CN110014071A - 一种气动冲击低应力下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动冲击低应力下料装置，属于智能制造技术领域，其包括机架、固定在机架上的套筒支架、固定在套筒支架上的冲击气缸和支架端盖，其中，套筒支架包括底座和支筒，支架端盖固定在支筒的端部，支筒的内腔中安装有套筒，冲击气缸的活塞杆的端部固定有冲击锤头，支筒的侧壁上设置有用于通过冲击锤头的通孔，套筒采用弹簧支撑安装在支筒的内腔中，采用套筒作为力臂补偿装置，加长了下料装置的棒料加载力臂，使短棒料所受的力臂能够延长，保证短棒料的V型槽尖端能够获得较大的应力，而且能够保证棒料的周向受力情况均匀，保证棒料的轴向以及径向的定位准确，可以得到较好的下料断面质量。

Description

一种气动冲击低应力下料装置

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，尤其涉及一种气动冲击低应力下料装置。

背景技术

低应力下料是将裂纹技术应用于棒材下料中，先人为地在棒材表面上预制一条环向裂纹，然后对带有环向表面裂纹的棒材施加一定外力，使其以低应力脆断的形式动态分离。低应力弯曲断裂下料被公认为是未来最有发展潜力的精密下料方法，它充分利用环向V型槽的缺口效应和弯曲效应，实现材料在低应力水平下的脆断，获得无几何畸变、断口垂直平整、无需倒角的毛坯。目前学者们已就低应力弯曲下料技术从应力集中、机构设计、断口形貌等方面进行了一些研究。

但低应力弯曲下料的材料分离机理、高效精密实现方法和质量评价标准等关键核心技术仍未突破，因而提高产品精度和生产效率，降低能耗以及减少污染等的综合目标也未能真正实现。为加快振兴我国装备制造业发展，研究高效、高品质、节能、环境友好型金属材料近净成形下料新技术及材料分离机理势在必行。

现有的低应力下料机可以解决长棒料下料的部分问题，但是对于短棒料或者长棒料的最后几节，由于长度过短，低应力下料的夹持装置产生的加载力臂过短，不好夹紧，而且加载力在棒料V型槽尖端处产生的弯矩较小，导致下料机工作时所下棒料长度范围受限、需用的下料力较大、棒料的材料浪费或者棒料断面质量不好。因此，亟待解决短棒料或长棒料最后几节下料的夹持力臂过短的问题。

发明内容

本发明提供一种气动冲击低应力下料装置，旨在加长下料装置的棒料加载力臂，使短棒料所受的力臂能够延长，保证短棒料的V型槽尖端能够获得较大的应力，而且能够保证棒料的周向受力情况均匀，保证棒料的轴向以及径向的定位准确，可以得到较好的下料断面质量。

本发明提供的具体技术方案如下：

本发明提供的一种气动冲击低应力下料装置包括机架、固定在所述机架上的套筒支架、固定在所述套筒支架上的冲击气缸和支架端盖，其中，所述套筒支架包括底座和支筒，所述支架端盖固定在所述支筒的端部，所述支筒的内腔中安装有套筒，所述冲击气缸的活塞杆的端部固定有冲击锤头，所述支筒的侧壁上设置有用于通过所述冲击锤头的通孔，所述套筒采用弹簧支撑安装在所述支筒的内腔中。

可选的，所述支架端盖的中部设置有进料孔，所述底座的中部设置有出料孔，所述进料孔和所述出料孔同心设置。

可选的，所述进料孔和所述出料孔的直径均大于待加工棒料的直径，所述进料孔的直径大于所述套筒的内径且小于所述套筒的外径，所述出料孔的直径大于所述套筒的内径且小于所述套筒的外径。

可选的，所述套筒的外壁和所述支筒的内壁上相对设置有4组弹簧座，所述弹簧安装在所述弹簧座内。

可选的，4组所述弹簧座对称分布在所述套筒的圆周方向上，静止状态时，所述套筒与所述支筒同心设置。

可选的，所述支筒的圆周方向上对称分布有4个所述冲击气缸，4个所述冲击气缸和4个所述弹簧座间隔分布，且4个所述冲击气缸沿顺时针方向或逆时针方向依次工作。

可选的，所述冲击锤头与所述套筒的接触面为圆弧面。

本发明的有益效果如下：

本发明实施例提供的一种气动冲击低应力下料装置包括机架、固定在机架上的套筒支架、固定在筒支架上的冲击气缸和支架端盖，其中，套筒支架包括底座和支筒，支架端盖固定在支筒的端部，支筒的内腔中安装有套筒，冲击气缸的活塞杆的端部固定有冲击锤头，支筒的侧壁上设置有用于通过冲击锤头的通孔，套筒采用弹簧支撑安装在支筒的内腔中，采用套筒作为力臂补偿装置，加长了下料装置的棒料加载力臂，使短棒料所受的力臂能够延长，保证短棒料的V型槽尖端能够获得较大的应力，而且能够保证棒料的周向受力情况均匀，保证棒料的轴向以及径向的定位准确，可以得到较好的下料断面质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种气动冲击低应力下料装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种气动冲击低应力下料装置的局部剖视结构示意图；

图3为本发明实施例的一种气动冲击低应力下料装置的冲击气缸布局示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将结合图1～图3对本发明实施例的一种气动冲击低应力下料装置进行详细的说明。

参考图1、图2和图3所示，本发明实施例提供的一种气动冲击低应力下料装置包括机架5、固定在机架5上的套筒支架1、固定在套筒支架1上的冲击气缸2和支架端盖7，其中，套筒支架1包括底座101和支筒102，支架端盖7固定在支筒102的端部，支筒102的内腔中安装有套筒4，冲击气缸2的活塞杆的端部固定有冲击锤头3，支筒102的侧壁上设置有用于通过冲击锤头3的通孔103，通孔103的设置可以保证冲击锤头3穿过支筒102的外壁对其内腔中的套筒4实现间断性击打，套筒4采用弹簧9支撑安装在支筒102的内腔中。

参考图1和图2所示，支架端盖7可拆卸的安装固定在支筒102的端部，示例的，支架端盖7与支筒102之间可以是螺纹连接。支架端盖7的中部设置有进料孔701，底座101的中部设置有出料孔104，进料孔701和出料孔104同心设置。参考图1所示，待加工的棒料可以通过下料装置的夹持进给部分10夹持和实现进给，进而可以将待加工的棒料另一端通过进料孔701深入支筒102的内部。其中，需要说明的是，夹持进给部分10属于已有技术的范畴，附图1中对夹持进给部分进行了简化，其与已有技术中的气动冲击低应力下料装置的夹持进给部分结构相同，本发明实施例在此不再累述，本领域技术人员可以参考已有技术。

进一步的，进料孔701和出料孔104的直径均大于待加工棒料的直径，701进料孔的直径大于套筒4的内径且小于套筒4的外径，出料孔104的直径大于套筒4的内径且小于套筒4的外径，其中，由于701进料孔的直径大于套筒4的内径，并且支架端盖7可拆卸的安装固定在支筒102的端部，进而可以通过拆掉支架端盖7实现更换不同型号的套筒以适应不同规格的待加工棒料，也即本发明实施例的气动冲击低应力下料装置可以通过更换不同内径的套筒，以实现不同直径规格的短棒料下料，也可以根据待下料的棒料材料更换不同材质的套筒，以实现材料不同的短棒料进行下料。

参考图1所示，出料孔104的直径大于套筒4的内径且小于套筒4的外径，也即可以通过出料孔104方便的取出加工完成的短棒料。参考图2和图3所示，套筒4的外壁和支筒102的内壁上相对设置有4组弹簧座8，每一组弹簧组8内安装一根弹簧9，也即弹簧9安装在弹簧座8内。其中，优选的，4组弹簧座8对称分布在套筒4的圆周方向上，当冲击锤头处于静止状态时，套筒4与支筒102同心设置。

参考图2和图3所示，支筒102的圆周方向上对称分布有4个冲击气缸2，4个冲击气缸2和4个弹簧座8间隔分布，且4个冲击气缸2沿顺时针方向或逆时针方向依次工作或者4个冲击气缸2按照相对的冲击气缸2依次相对工作的顺序对套筒4进行击打。参考图2所示，相邻的冲击气缸2和弹簧组8的轴线之间的夹角为45°，进而可以保证不论哪个方向上的冲击锤头3对套筒4进行击打，都能够保证在击打力消除之后的一段时间内，套筒4都可以返回到初始位置，也即能够保证下完一节棒料后套筒4都能够恢复到初始的正中位置。

参考图2和图3所示，冲击锤头3与套筒4的接触面为圆弧面，可以增大冲击锤头3与套筒4的外壁之间的接触面积，提高冲击锤头3的冲击效果。4个冲击气缸2沿顺时针方向或逆时针方向依次工作，进而在冲击气缸2的带动作用下可以驱动冲击锤头3从径向给套筒4间断性施加载荷，4个冲击锤头3按照一定的顺序在周向循环施加载荷，每次只有一个冲击气缸2在工作，保证四个冲击气缸2之间没有干涉作用，也即套筒4始终受到的都是仅有一个方向上受到冲击力，最终实现气动冲击下料，下料结束后，棒料继续进给，将已断开的棒料从出料孔104处顶出，然后继续下料。

本发明实施例提供的一种气动冲击低应力下料装置包括机架、固定在机架上的套筒支架、固定在筒支架上的冲击气缸和支架端盖，其中，套筒支架包括底座和支筒，支架端盖固定在支筒的端部，支筒的内腔中安装有套筒，冲击气缸的活塞杆的端部固定有冲击锤头，支筒的侧壁上设置有用于通过冲击锤头的通孔，套筒采用弹簧支撑安装在支筒的内腔中，采用套筒作为力臂补偿装置，加长了下料装置的棒料加载力臂，使短棒料所受的力臂能够延长，保证短棒料的V型槽尖端能够获得较大的应力，而且能够保证棒料的周向受力情况均匀，保证棒料的轴向以及径向的定位准确，可以得到较好的下料断面质量。

并且，本发明实施例的气动冲击低应力下料装置，采用冲击气缸和套筒相配合，能够保证下料的过程中，冲击锤头可靠击打套筒，而棒料的表面不出现损伤变形。气动锤头的圆弧面能够实现其与套筒最大面积的作用接触。采用将弹簧安装在弹簧座内实现套筒和支筒之间的连接配合，能够保证在下料过程中，棒料经过每次击打都可以回到轴向位置，防止套筒位置偏离原来的位置，这样可以保证棒料受力均匀，获得良好的断面质量，当完成一节棒料下料以后，通过4个弹簧的作用，套筒可以带动棒料回到正中的位置，方便下一节棒料进入套筒内部，进而下一节棒料通过送料机构向右运动，可以将已断开的棒料从套筒中顶出。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种气动冲击低应力下料装置，其特征在于，所述气动冲击低应力下料装置包括机架、固定在所述机架上的套筒支架、固定在所述套筒支架上的冲击气缸和支架端盖，其中，所述套筒支架包括底座和支筒，所述支架端盖固定在所述支筒的端部，所述支筒的内腔中安装有套筒，所述冲击气缸的活塞杆的端部固定有冲击锤头，所述支筒的侧壁上设置有用于通过所述冲击锤头的通孔，所述套筒采用弹簧支撑安装在所述支筒的内腔中。

2.根据权利要求1所述的气动冲击低应力下料装置，其特征在于，所述支架端盖的中部设置有进料孔，所述底座的中部设置有出料孔，所述进料孔和所述出料孔同心设置。

3.根据权利要求2所述的气动冲击低应力下料装置，其特征在于，所述进料孔和所述出料孔的直径均大于待加工棒料的直径，所述进料孔的直径大于所述套筒的内径且小于所述套筒的外径，所述出料孔的直径大于所述套筒的内径且小于所述套筒的外径。

4.根据权利要求1所述的气动冲击低应力下料装置，其特征在于，所述套筒的外壁和所述支筒的内壁上相对设置有4组弹簧座，所述弹簧安装在所述弹簧座内。

5.根据权利要求4所述的气动冲击低应力下料装置，其特征在于，4组所述弹簧座对称分布在所述套筒的圆周方向上，静止状态时，所述套筒与所述支筒同心设置。

6.根据权利要求5所述的气动冲击低应力下料装置，其特征在于，所述支筒的圆周方向上对称分布有4个所述冲击气缸，4个所述冲击气缸和4个所述弹簧座间隔分布，且4个所述冲击气缸沿顺时针方向或逆时针方向依次工作。

7.根据权利要求6所述的气动冲击低应力下料装置，其特征在于，所述冲击锤头与所述套筒的接触面为圆弧面。