果好、成型效率高、结构紧凑、使用安全的螺栓成型装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

螺栓成型装置，其特征在于，它包括机体、设置在机体上的上模、下模及移料装置，所述的上模包括上模体及设置在上模体上的多个上模单元，所述的下模包括下模体及设置在下模体上与各上模单元一一对应的下模单元，移料装置能将棒料送至各下模单元上及将成型好的棒料从下模单元中移出至外界，所述的各上模单元通过一中间衔接板与上模体滑动连接，所述的中间衔接板与上模体之间设置有楔形结构。上模能相对下模上下运动。

优选的，所述的各上模单元具有将棒料上端成型出螺头的型腔，各下模单元上竖直设置有与棒料直径尺寸相当的柱形孔，各柱形孔贯通下模体上下表面，所述的螺栓成型装置还包括顶压机构，顶压机构能在上模单元下压对应下模单元上的棒料时将棒料的下端顶住。

优选的，所述的型腔的尺寸逐渐变大。

通过设置上模、下模及移料装置从而实现棒料的自动移送成型，棒料依次经过不同尺寸型腔的上模单元中成型，最后成型出合格的带有螺头的螺栓。

优选的，所述的上模体上设置有三个上模单元。对应的下模单元也设置了三个。

由于棒料的尺寸不同，有的棒料非常长，增加上模的上下行程，显然成本很高，所以本发明使得各上模单元通过中间衔接板与上模体之间水平滑动，这样可以让出向下模单元的柱形孔内置放棒料的空间，而中间衔接板和上模体之间会存在间隙，上模下压过程中，上模对下模有一个很大的冲击力，力的反作用，中间衔接板也受到一个很大的冲击力，这样不仅存在使上模单元与中间衔接板损坏报废的问题，还存在安全隐患，因此本发明设置了楔形结构，从而中间衔接板与上模体滑动到位(各上模单元正好正对下模单元)后，中间衔接板和上模体之间紧紧契合在一起，没有了间隙，解决了上述的损坏问题或者安全隐患。

优选的，所述的楔形结构包括设置在中间衔接板上的若干第一滑槽及设置在上模体上的若干与第一滑槽一一对应的第二滑槽，第一滑槽内固设有具有第一导斜面的第一楔形块，第二滑槽内设置有具有第二导斜面的第二楔形块，第一楔形块和第二楔形块能契合在一起。第一导斜面和第二导斜面相向设置，第一楔形块和第二楔形块契合在一起后，第一导斜面和第二导斜面紧紧压合在一起，从而使得中间衔接板和上模体之间紧紧的对接在一起，结构牢靠紧固，应用安全。

若干第一滑槽间隔平行设置，第一滑槽向下模单元的上方方向延伸，第一滑槽和第二滑槽的宽度尺寸一致，第一滑槽和第二滑槽上下设置且两者的槽口相对，当中间衔接板相对上模体滑动到位后(此时上模体上的各上模单元正对对应的下模单元)，第一楔形块和第二楔形块契合在一起。

优选的，所述的上模体上间隔设置有若干燕尾槽，中间衔接板的一面与上模单元连接，另一面设置有与燕尾槽一一对应的凸块，凸块的形状与燕尾槽的形状相同，各凸块能卡入对应的燕尾槽内，凸块能相对对应的燕尾槽滑动。

凸块与燕尾槽的设置，不仅使得中间衔接板能带着上模单元一起与上模体连接在一起，且中间衔接板能相对上模体来回滑动，从而实现上模单元的移位。

优选的，所述的移料装置包括横梁及设置在横梁上的若干机械爪，所述的移料装置还包括使得横梁相对下模单元上下、左右、前后运动的上下运动驱动机构、左右运动驱动机构及前后运动驱动机构。

优选的，所述的各上模单元与中间衔接板可拆卸连接。这样成型不同尺寸的棒料的时候，可以通过更换不同尺寸的上模单元实现。

优选的，所述的顶压机构包括顶压气缸、横板及设置在横板上与柱形孔正对且一一对应的顶压螺母，横板水平设置且位于各柱形孔的下方，顶压气缸的活塞杆竖直伸出与横板固定连接驱动横板上下升降。在驱动横板上下运动的过程中，设置在横板上顶压螺母也能跟着上下运动。各柱形孔呈一排设置，顶压螺母也呈一排设置，且各顶压螺母位于对应的柱形孔内。

优选的，所述的螺栓成型装置还包括感应装置，该感应装置能感应到棒料是否掉落下模单元的柱形孔内且棒料的下部位于顶压螺母上，所述的感应装置包括金属传感器。

优选的，所述的机体上设置有成型腔室，成型腔室贯通机体两侧，上述横梁位于成型腔室内能沿着机体的两侧来回运动，成型腔室的一端为进料端，另一端为出料端。

优选的，所述的螺栓成型装置还包括螺栓收集机构，所述的螺栓收集机构包括第一料斗及第二料斗，第一料斗设置在成型腔室出料端一侧，其包括第一倾斜面，第二料斗设置在第一料斗的下方，其包括第二倾斜面，第一倾斜面的出料端头位于第二倾斜面的上方，第二料斗的下方设置有收集槽。

棒料成型好后，先到第一倾斜面，然后沿着第一倾斜面到达第二倾斜面，最后到达收集槽。如果成型好的螺栓直接到达第二倾斜面，会对第二倾斜面的冲击力很大，因此本发明设置了第一倾斜面及第二倾斜面，能起到缓冲作用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过机体上的上模、下模及移料装置能实现螺栓的自动化成型，设置多个上模和对应的下模能使得螺栓螺头的成型效果更好(棒料的上端分多次成型)，设置燕尾槽及凸块能使得上模在下压成型的时候，上模单元能相对上模体移动，从而能使得成型好的棒料出料；设置楔形结构，从而中间衔接板(上面设置有上模单元)能与上模体紧密对接，这样能保证上模下压成型时的安全性；设置的移料装置能自动移动棒料及最后将棒料移送到螺栓收集机构，横梁能上下、左右、前后运动，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明应用在螺栓成型机(包括自动送料装置)上的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明另一个方向的结构示意图；

图4为本发明的结构示意图；

图5为本发明的部分结构示意图；

图6为本发明的俯视图；

图7为本发明的部分结构示意图；

图8为本发明的部分结构示意图；

图9为本发明去除横梁后的部分结构示意图；

图10为本发明第二楔形块的结构示意图。

图中，1、上模；2、下模；3、上模体；4、上模单元；5、下模单元；6、柱形孔；7、横梁；8、机械爪；9、成型腔室；10、进料端；11、出料端；12、支架；13、夹爪；14、联动柱；15、V形联动杆；16、连接件；17、第一支板；18、第一电机；19、第二支板；20、第二料斗；21、第二电机；22、第三支板；23、第三电机；24、中间衔接板；25、第一滑槽；26、第二滑槽；27、第一楔形块；28、第二楔形块；29、燕尾槽；30、凸块；31、第一料斗；32、连接部；33、机体。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图10所示，本发明提出的一种螺栓成型装置，它包括机体33、设置在机体33上的上模1、下模2及移料装置。

上模1能相对下模2上下运动，上模1包括上模体3及设置在上模体3上的多个上模单元4。上模1能在驱动机构驱动下上下运动，通过驱动机构驱动上模1上下运动为现有的技术，在此不作详述。

下模2包括下模体及设置在下模体上与各上模单元4一一对应的下模单元5，各上模单元4具有将棒料上端成型出螺头的型腔，从左至右，各型腔的尺寸逐渐变大，最后一个上模单元4的型腔的尺寸与所要成型的棒料对应需要成型的螺头的尺寸相当。

各下模单元5上竖直设置有与棒料直径尺寸相当的柱形孔6，各柱形孔6贯通下模体上下表面，移料装置能将棒料送至各下模单元5的柱形孔6内及将成型好的棒料从柱形孔6中移出至外界(下述的螺栓收集机构内)。

本发明设置了三个上模单元4，对应的下模单元5也设置了三个。

上述移料装置包括横梁7及设置在横梁7上的若干机械爪8，各机械爪8等间隔设置在横梁7上。本发明设置了四个机械爪8，四个机械爪8等间隔设置在横梁7上，相邻两个机械爪8之间的距离相等，相邻两个机械爪8之间的距离与相邻两个柱形孔6之间的距离相同。四个机械爪8其中一个抓起上一道工序送过来的棒料，另外三个机械爪8对应下模单元5中的三根棒料，各棒料经过上模单元4的三个型腔后才成型出符合要求的带有螺头的螺栓。

各下模单元5设置在下模体上且它们分布在同一直线上，横梁7与该直线平行。

移料装置还包括使得横梁7相对下模单元5上下、左右、前后运动的上下运动驱动机构、左右运动驱动机构及前后运动驱动机构。

机体33上设置有成型腔室9，成型腔室9贯通机体33两侧，上述横梁7位于成型腔室9内能沿着机体33的两侧来回运动，成型腔室9的一端为进料端10，另一端为出料端11。

各机械爪8均包括支架12及设置在支架12上的两个夹爪13及夹爪张合机构，两对夹爪13能在夹爪张合机构的作用下水平张合从而夹紧或者松开棒料，支架12上设置有支板，支板上水平设置有两个滑轨，两个滑轨上下间隔设置，滑轨上设置有两个滑板，两个滑板竖直间隔设置与滑轨相垂直。

两个夹爪13对应位于两个滑块上，为了更稳的夹住棒料，本发明设置了两对夹爪13，两对夹爪13上下设置。夹爪张合机构能驱动两个滑板左右来回运动，从而实现夹爪13张合。

夹爪张合机构包括设置在上述支架12上的驱动气缸、中间联动架，上述两个滑块的上部设置有联动柱14，中间联动架包括两个V形联动杆15，两个V形联动杆15的V口相对，各V形联动杆15的中部与支架12转动连接。

两个V形联动杆15的一端部与对应侧的联动柱14转动连接，两个V形联动杆15的另一端部通过一连接件16连接，两个V形联动杆15转动(连接件16上设置有支柱，各V形联动杆15的该端与支柱转动连接)连接在一起，驱动气缸的活塞杆伸出与连接件16连接。

上述的左右运动驱动机构包括设置在机体33两侧的第一支板17，各第一支板17的下部均间隔设置有两排滑轮，两排滑轮水平设置，上述横梁7背向下模单元5一侧设置有滑轨，滑轨卡在两排滑轮之间能相对滑轮来回运动，横梁7的其中一端部设置有齿条，对应侧的第一支板17上设置有一第一电机18，第一电机18的输出轴设置有与齿条啮合的齿轮，第一电机18的输出轴竖直设置。第一电机18工作从而驱动齿轮转动，齿轮只能在原地旋转，从而带动与之啮合的齿条来回运动，从而带动横梁7左右来回运动。

上述的上下运动驱动机构包括设置在机体33两侧的第二支板19，各第一支板17与第二支板19一一对应，各第一支板17上面向第二支板19一侧均设置有两排滑轮，两排滑轮竖直设置，各第二支板19均竖直设置，各第二支板19的两侧均竖直设置有轨条，各第一支板17通过其上设置的两排滑轮与对应的第二支板19两侧设置的轨条滚动连接，各第一支板17上均设置有一第二电机21，第二电机21的输出轴穿过第一支板17上设置的通孔与齿轮连接，该齿轮与第二支板19上的其中一轨条内侧啮合，第二电机21与第一支板17固定连接。当第二电机21工作的时候，对应的齿轮旋转，各第一支板17相对第二支板19上下运动，因为横梁7架设在两第一支板17上，所以横梁7会随着第一支板17一起上下运动。

上述前后运动驱动机构包括设置在机体33两侧上的第三支板22，第三支板22与机体33固定连接，各第三支板22水平设置，第三支板22与第二支板19一一对应，各第二支板19靠近对应的第三支板22的一侧上设置有两排滑轮，两排滑轮水平设置，各第三支板22的上下两侧均设置有一轨条，两轨条位于对应的第二支板19的两排滑轮之间。

各第二支板19上均设置有一第三电机23，第三电机23的输出轴水平穿过对应的第二支板19上的通孔，输出轴上设置有齿轮，该齿轮与对应的第三支板22上的轨条啮合，从而第三电机23工作的时候，能带动第二支板19相对对应的第三支板22水平来回运动，由上面描述可知，第一支板17是设置在第二支板19上的，所以第一支板17也能水平前后运动，从而横梁7也跟着前后来回运动。

本发明还包括顶压机构，顶压机构能在上模单元4下压对应下模单元5上的棒料时将棒料的下端顶住。

通过设置上模1、下模2及移料装置从而实现棒料的自动移送成型，棒料依次经过不同尺寸型腔的上模单元4中成型，最后成型出合格的带有螺头的螺栓。

各上模单元4通过一中间衔接板24与上模体3滑动连接，所述的中间衔接板24与上模体3之间设置有楔形结构。

各上模单元4与上模体3可拆卸连接。这样成型不同尺寸的棒料的时候，可以通过更换上模单元4实现。

各上模单元4与中间衔接板24可拆卸连接，中间衔接板24在各上模单元4对应位置处设置有连接部32，各上模单元4与对应的连接部32螺纹连接。通过将各上模单元4与中间衔接板24可拆卸连接，可以更换其它多套不同尺寸的上模单元4。

由于棒料的尺寸不同，有的棒料非常长，增加上模1的上下行程，显然成本很高，所以本发明使得各上模单元4通过中间衔接板24与上模体3之间水平滑动，这样可以让出向下模单元5的柱形孔6内置放棒料的空间，而中间衔接板24和上模体3之间存在间隙，上模1下压过程中，上模1对下模2有一个很大的冲击力，力的反作用，中间衔接板24也受到一个很大的冲击力，这样不仅存在使上模单元4与中间衔接板24损坏报废的问题，还存在安全隐患，因此本发明设置了楔形结构，从而中间衔接板24与上模体3滑动到位(各上模单元4正好正对下模单元5)后，中间衔接板24和上模体3之间紧紧契合在一起，没有了间隙，解决了上述的损坏问题或者安全隐患。

楔形结构包括设置在中间衔接板24上的若干第一滑槽25及设置在上模体3上的若干与第一滑槽25一一对应的第二滑槽26，第一滑槽25内固设有第一楔形块27，第二滑槽26内设置有第二楔形块28，第一楔形块27和第二楔形块28能契合在一起。

上模体3上间隔设置有若干燕尾槽29，中间衔接板24的一面与上模体3连接，另一面设置有与燕尾槽29一一对应的凸块30，凸块30的形状与燕尾槽29的形状相同，各凸块30能卡入对应的燕尾槽29内，凸块30能相对对应的燕尾槽29滑动。

上述的顶压机构包括顶压气缸、横板及设置在横板上与柱形孔6正对且一一对应的顶压螺母，横板水平设置且位于各柱形孔6的下方，顶压气缸的活塞杆竖直伸出与横板固定连接驱动横板上下升降。在驱动横板上下运动的过程中，设置在横板上的顶压螺母也能跟着上下运动。各柱形孔6呈一排设置，顶压螺母也呈一排设置，且各顶压螺母位于对应的柱形孔6内。

螺栓成型装置还包括感应装置，该感应装置能感应到棒料是否掉落下模单元5的柱形孔6内且棒料的下部位于顶压螺母上，所述的感应装置包括金属传感器。

本发明还包括螺栓收集机构，所述的螺栓收集机构包括第一料斗31及第二料斗20，第一料斗31设置在成型腔室9出料端11一侧，其包括第一倾斜面，第二料斗20设置在第一料斗31的下方，其包括第二倾斜面，第二料斗20的下方设置有收集槽。棒料成型好后，先到底第一倾斜面，然后沿着第一倾斜面到达第二倾斜面，最后到达收集槽。如果成型好的螺栓直接到达第二倾斜面，会对第二倾斜面的冲击力很大，因此本发明设置了第一倾斜面及第二倾斜面，能起到缓冲作用。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.螺栓成型装置，其特征在于，它包括机体、设置在机体上的上模、下模及移料装置，上模能相对下模上下运动，所述的上模包括上模体及设置在上模体上的多个上模单元，所述的下模包括下模体及设置在下模体上与各上模单元一一对应的下模单元，移料装置能将棒料送至各下模单元上及将成型好的棒料从下模单元中移出至外界，所述的各上模单元通过一中间衔接板与上模体水平滑动连接，所述的中间衔接板与上模体之间设置有楔形结构。

2.根据权利要求1所述的螺栓成型装置，其特征在于，所述的各上模单元具有将棒料上端成型出螺头的型腔，各下模单元上竖直设置有与棒料直径尺寸相当的柱形孔，各柱形孔贯通下模体上下表面，所述的螺栓成型装置还包括顶压机构，顶压机构能在上模单元下压对应下模单元上的棒料时将棒料的下端顶住。

3.根据权利要求1或2所述的螺栓成型装置，其特征在于，所述的楔形结构包括设置在中间衔接板上的若干第一滑槽及设置在上模体上的若干与第一滑槽一一对应的第二滑槽，第一滑槽内固设有具有第一导斜面的第一楔形块，第二滑槽内设置有具有第二导斜面的第二楔形块，第一楔形块和第二楔形块能契合在一起。

4.根据权利要求1或2所述的螺栓成型装置，其特征在于，所述的上模体上间隔设置有若干燕尾槽，中间衔接板的一面与上模单元连接，另一面设置有与燕尾槽一一对应的凸块，凸块的形状与燕尾槽的形状相同，各凸块能卡入对应的燕尾槽内，凸块能相对对应的燕尾槽滑动。

5.根据权利要求1或2所述的螺栓成型装置，其特征在于，所述的移料装置包括横梁及设置在横梁上的若干机械爪，所述的移料装置还包括使得横梁相对下模单元上下、左右、前后运动的上下运动驱动机构、左右运动驱动机构及前后运动驱动机构。

6.根据权利要求1或2所述的螺栓成型装置，其特征在于，所述的各上模单元与中间衔接板可拆卸连接。

7.根据权利要求2所述的螺栓成型装置，其特征在于，所述的顶压机构包括顶压气缸、横板及设置在横板上与柱形孔正对且一一对应的顶压螺母，横板水平设置且位于各柱形孔的下方，顶压气缸的活塞杆竖直伸出与横板固定连接驱动横板上下升降。

8.根据权利要求7所述的螺栓成型装置，其特征在于，所述的螺栓成型装置还包括感应装置，该感应装置能感应到棒料是否掉落下模单元的柱形孔内且棒料的下部位于顶压螺母上，所述的感应装置包括金属传感器。

9.根据权利要求5所述的螺栓成型装置，其特征在于，所述的机体上设置有成型腔室，成型腔室贯通机体两侧，上述横梁位于成型腔室内能沿着机体的两侧来回运动，成型腔室的一端为进料端，另一端为出料端。

10.根据权利要求9所述的螺栓成型装置，其特征在于，所述的螺栓成型装置还包括螺栓收集机构，所述的螺栓收集机构包括第一料斗及第二料斗，第一料斗设置在成型腔室出料端一侧，其包括第一倾斜面，第二料斗设置在第一料斗的下方，其包括第二倾斜面，第一倾斜面的出料端头位于第二倾斜面的上方，第二料斗的下方设置有收集槽。