CN110340215A - 一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及棒材加工技术领域，且公开了一种用于低应力下料中轴承‑棒料完全接触的锤头，包括底座、弹簧、上摆动套筒、圆柱滚子轴承、下摆动套筒、螺栓，上摆动套筒和下摆动套筒通过螺栓连接，并将圆柱滚子轴承以及底座右部分包络其中，其中上摆动套筒、下摆动套筒与底座的接触部分呈圆弧形，所述接触部分远离圆柱滚子轴承一面为倾斜面；弹簧呈现伸长状态，拉力使得底座贴紧与上摆动套筒、下摆动套筒接触部分的右侧。在原有的下料模具基础上，进行机械结构的优化设计，使得上下摆动套筒可以摆动，并且摆动角度与棒料挠度相对应，使得棒料在加载力作用下出现挠度时也能与轴承内表面实现完全接触，从而减少棒料接触面的摩擦磨损。

Description

一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头

技术领域

本发明属于棒材加工技术领域，具体为一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头。

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。

请参阅附图4，现有基于液压补偿的低应力下料机主要由变频电机9、液压传动系统10、双滑块机构11、下料模具12、可移动夹持机构13和机架14等六部分组成。将开有V型槽的棒料一端放入下料模具12中的轴承15内，另一端固定在可移动夹持机构11中，变频电机9带动下料模具12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15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12是下料机中主要磨损部件，很大程度上决定了下料机的使用性能与寿命，主要包括轴承15、轴头1 6、滑块17(附图5)。在以往下料中发现，轴承-棒料摩擦副摩擦剧烈，棒料磨损严重。参阅附图6，主要原因是在下料过程中棒料18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12进行旋转时棒料18无法紧贴轴承15内圈，使得棒料18与轴承15内圈接触面积过小，从而造成接触面压力变大使得棒料18在接触面磨损严重。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头，实现了下料过程中棒料在受力产生弯曲时轴承内圈能够与棒料完全贴合，使得摩擦接触面变大，压力降低，从而减少棒料的磨损。同时改善轴承的受力情况，提高轴承的使用寿命。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头，包括底座、弹簧、上摆动套筒、圆柱滚子轴承、下摆动套筒、螺栓，所述底座呈“工”字型，上摆动套筒和下摆动套筒通过螺栓连接，并将圆柱滚子轴承以及底座右部分包络其中，其中上摆动套筒、下摆动套筒与底座的接触部分呈圆弧形，可以实现一定滑动，所述接触部分远离圆柱滚子轴承一面为倾斜面；所述弹簧有两个，两个弹簧的一端与底座的内壁连接，另一端分别与上摆动套筒、下摆动套筒的内壁连接，两个弹簧呈现伸长状态，拉力使得底座贴紧与上摆动套筒、下摆动套筒接触部分的右侧。

优选的，所述底座和上摆动套筒、下摆动套筒相对的内壁均通过螺钉固定有弹簧座，所述弹簧的两端与弹簧座连接，并处于伸长状态。

优选的，所述倾斜面倾斜角大小是计算所得，使得底座紧贴倾斜面时，棒料与圆柱滚子轴承接触面完全贴合。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头，具有以下有益效果：

1.在原有的下料模具基础上，进行机械结构的优化设计，使得上下摆动套筒可以摆动，并且摆动角度与棒料挠度相对应，使得棒料在加载力作用下出现挠度时也能与轴承内表面实现完全接触，从而减少棒料接触面的摩擦磨损。

2.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，在改进装置中，加入弹簧，固定弹簧座，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

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的工作示意图；

图4为现有技术中基于液压补偿的低应力下料机的示意图；

图5为现有技术中下模料具的示意图；

图6为现有技术中转动圆形锤头与棒料关系示意图；

图中，1-底座、2-弹簧、3-上摆动套筒、4-圆柱滚子轴承、5-下摆动套筒、6-螺栓、7-螺钉、8-弹簧座、9-变频电机、10-液压传动系统、11-双滑块机构、12-下料模具、13-可移动夹持机构、14-机架、15-轴承、16-轴头、17-滑块、18-棒料。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头，包括底座1、弹簧2、上摆动套筒3、圆柱滚子轴承4、下摆动套筒5、螺栓6，底座1呈“工”字型，上摆动套筒3和下摆动套筒5通过螺栓6连接，并将圆柱滚子轴承4以及底座1右部分包络其中，其中上摆动套筒3、下摆动套筒5与底座1的接触部分001呈圆弧形，可以实现一定滑动，接触部分001远离圆柱滚子轴承4一面为倾斜面002；底座1和上摆动套筒3、下摆动套筒5相对的内壁均通过螺钉7固定有弹簧座8，弹簧2的两端与弹簧座8连接，并处于伸长状态，拉力使得底座1贴紧与上摆动套筒3、下摆动套筒5接触部分001的右侧。

需要说明的是，倾斜面002倾斜角大小是计算所得，使得底座1紧贴倾斜面002时，棒料与圆柱滚子轴承4接触面完全贴合。

本发明中提到的基于液压补偿的低应力下料机为现有技术，具体情况请参照附图5-6，本发明不再详细描述。

通过本发明下料时，棒料18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，圆柱滚子轴承4对棒料18施加周向压力并使棒料18出现一定的挠度，带动上摆动套筒3向外摆动，产生一定的倾斜，与底座1接触的最终极限位置到达倾斜面002。请参照附图3，由于倾斜面002具有一定的斜度，当上摆动套筒3产生倾斜时，底座1刚好与倾斜面002完全贴合，从而使得上摆动套筒3倾斜角度一定，并且倾斜面002倾斜角大小是计算所得，使得底座1紧贴倾斜面002时，棒料18与圆柱滚子轴承4接触面也是完全贴合的，从而提高了下料时棒料18与圆柱滚子轴承4的接触面积，减少棒料18接触面的摩擦磨损。弹簧座8通过螺钉7固定在上摆动套筒3、下摆动套筒5与底座1上，当棒料18断开时上摆动套筒3和下摆动套筒5在弹簧2作用下回到初始位置，准备下一次下料。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头，其特征在于：包括底座(1)、弹簧(2)、上摆动套筒(3)、圆柱滚子轴承(4)、下摆动套筒(5)、螺栓(6)，所述底座(1)呈“工”字型，所述上摆动套筒(3)和下摆动套筒(5)通过螺栓(6)连接，并将圆柱滚子轴承(4)以及底座(1)右部分包络其中，其中上摆动套筒(3)、下摆动套筒(5)与底座(1)的接触部分(001)呈圆弧形，可以实现一定滑动，所述接触部分(001)远离圆柱滚子轴承(4)一面为倾斜面(002)；所述弹簧(2)有两个，两个弹簧(2)的一端与底座(1)的内壁连接，另一端分别与上摆动套筒(3)、下摆动套筒(5)的内壁连接，两个弹簧(2)呈现伸长状态，拉力使得底座(1)贴紧与上摆动套筒(3)、下摆动套筒(5)接触部分(001)的右侧。

2.根据权利要求1所述的一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头，其特征在于：所述底座(1)和上摆动套筒(3)、下摆动套筒(5)相对的内壁均通过螺钉(7)固定有弹簧座(8)，所述弹簧(2)的两端与弹簧座(8)连接，并处于伸长状态。

3.根据权利要求1所述的一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头，其特征在于：所述倾斜面(002)倾斜角大小是计算所得，使得底座(1)紧贴倾斜面(002)时，棒料与圆柱滚子轴承(4)接触面完全贴合。