CN111408678A - 用于螺纹的形成装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于螺纹的形成装置和方法用于连接件上螺纹的形成，所述连接件包括法兰部和待加工部，其中该装置包括夹持组件和滚牙组件，所述夹持组件用于对连接件进行夹持；所述滚牙组件包括两个以上滚牙轮、位于滚牙轮端部的固定件，多个所述滚牙轮沿周向均布设置，以使得各个所述滚牙轮的侧壁配合形成加工区域，所述固定件上开设有槽体；每个所述滚牙轮上设置有避让部和加工部。本发明至少包括以下优点：采用滚牙组件的设置，能够使得连接件在定心的状态下受力均匀，通过滚牙组件上的避让部的设置，则能够在精准定位后完成对螺纹的形成，结构设计优化。
Description
技术领域
本发明涉及了机械设备技术领域，具体的是一种用于螺纹的形成装置和方法。
背景技术
本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
连接件作为机械设备中常用的辅助件，应用范围非常的广泛，尤其是应用在汽车上。其中汽车尾气的检测通常是用氧传感器进行检测，而氧传感器的位置固定则需要其对应的基壳做基础。由于此处的安装空间比较有限。且要求的安装精度较高，因此在对基壳固定时需要选取尺寸小，且精度高的连接件。
连接件能够对其它部件进行安装固定，基本上采用的是螺纹固定的方式。但是对于尺寸较短的连接件进行螺纹加工，则难度较大。不仅需要考虑加工装置在加工过程中对连接件产生干涉的问题，还需要考虑螺纹加工的精准性和稳定性。现有技术中，常规的轴向加工方式或径向加工方式，对于尺寸较短的连接件进行螺纹加工，都会出现上述的技术问题。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种用于螺纹的形成装置和方法，其采用滚牙组件的设置，能够使得连接件在定心的状态下受力均匀，通过滚牙组件上的避让部的设置，则能够在精准定位后完成对螺纹的形成，结构设计优化。
本申请实施例公开了：一种用于螺纹的形成装置，用于连接件上螺纹的形成，所述连接件包括法兰部和待加工部，包括夹持组件和滚牙组件，
夹持组件，所述夹持组件用于对连接件进行夹持，并使得所述连接件朝向滚牙组件设置；所述夹持组件包括第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件和所述第二夹持件相对设置，以使得所述第一夹持件能够将连接件吐料至第二夹持件内，其中所述第二夹持件能够相对所述第一夹持件移动，以能够与所述滚牙组件相对设置，所述第一夹持件和所述第二夹持件在所述连接件转移的过程中同步转动，使得所述夹持件处于动态平衡状态；
滚牙组件，所述滚牙组件包括两个以上滚牙轮、位于滚牙轮端部并用于支撑所述滚牙轮的固定件，多个所述滚牙轮沿周向均布设置，以使得各个所述滚牙轮的侧壁配合形成加工区域，所述固定件上开设有用于容置所述连接件的法兰部的槽体；
其中，每个所述滚牙轮的侧壁上设置有沿所述滚牙轮轴向延伸的避让部和加工部，所述滚牙轮的避让部的长度不小于所述连接件的待加工部的长度；
每个所述滚牙轮在避让部朝向所述连接件时分别与所述连接件间隙配合，每个所述滚牙轮在加工部朝向所述连接件时分别与所述连接件抵接。
进一步地，多个所述滚牙轮均跟随所述连接件同步转动。
进一步地，所述滚牙轮上的导向部与所述滚牙轮端部之间的垂直距离小于所述滚牙轮端部与所述法兰部之间的垂直距离。
进一步地，还包括触发组件，所述触发组件包括设置在所述滚牙组件上的触发杆、位于外部设备上的触发气缸，所述触发气缸能够在所述滚牙组件运动到位后朝向所述触发杆移动，以与所述触发杆抵接。
进一步地，所述第二夹持件能够朝向所述第一夹持件移动，使得所述第一夹持件的端面与所述第二夹持件的端面形成预设的安全间隙。
本发明还公开了一种用于螺纹的形成方法，用于连接件上螺纹的形成，所述连接件包括法兰部和待加工部，包括以下步骤：
夹取连接件的法兰部，并将所述连接件的待加工部朝向滚牙装置设置；
驱动所述滚牙装置朝向所述连接件移动，使得所述连接件的待加工部穿设在滚牙装置的加工区域内；此时，所述滚牙装置的滚牙轮的避让部朝向所述连接件的待加工部设置，以使得所述滚牙装置与所述连接件间隙配合；
驱动滚牙装置和连接件相对转动，使得所述滚牙装置的滚牙轮的加工部对连接件的待加工部进行加工，从而在连接件转动的过程中将螺纹形成在待加工部上。
进一步地，在步骤“驱动所述滚牙装置朝向所述连接件移动，使得所述连接件的待加工部穿设在滚牙装置的加工区域内”中，所述连接件的法兰部嵌设在所述滚牙组件的固定件内，以使得所述滚牙组件的滚牙轮端面与所述法兰部端面之间的垂直距离小于1.3㎜。
进一步地，所述滚牙组件旋转一周为一个螺纹形成工序。
借由以上的技术方案，本发明的有益效果如下：
1、本申请中通过设置的避让部，使得所述连接件的待加工部以轴线方向插入所述滚牙组件中，使得所述连接件的待加工部能够全部与所述避让部重叠设置；且能够保证所述滚牙组件的进给精度，结构优化；
2、本申请通过设置的加工部和触发组件，在所述连接件的待加工部运动到位后，采用机械触发方式，使得所述加工部先转动一定角度与所述连接件的待加工部抵接后，再跟随所述连接件转动，从而在没有结构干涉的情况下，以径向的加工方式完成螺纹的形成，设计优化。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明实施例中第一夹持和第二夹持前的一个工位结构示意图；
图2是本发明实施例中第一夹持和第二夹持前的另一个工位结构示意图；
图3是本发明实施例中第二夹持件和滚牙装置对接的结构示意图；
图4是本发明实施例中的滚牙组件触发前和触发后的截面示意图；
图5是本发明实施例中的其中一个滚牙轮的结构示意图；
图6是本发明实施例中的连接件机构示意图。
以上附图的附图标记：1、连接件；2、滚牙组件；3、触发杆；4、触发气缸；5、第一夹持件；6、第二夹持件；11、法兰部；12、待加工部；21、滚牙轮；22、加工区域；23、避让部；24、加工部。
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。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
结合图1至图6所示，本申请实施例中公开了一种用于螺纹的形成装置，用于连接件1上螺纹的形成，所述连接件1包括法兰部11、待加工部12，还包括位于法兰部11一侧且与所述待加工部12相背离设置的安装部。
本实施方式中的连接件应用于测量汽车的尾气的氧传感器的外壳，该外壳在工作的工程中由于长期处于高温的环境中，且由于安装位置的限制，需要具有高精度和高强度的要求。现有的机加工方式会破坏金属的流线，造成产品的强度较差，而本申请是通过对连接件的表面挤压形成螺纹，这样能够保证产品的强度较高。
结合图1和图2所示本申请的形成装置包括用于对接冷镦工序的夹持组件、与所述夹持组件对应设置的滚牙组件2。其中，所述夹持组件包括第一夹持件5和第二夹持件6，所述第一夹持件5和所述第二夹持件6相对设置，如图1所示，位于右边的为第一夹持件5，位于左边的为第二夹持件6。首先所述连接件1被所述第一夹持件5进行夹持，通过吐料的方式将所述连接件1转移到第二夹持件6中。
上述的吐料方式具体包括，由于零件和第一夹持件5自身重力的因素，在夹持过程中会出现微量的下移现象，这样在所述第一夹持件5和第二夹持件6对接的过程中，可能会出现偏差现象，导致所述连接件1对接错位，造成连接件1的损伤等弊端。为了解决上述问题，本申请在吐料过程中，使得所述第一夹持件5和所述第二夹持件6同步旋转，从而能够使得所述连接件1在转移的过程中处于动态平衡的状态，进而保证所述第一夹持件5和第二夹持件6对接位置的精准性。且由于所述连接件1的尺寸较小，所述第一夹持件5和所述第二夹持件6之间能够相对移动，使得两个之间的间隙满足转移过程中安全间隙的需求，优选地，该安全间隙的数值小于所述连接件1的法兰部11的厚度数值。
结合图3所示，上述的所述第二夹持件6能够相对所述滚牙组件2运动，以使的所述连接件1能够较好地插入所述滚牙组件2中。
结合图3至图6所示，本实施方式中，所述滚牙组件2包括三个滚牙轮21、位于所述滚牙轮21端部并用于支撑所述滚牙轮21的固定件。其中三个所述滚牙轮21均沿左右方向延伸，且在竖直平面内沿周向均布设置，从而使得各个所述滚牙轮21的侧壁配合形成用于供所述连接件1的待加工部12插入的加工区域22。
上述的所述固定件，所述固定件呈圆盘状板材，且该板材与所述加工区域22相对应的位置开设有贯通槽体，以便于所述滚牙组件2在朝向所述连接件1移动的过程中，所述连接件1能够穿设在所述贯通槽体内，从而保证后续螺纹形成的工步有效进行，也能够保证所述滚牙轮21的端部与法兰部11之间不会产生干涉，且两者之间能够保证安全加工距离。
上述的所述滚牙轮21上设置有避让部23和加工部24，所述避让部23和所述加工部24均沿所述连接件1的插入方向延伸。其中所述滚牙轮21呈圆柱状，所述避让部23由所述滚牙轮21的侧壁沿所述滚牙轮21的轴线方向切断形成，所述滚牙轮21的侧壁其他部分则形成所述加工部24。本方式中，优选地，所述避让部23在所述连接件1的插入方向上的长度大于所述连接件1的待加工部24的长度，以使得所述连接件1的待加工部12能够全部与所述避让部23重叠设置，进而保证在能够有效将螺纹形成在所述连接件1的待加工部12上。
本实施方式中，在所述连接件1插入加工区域22的过程中，首先，所述滚牙组件2在所述连接件1的插入方向上的进给精度可以精准地控制，相对于现有技术中的轴向螺纹加工，本申请中的所述滚牙组件2的进给动作基本上没有惯性的出现，因为不会出现滚牙组件2撞击所述连接件1的法兰部11等现象的产生。其次，所述避让部23始终朝向所述连接件1的待加工部12设置，且此过程中，所述连接件1的待加工部12与所述加工区域22之间的配合关系是间隙配合，以保证所述连接件1的待加工部12能够有效地全部插入所述加工区域22。
本申请中，所述滚牙轮上21的导向部与所述滚牙轮21端部之间的垂直距离小于所述滚牙轮21端部与所述法兰部11之间的垂直距离。上述的设置方式能够便于螺纹在连接件1上有效形成。
本申请中，该连接件1上可以设置有内孔，采用上述的加工方式不会造成连接件表面的变形。相对于现有技术中的搓螺纹工艺，若连接件1上设置有通过，在搓螺纹工艺中则会由于受力因素造成连接件的变形，进而体现了本申请的结构优越性。
本申请还包括触发组件，所述触发组件包括设置在所述滚牙组件2上的触发杆3、位于外部设备上的触发气缸4。上述的设置方式，使得所述触发杆3能够跟随所述滚牙组件2同步移动。当所述连接件1的待加工部12插入到位后，上述的所述触发气缸4迅速抵接触发杆3，此处采用机械撞击式触发结构，能够保证每次的触发有效性和快速性。所述触发杆3被抵接后能够将信号反馈至控制组件(图中未示出)，所述控制组件将信号处理后作用于每个所述滚牙轮21，每个所述滚牙轮21均绕自身轴线微量转动，以使得所述工作部的边沿处与所述连接件1的待加工部12抵接，使得两者之间形成挤压力，然后驱动所述连接件1绕自身轴线转动，此时每个所述滚牙轮21跟随所述连接件1转动，从而能够将所述加工部24上的螺纹形成在所述连接件1的待加工部12上。
结合图3所示，本申请实施例中公开了用于螺纹的形成方法，用于连接件1上螺纹的形成，所述连接件1包括法兰部11和待加工部12。该连接件1应用的场合汽车尾气结构上，用于对基壳进行安装锁紧，要求该连接件1的结构较小。该连接件1的法兰部11的厚度近似为4㎜，该法兰部11作为后续连接在被夹持过程中的基准部，能够有效保证产品的精度和进度。该连接件1的待加工部12的长度近似为近似为8.3㎜，外径近似为9.1㎜，整体尺寸较小。采用现有技术中的径向加工工艺，由于零件尺寸太小以及需要加工的螺纹尾端贴近法兰部11，从而使得加工机构在径向朝向连接件1移动的过程中，加工机构会与法兰部11发生干涉；采用现有技术中的轴向加工工艺，由于加工机构的旋转速度较快，在停机过程中会由于惯性造成进一步向前移动的现象，又由于需要加工的螺纹尾端贴近法兰部11，容易造成加工机构的端面撞击法兰部11的端面，从而造成整体工序的停机。
而本申请采用的下述步骤则能够较好地解决上述径向加工工艺和轴向加工行工艺所遇到的技术问题。具体包括以下步骤：
通过夹持机构夹取连接件1的法兰部11，使得所述连接件1的待加工部12朝向滚牙装置设置，且所述连接件1的待加工部12朝向所述滚牙装置延伸。优选地，此时，所述连接件1在竖直平面内的高度和所述滚牙装置的加工区域22在竖直平面内的高度在同一个水平面内。
驱动所述滚牙装置朝向所述连接件1移动，使得所述连接件1的待加工部12穿设在滚牙装置的加工区域22内。此时，所述滚牙装置的滚牙轮21的避让部23朝向所述连接件1的待加工部12设置，以使得所述滚牙装置与所述连接件1间隙配合。此处，值得注意的是，所述滚牙轮21的避让部23在所述连接件1的插入方向上的长度大于所述连接件1的待加工区域22的长度，以使得所述连接件1的待加工区域22完全插入所述滚牙装置的加工区域22内，有效完成后续螺纹加工的工步。上述在所述连接件1插入的过程中，在推进过程中不需要有太大的速度，从而能够在所述连接件1推进到位时避免惯性的出现，有效保证所述连接件1插入的准确位置。
在上述步骤中，所述滚牙组件2的固定件上开设贯通槽，当所述滚牙组件2相对所述连接件1移动的过程中，所述连接件1能够穿设在所述贯通槽体。本方式中，当所述连接件1的待加工部12运动到位时，所述连接件1的法兰部11嵌设在所述贯通槽体内，以使得所述滚牙轮21的端面与所述法兰部11朝向所述滚牙轮21的一侧端面之间的距离较小，该距离近似为1.3㎜。
驱动所述滚牙装置和连接件1相对转动，所述滚牙装置具有三个沿周向均布设置的滚牙轮21，三个所述滚牙轮21的相对设置的侧壁形成所述滚牙装置的加工区域22。其中，相对转动具体如下，通过触发组件首先驱动三个所述滚牙轮21微量转动，使得每个所述滚牙轮21的加工部24的边缘处均与所述连接件1的侧壁抵接，此时驱动所述连接件1绕自身轴线转动，三个所述滚牙轮21跟随所述连接件1同步转动，使得所述滚牙轮21的加工部24与所述连接件1的待加工表面接触，从而在所述连接件1的待加工表面上形成所需螺纹。
在上述步骤中，本申请优选地所述滚牙组件2的滚牙轮21旋转一周为一个螺纹形成的工序。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种用于螺纹的形成装置，用于连接件上螺纹的形成，所述连接件包括法兰部和待加工部，其特征在于，包括夹持组件和滚牙组件，
夹持组件，所述夹持组件用于对连接件进行夹持，并使得所述连接件朝向滚牙组件设置；所述夹持组件包括第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件和所述第二夹持件相对设置，以使得所述第一夹持件能够将连接件吐料至第二夹持件内，其中所述第二夹持件能够相对所述第一夹持件移动，以能够与所述滚牙组件相对设置，所述第一夹持件和所述第二夹持件在所述连接件转移的过程中同步转动，使得所述夹持件处于动态平衡状态；
滚牙组件，所述滚牙组件包括两个以上滚牙轮、位于滚牙轮端部并用于支撑所述滚牙轮的固定件，多个所述滚牙轮沿周向均布设置，以使得各个所述滚牙轮的侧壁配合形成加工区域，所述固定件上开设有用于容置所述连接件的法兰部的槽体；
其中，每个所述滚牙轮的侧壁上设置有沿所述滚牙轮轴向延伸的避让部和加工部，所述滚牙轮的避让部的长度不小于所述连接件的待加工部的长度；
每个所述滚牙轮在避让部朝向所述连接件时分别与所述连接件间隙配合，每个所述滚牙轮在加工部朝向所述连接件时分别与所述连接件抵接。
2.如权利要求1所述的用于螺纹的形成装置，其特征在于，多个所述滚牙轮均跟随所述连接件同步转动。
3.如权利要求1所述的用于螺纹的形成装置，其特征在于，所述滚牙轮上的导向部与所述滚牙轮端部之间的垂直距离小于所述滚牙轮端部与所述法兰部之间的垂直距离。
4.如权利要求1所述的用于螺纹的形成装置，其特征在于，还包括触发组件，所述触发组件包括设置在所述滚牙组件上的触发杆、位于外部设备上的触发气缸，所述触发气缸能够在所述滚牙组件运动到位后朝向所述触发杆移动，以与所述触发杆抵接。
5.如权利要求1所述的用于螺纹的形成装置，其特征在于，所述第二夹持件能够朝向所述第一夹持件移动，使得所述第一夹持件的端面与所述第二夹持件的端面形成预设的安全间隙。
6.一种用于螺纹的形成方法，用于连接件上螺纹的形成，所述连接件包括法兰部和待加工部，其特征在于，包括以下步骤：
夹取连接件的法兰部，并将所述连接件的待加工部朝向滚牙装置设置；
驱动所述滚牙装置朝向所述连接件移动，使得所述连接件的待加工部穿设在滚牙装置的加工区域内；此时，所述滚牙装置的滚牙轮的避让部朝向所述连接件的待加工部设置，以使得所述滚牙装置与所述连接件间隙配合；
驱动滚牙装置和连接件相对转动，使得所述滚牙装置的滚牙轮的加工部对连接件的待加工部进行加工，从而在连接件转动的过程中将螺纹形成在待加工部上。
7.如权利要求6所述的用于螺纹的形成方法，其特征在于，在步骤“驱动所述滚牙装置朝向所述连接件移动，使得所述连接件的待加工部穿设在滚牙装置的加工区域内”中，所述连接件的法兰部嵌设在所述滚牙组件的固定件内，以使得所述滚牙组件的滚牙轮端面与所述法兰部端面之间的垂直距离小于1.3㎜。
8.如权利要求6所述的用于螺纹的形成方法，其特征在于，所述滚牙组件旋转一周为一个螺纹形成工序。
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