CN110014073A - 一种低应力下料机用下料模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低应力下料机用下料模具，属于智能制造技术领域，其上滑块和下滑块相互拼接之后形成锤头容置腔，内锤头安装在锤头容置腔内，轴承固定在内锤头的外端内腔中，内锤头的外端采用弹簧座配合弹簧支撑在锤头容置腔的内壁上，内锤头在锤头容置腔内可以相对锤头容置腔的中心线做偏心运动，也即内锤头可以根据需要在锤头容置腔内摆动，从而使得棒料存在挠度时也能与轴承内表面实现完全接触，使得棒料与轴承之间的摩擦接触面变大，接触应力降低，从而减少棒料接触面的摩擦磨损，并且，内锤头的外端采用弹簧座配合弹簧支撑在锤头容置腔的内壁上可以实现减震作用，并且进行再次下料时可以实现迅速对心，使得下料过程更加稳定可靠。

Description

一种低应力下料机用下料模具

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，尤其涉及一种低应力下料机用下料模具。

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。

如图1所示，已有技术中的基于液压补偿的低应力下料机主要由变频电机01、液压传动系统02、双滑块机构03、下料模具04、可移动夹持机构05和机架06等六部分组成。在下料过程中，将开有V型槽的棒料一端放入下料模具04的轴承09内，另一端固定在可移动夹持机构05中，在变频电机01带动下料模具4进行旋转；由于下料机主轴转速较高，其较小的质量和旋转半径，就会产生一个较大的离心力，并通过轴承09作用在棒料上，从而在棒料V型槽尖端产生裂纹。通过控制加载力，V型槽尖端裂纹萌生后会迅速地沿着径向扩展，最终完全断裂，实现下料。

其中，下料模具04是下料机的主要磨损部件，很大程度上决定了下料机的使用性能与寿命，已有技术中的下料模具04如图2所示，主要包括轴头07、滑块08和轴承09等，轴承09与棒料的工作关系如图3所示。在以往的下料过程中申请人发现，轴承-棒料摩擦副摩擦剧烈，棒料磨损严重。经过大量的分析之后，其主要原因是在下料过程中棒料在下料力的作用下产生一定的弯曲，出现一定的倾斜角，从而造成下料模具04进行旋转时棒料无法紧贴轴承09的内圈，使得棒料与轴承09的内圈接触面积过小，从而造成接触面压力变大使得棒料在接触面磨损严重。

发明内容

本发明提供一种低应力下料机用下料模具，旨在实现下料过程中棒料在受力产生弯曲时轴承内圈仍然能够与棒料完全贴合，使得棒料与轴承之间的摩擦接触面变大，接触应力降低，从而减少棒料的磨损，并改善轴承的受力情况，提高轴承的使用寿命。

本发明提供的具体技术方案如下：

本发明提供的一种低应力下料机用下料模具包括下滑块、上滑块、内锤头、螺钉、弹簧座、弹簧、轴承和螺栓，其中，所述上滑块和所述下滑块采用所述螺栓相固定，所述上滑块和所述下滑块相互拼接之后形成锤头容置腔，所述内锤头安装在所述锤头容置腔内，所述轴承固定在所述内锤头的外端内腔中，所述内锤头的外端采用所述弹簧配合所述弹簧座支撑在所述锤头容置腔的内壁上，所述内锤头在所述锤头容置腔内相对所述锤头容置腔的中心线做偏心运动。

可选的，所述锤头容置腔的底部设置有球面凸起，所述内锤头的端部设置有与所述球面凸起相配合的球面凹槽，所述锤头容置腔的内壁上设置有环状弧形凹槽，所述内锤头的侧壁上设置有与所述环状弧形凹槽相配合的环状弧形凸起。

可选的，所述弹簧座包括上弹簧座和下弹簧座，所述上弹簧座采用所述螺钉分别安装在所述上滑块和所述下滑块的内壁上，所述下弹簧座采用所述螺钉安装在所述内锤头的外壁上。

可选的，每一组所述上弹簧座和所述下弹簧座中安装一个所述弹簧，所述内锤头的外壁上对称设置6个所述下弹簧座，相邻的2个所述下弹簧座的轴线之间的夹角为60°。

可选的，所述轴承为圆柱滚子轴承，所述内锤头为中空结构，所述轴承固定在所述内锤头的内腔壁上。

本发明的有益效果如下：

本发明实施例提供的一种低应力下料机用下料模具包括下滑块、上滑块、内锤头、螺钉、弹簧座、弹簧、轴承和螺栓，其中，上滑块和下滑块相互拼接之后形成锤头容置腔，内锤头安装在锤头容置腔内，轴承固定在内锤头的外端内腔中，内锤头的外端采用弹簧座配合弹簧支撑在锤头容置腔的内壁上，内锤头在锤头容置腔内可以相对锤头容置腔的中心线做偏心运动，也即内锤头可以根据需要在锤头容置腔内摆动，从而使得棒料存在挠度时也能与轴承内表面实现完全接触，使得棒料与轴承之间的摩擦接触面变大，接触应力降低，从而减少棒料接触面的摩擦磨损，并且，低应力下料机在高速工作时，载荷对棒料会产生较大的循环振动，因此，内锤头的外端采用弹簧座配合弹簧支撑在锤头容置腔的内壁上可以实现减震作用，并且进行再次下料时可以实现迅速对心，使得下料过程更加稳定可靠。

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为已有技术的一种低应力下料机的整机示意图；

图2为已有技术的下料模具的结构示意图；

图3为已有技术的下料模具的轴承与棒料之间的接触示意图；

图4为本发明实施例的一种低应力下料机用下料模具的剖视结构示意图；

图5为本发明实施例的一种低应力下料机用下料模具的侧视结构示意图；

图6为本发明实施例的一种低应力下料机用下料模具的工作示意图。

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4～图6对本发明实施例的一种低应力下料机用下料模具进行详细的说明。

参考图4、图5和图6所示，本发明实施例提供的一种低应力下料机用下料模具包括下滑块1、上滑块2、内锤头3、螺钉4、弹簧座5、弹簧6、轴承7和螺栓8，其中，上滑块2和下滑块1采用螺栓8相固定，也即上滑块2和下滑块1的耳板上加工有通孔，当上滑块2和下滑块1相互拼接之后可以在通孔中安装螺栓8配合螺母实现上滑块2和下滑块1之间的固定。

参考图4和图5所示，上滑块2和下滑块1相互拼接之后形成锤头容置腔9，内锤头3安装在锤头容置腔9的内部，轴承7固定在内锤头3的外端内腔中，参考图4所示，内锤头3为中空结构，轴承7固定在内锤头3的内腔壁上，也即轴承7可以随内锤头3的端部一起做偏心圆运动。优选的，轴承7为圆柱滚子轴承，圆柱滚子轴承的内表面开有环形槽，可以嵌入一定量的润滑油，保证棒料与轴承在滑动时轴承内圈和外圈之间具有良好的滚动效果，降低轴承内圈和外圈之间的摩擦磨损。

参考图4和图5所示，内锤头3的外端采用弹簧座5配合弹簧6支撑在锤头容置腔9的内壁上，进而，下料时，由于棒料固定，下料机通过电机带动下料模具绕着棒料进行偏心圆转动时，轴承7对棒料施加周向压力并使棒料出现一定的挠度。参考图6所示，轴承7上受到的反作用力带动内锤头3紧贴锤头容置腔9的内壁上下滑动，也即内锤头3可以根据需要在锤头容置腔9的内部相对锤头容置腔的中心线做偏心运动，进而使得棒料存在挠度时也能与轴承内表面实现完全接触，使得棒料与轴承之间的摩擦接触面变大，接触应力降低，从而减少棒料接触面的摩擦磨损。

进一步的，参考4和图5所示，锤头容置腔9的底部设置有球面凸起10，内锤头3的端部设置有与球面凸起10相配合的球面凹槽11，锤头容置腔9的内壁上设置有环状弧形凹槽12，内锤头3的侧壁上设置有与环状弧形凹槽12相配合的环状弧形凸起13，进而其相互配合可以实现内锤头3根据需要紧贴锤头容置腔9的内壁上下做偏心摆动。

进一步的，参考图4和图5所示，弹簧座5包括上弹簧座501和下弹簧座502，上弹簧座501采用螺钉4分别安装在上滑块2和下滑块1的内壁上，下弹簧座502采用螺钉4安装在内锤头3的外壁上，每一组上弹簧座501和下弹簧座502中安装一个弹簧6，内锤头3的外壁上对称设置6个下弹簧座501，相邻的2个下弹簧座501的轴线之间的夹角为60°，进而当棒料断开时内锤头3在弹簧6作用下回到初始位置，准备下一次下料。

参考图4和图5所示，上滑块2和下滑块1的内侧面靠近右端的部分为锥面，也即锤头容置腔9靠近右侧的内腔直径逐渐增大，进而可以有效避免轴承7上受到的反作用力带动内锤头3紧贴锤头容置腔9的内壁上下滑动时，内锤头3的端部具有足够的运动空间，避免锤头容置腔9对内锤头3的端部造成干涉作用，影响棒料存在挠度时棒料与轴承的内圈之间的接触效果。

本发明实施例提供的一种低应力下料机用下料模具包括下滑块、上滑块、内锤头、螺钉、弹簧座、弹簧、轴承和螺栓，其中，上滑块和下滑块相互拼接之后形成锤头容置腔，内锤头安装在锤头容置腔内，轴承固定在内锤头的外端内腔中，内锤头的外端采用弹簧座配合弹簧支撑在锤头容置腔的内壁上，内锤头在锤头容置腔内可以相对锤头容置腔的中心线做偏心运动，也即内锤头可以根据需要在锤头容置腔内摆动，从而使得棒料存在挠度时也能与轴承内表面实现完全接触，使得棒料与轴承之间的摩擦接触面变大，接触应力降低，从而减少棒料接触面的摩擦磨损，并且，低应力下料机在高速工作时，载荷对棒料会产生较大的循环振动，因此，内锤头的外端采用弹簧座配合弹簧支撑在锤头容置腔的内壁上可以实现减震作用，并且进行再次下料时可以实现迅速对心，使得下料过程更加稳定可靠。

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 (5)

1.一种低应力下料机用下料模具，其特征在于，所述下料模具包括下滑块、上滑块、内锤头、螺钉、弹簧座、弹簧、轴承和螺栓，其中，所述上滑块和所述下滑块采用所述螺栓相固定，所述上滑块和所述下滑块相互拼接之后形成锤头容置腔，所述内锤头安装在所述锤头容置腔内，所述轴承固定在所述内锤头的外端内腔中，所述内锤头的外端采用所述弹簧配合所述弹簧座支撑在所述锤头容置腔的内壁上，所述内锤头在所述锤头容置腔内相对所述锤头容置腔的中心线做偏心运动。

2.根据权利要求1所述的下料模具，其特征在于，所述锤头容置腔的底部设置有球面凸起，所述内锤头的端部设置有与所述球面凸起相配合的球面凹槽，所述锤头容置腔的内壁上设置有环状弧形凹槽，所述内锤头的侧壁上设置有与所述环状弧形凹槽相配合的环状弧形凸起。

3.根据权利要求1所述的下料模具，其特征在于，所述弹簧座包括上弹簧座和下弹簧座，所述上弹簧座采用所述螺钉分别安装在所述上滑块和所述下滑块的内壁上，所述下弹簧座采用所述螺钉安装在所述内锤头的外壁上。

4.根据权利要求3所述的下料模具，其特征在于，每一组所述上弹簧座和所述下弹簧座中安装一个所述弹簧，所述内锤头的外壁上对称设置6个所述下弹簧座，相邻的2个所述下弹簧座的轴线之间的夹角为60°。

5.根据权利要求1所述的下料模具，其特征在于，所述轴承为圆柱滚子轴承，所述内锤头为中空结构，所述轴承固定在所述内锤头的内腔壁上。