CN112222291A - 一种短棒管材力臂补偿分离机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种力臂补偿分离机构，尤其是一种用于低应力下料的短棒管材力臂补偿分离机构，属于精密成形技术领域。本发明的短棒管材力臂补偿分离机构可以实现短棒管材下料过程中的力臂补偿；具有自锁功能可以保证棒管材和套筒在下料过程紧密贴合，克服了现有技术棒管材和套筒在下料过程发生相对滑动的弊端，从而提高了断面质量；下料结束时，棒管材和套筒自动分离且棒管材自动落入料斗，免去了人工取料以及人工分离棒管材和套筒的时间，大大提升了低应力下料的工作效率；克服了现有技术每下一次料使用一节套筒的弊端，节省了套筒的使用量，显著提高了低应力下料的经济效益。

Description

一种短棒管材力臂补偿分离机构

技术领域

本发明涉及一种力臂补偿分离机构，尤其是一种用于低应力下料的短棒管材力臂补偿分离机构，属于精密成形技术领域。

背景技术

低应力下料是裂纹技术在金属棒材(或管材)下料中的有效应用。先是人为地在棒材(或管材)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(或管材)施加一定载荷，使其以低应力脆断的形式动态分离。现有的短棒材(或管材)低应力下料时，由于下料模具对其直接接触进行周向辊压，使其在下料过程中周向受挤而产生较大的几何变形，而且短棒材(或管材)在低应力下料过程中由于料自身尺寸较短，加载力在短棒材(或管材)尖端处产生的弯矩较小，使下料机工作时所下短棒材(或管材)长度范围受限，导致材料浪费且断面质量较差。因此需要加装辅助机构来调节短棒材(或管材)的加载力臂使其满足低应力下料的要求。

目前，短棒管材低应力下料方法(如图1所示)是将短棒管材一端固定，另一端安装一段套筒，该套筒直接紧密套接在短棒管材外部，且距短棒管材表面的环向裂纹一定距离，通过加装套筒来增大加载力臂实现下料过程。该过程中套筒和短棒管材同时受载，当加载至一定范围时套筒和棒管材一起落入料斗，由于掉落的套筒与棒管材还紧密套合，由于下料会伴随发热以及热变形现象，不但增大分离难度，还容易发生人员烫伤事故，因此在每次下料后不适合马上分离，而需要等下料完全结束后再进行人工分离，如此便会消耗一定数量的套筒，既费材料又增加劳动时间，不仅增加了短棒管材低应力下料后人工取料的工时，还增加了下料的成本，大大降低了短棒管材低应力下料的工作效率和经济效益。此外，由于套筒与短棒管材之间缺少锁紧部件，在下料过程中会因震动、摩擦力不足等因素使二者之间产生一定的相对滑动，降低了下料后的棒管材断面质量。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种短棒管材力臂补偿分离机构，该机构不但能保证短棒管材低应力下料的棒管材具有良好的断面质量，还能显著提高低应力下料的工作料率和经济效益。本发明采用的技术方案如下：

一种短棒管材力臂补偿分离机构，包括安装在短棒管材外部的开合套筒、止推连杆、安装在开合套筒外部的自锁滑架、连接开合套筒与自锁滑架的连接螺杆、止推连杆导向罩、止推连杆连接滑块、公自锁滑架配合滑块、弹簧自锁滑块、弹簧架、压缩弹簧、弹簧自锁滑块导向滑轨，所述自锁滑架包括母自锁滑架与公自锁滑架，其中，所述母自锁滑架为U形结构且在两端分别开设有滑槽，所述公自锁滑架为U形结构且在两端分别固定连接有与所述滑槽配合的公自锁滑架配合滑块，在所述母自锁滑架两端还分别开设有与所述滑槽垂直连通的矩形槽，所述矩形槽上部固定连接有止推连杆导向罩，所述止推连杆设置于所述矩形槽内且与所述止推连杆连接滑块一端活动铆接，所述止推连杆连接滑块与所述弹簧自锁滑块固定连接，所述弹簧自锁滑块滑动安装在所述滑槽内且通过所述弹簧自锁滑块导向滑轨进行导向，所述弹簧自锁滑块与所述公自锁滑架配合滑块配合，所述滑槽内壁与所述弹簧自锁滑块端面分别固定连接有弹簧架，所述两个弹簧架之间固定连接有所述压缩弹簧，所述弹簧自锁滑块上设置有半球形卡头，所述公自锁滑架配合滑块两侧面分别开设有一个与所述半球形卡头配合的半球形凹槽，并配合使用所述压缩弹簧用于实现所述弹簧自锁滑块与所述公自锁滑架配合滑块自锁。

优选的，所述开合套筒由两个半圆套管组成，所述两个半圆套管外部固定连接有一个用于与连接螺杆螺纹连接的凸部，该凸部可以与半圆套管焊接固定，二者也可以一体浇铸成形，确保二者之间具有足够的连接强度。

优选的，所述开合套筒与所述自锁滑架均开设有用于与连接螺杆螺纹连接的螺纹孔，其中，所述开合套筒上的螺纹孔为盲孔，所述自锁滑架上的螺纹孔为通孔。

优选的，所述止推连杆包括第一止推连杆与第二止推连杆，其中，所述第一止推连杆通过第二止推连杆铆钉与所述第二止推连杆活动铆接，所述第二止推连杆通过第二止推连杆铆钉与所述止推连杆连接滑块活动铆接。

优选的，所述止推连杆导向罩通过第一紧定螺钉固定安装在所述母自锁滑架上，在所述止推连杆导向罩上开设有用于所述第一止推连杆上下运动的滑道，所述第一止推连杆滑动安装在所述滑道内。

优选的，所述止推连杆连接滑块包括第一止推连杆连接滑块与第二止推连杆连接滑块，所述第一止推连杆连接滑块一端与所述第二止推连杆通过所述第二止推连杆铆钉连接，另一端设置有燕尾槽形滑动头，所述第二止推连杆连接滑块一端与所述弹簧自锁滑块固定连接，另一端开设有与所述燕尾槽形滑动头相互配合的燕尾槽形滑槽，所述燕尾槽形滑动头安装在所述燕尾槽形滑槽内。

优选的，所述弹簧架通过第二紧定螺钉固定安装在所述弹簧自锁滑块或者所述母自锁滑架的滑槽内壁上，所述母自锁滑架与弹簧自锁滑块均开设有用于安装所述弹簧自锁滑块导向滑轨的通孔，所述弹簧自锁滑块导向滑轨穿过通孔并对所述弹簧自锁滑块进行导向，所述弹簧自锁滑块导向滑轨端部通过第三紧定螺钉固定安装在所述母自锁滑架上。

本发明具有如下优点：本发明的短棒管材力臂补偿分离机构可以实现短棒管材下料过程中的力臂补偿；具有自锁功能可以保证棒管材和套筒在下料过程紧密贴合，克服了现有技术棒管材和套筒在下料过程发生相对滑动的弊端，从而提高了断面质量；下料结束时，棒管材和套筒自动分离且棒管材自动落入料斗，免去了人工取料以及人工分离棒管材和套筒的时间，大大提升了低应力下料的工作效率；克服了现有技术每下一次料使用一节套筒的弊端，节省了套筒的使用量，显著提高了低应力下料的经济效益。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例现有技术中短棒管材低应力下料技术的工作示意图；

图2为本发明实施例一种短棒管材力臂补偿分离机构的结构示意图；

图3为本发明实施例一种短棒管材力臂补偿分离机构的主视图；

图4为本发明实施例一种短棒管材力臂补偿分离机构的A-A剖视图；

图5为本发明实施例一种短棒管材力臂补偿分离机构的A-A剖视图的局部放大图；

图6为本发明实施例一种短棒管材力臂补偿分离机构的俯视图；

图7为本发明实施例一种短棒管材力臂补偿分离机构的俯视图的B-B剖视图。

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7对本发明实施例的一种短棒管材力臂补偿分离机构进行详细的说明。

本发明实施例提供的一种短棒管材力臂补偿分离机构，其中，参考图1所示，现有技术中的短棒管材低应力下料机构，它是采用一段套筒加装在短棒管材的悬臂端，通过增大加载力臂达到精密下料的目的。具体的，是将短棒管材一端通过夹具固定，另一端直接紧密套接一段套筒，并且套筒端面距短棒管材表面的环向裂纹一定距离。低应力下料时对套筒外部加载，此时套筒和短棒管材同时受载，当加载至一定范围时套筒和棒管材一起落入料斗，由于掉落的套筒与棒管材还紧密套合，由于下料会伴随发热以及热变形现象，不但增大分离难度，还容易发生人员烫伤事故，因此在每次下料后不适合马上分离，而需要等下料完全结束后再进行人工分离，如此便会消耗一定数量的套筒，既费材料又增加劳动时间，不仅增加了短棒管材低应力下料后人工取料的工时，还增加了下料的成本，大大降低了短棒管材低应力下料的工作效率和经济效益。此外，由于套筒与短棒管材之间缺少锁紧部件，在下料过程中会因震动、摩擦力不足等因素使二者之间产生一定的相对滑动，降低了下料后的棒管材断面质量。

正是为了解决该问题，本发明实施例提供了一种短棒管材力臂补偿分离机构用于替代现有技术中单纯的一段套筒，能够实现下料过程对短棒管材进行有效夹紧，避免发生相对滑动影响断面质量，还能实现套筒与短棒管材的自动分离，同时节省了套筒的使用量，显著提高了下料的工作效率和经济效益，有效解决已有技术中存在的技术缺陷。

参考图2-图7所示，本发明实施例提供的一种短棒管材力臂补偿分离机构主要包括开合套筒2，其中，开合套筒2由两个带凸部的半圆套管组成，两个半圆套管成对使用用于对短棒管材1进行力臂补偿；止推连杆3，其中，止推连杆3由一个竖直方向布置的第一止推连杆3.1与两个对称倾斜布置的第二止推连杆3.2组成，第一止推连杆3.1通过第二止推连杆铆钉9与第二止推连杆3.2活动铆接，第二止推连杆3.2通过第二止推连杆铆钉10与止推连杆连接滑块11活动铆接，也即第一止推连杆3.1与第二止推连杆3.2之间、第二止推连杆3.2与止推连杆连接滑块11之间可以相对转动，并且第一止推连杆3.1输入端连接外部动力机构；母自锁滑架4与公自锁滑架5，其中，母自锁滑架4与公自锁滑架5组成本发明的自锁滑架，母自锁滑架4与公自锁滑架5均为U形结构，母自锁滑架4两端分别开设有滑槽，公自锁滑架5两端分别设有与滑槽配合的公自锁滑架配合滑块12；连接螺杆6，其中，连接螺杆6用于连接自锁滑架与开合套筒2，并且连接螺杆6的输入端连接外部动力机构；止推连杆导向罩8，其中，止推连杆导向罩8通过第一紧定螺钉7固定安装在母自锁滑架4上，在止推连杆导向罩8上开设有滑道，第一止推连杆3.1滑动安装在滑道内，并且可在外部驱动力作用下沿滑道上下运动；止推连杆连接滑块11，其中，止推连杆连接滑块11由第一止推连杆连接滑块11.1与第二止推连杆连接滑块11.2组成，第一止推连杆连接滑块11.1一端与第二止推连杆3.2通过第二止推连杆铆钉10连接，另一端设置有燕尾槽形滑动头，第二止推连杆连接滑块11.2一端与所述弹簧自锁滑块13固定连接，另一端开设有与燕尾槽形滑动头相互配合的燕尾槽形滑槽；公自锁滑架配合滑块12，其中，公自锁滑架配合滑块12固定设置于公自锁滑架5两端；弹簧自锁滑块13，其中，弹簧自锁滑块13滑动安装在母自锁滑架4的滑槽内且与公自锁滑架配合滑块12配合，实现套筒与短棒管材的自动夹紧与分离，具体的，燕尾槽形滑动头可在燕尾槽形滑槽内来回滑动，在外部驱动力作用下，当燕尾槽形滑动头完全进入燕尾槽形滑槽后实现短棒管材与开合套筒2的自动夹紧，当燕尾槽形滑动头完全滑出燕尾槽形滑槽后即可实现短棒管材与开合套筒2自动分离；弹簧架14，其中，弹簧架14成对使用且通过第二紧定螺钉16安装于滑槽内壁与弹簧自锁滑块13；压缩弹簧15，其中，压缩弹簧15始终以压缩状态安装在两个弹簧架14之间；弹簧自锁滑块导向滑轨17，其中，弹簧自锁滑块导向滑轨17对弹簧自锁滑块13进行导向，并且通过第三紧定螺钉18固定安装在母自锁滑架4上。

本发明为实现自锁功能，在弹簧自锁滑块13上设置有半球形卡头，在公自锁滑架配合滑块12两侧面分别开设有一个与半球形卡头配合的半球形凹槽，当半球形卡头完全进入半球形凹槽后，由于压缩弹簧15弹簧力作用，弹簧自锁滑块13与公自锁滑架配合滑块12完成自锁，本发明通过自锁功能实现短棒管材低应力下料过程中开合套筒2和短棒管材的相对稳定，增强了下料的稳定性，同时，还可以保证棒管材和套筒在下料过程紧密贴合，克服了现有技术棒管材和套筒在下料过程发生相对滑动的弊端，从而极大提高了断面质量。

参考图1-图7所示，本发明实施例的具体工作原理如下：根据短棒管材的直径选用相匹配的开合套筒2，也即本发明可以对不同直径的短棒管材进行低应力下料；将短棒管材一端通过夹具夹持固定，再通过两个连接螺杆6分别将开合套筒2左半部与母自锁滑架4、开合套筒2右半部与公自锁滑架5连接在一起，

连接螺杆6的输入端连接驱动机构，其中，驱动机构可以是液压缸、气压缸或机械部件，并通过驱动机构对两个连接螺杆6施加方向相反水平作用力，从而驱动公自锁滑架5和母自锁滑架4相互靠近完成配合，在驱动力作用下，公自锁滑架配合滑块12逐渐深入母自锁滑架4滑槽中，直至弹簧自锁滑块13上设置有半球形卡头完全与公自锁滑架配合滑块12上开设的半球形凹槽配合，此时，在压缩弹簧15弹簧力作用下弹簧自锁滑块13与公自锁滑架配合滑块12完成自锁，也即公自锁滑架5和母自锁滑架4完成配合，实现了短棒管材与开合套筒2紧密贴合。本发明实施例提供的一种短棒管材力臂补偿分离机构，通过自锁功能实现短棒管材低应力下料过程中开合套筒2和短棒管材的相对稳定，增强了下料的稳定性，同时，还可以保证短棒管材和开合套筒2在下料过程紧密贴合，克服了现有技术棒管材和套筒在下料过程发生相对滑动的弊端，从而极大提高了断面质量。

在下料结束后，对第一止推连杆3.1施加竖直驱动力使两个第二止推连杆3.2分别带动止推连杆连接滑块11左右水平移动，其中，第一止推连杆3.1的输入端连接驱动机构，其中，驱动机构可以是液压缸、气压缸或机械部件，并通过驱动机构对第一止推连杆3.1施加竖直作用力；两个止推连杆连接滑块11再带动两个弹簧自锁滑块13左右水平移动，通过弹簧自锁滑块导向滑轨17对弹簧自锁滑块13水平移动进行导向，从而保证水平运动能够平稳顺畅地进行；弹簧自锁滑块13将作用力传递到压缩弹簧15使压缩弹簧1产生压缩变形，直至弹簧自锁滑块13与公自锁滑架配合滑块12彻底分离，而后公自锁滑架5和母自锁滑架4分别在外部驱动机构施加的作用力下方向运动，最终实现短棒管材和开合套筒2的自动分离，短棒管材自动落入料斗内，而开合套筒2随自锁滑架反向水平移动，准备下一次下料过程。本发明实施例提供的一种短棒管材力臂补偿分离机构可以实现短棒管材下料过程中的力臂补偿；在下料结束时，棒管材和套筒自动分离且棒管材自动落入料斗，免去了人工取料以及人工分离棒管材和套筒的时间，大大提升了低应力下料的工作效率；克服了现有技术每下一次料使用一节套筒的弊端，节省了套筒的使用量，显著提高了低应力下料的经济效益。

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)

1.一种短棒管材力臂补偿分离机构，其特征在于，包括安装在短棒管材外部的开合套筒、止推连杆、安装在开合套筒外部的自锁滑架、连接开合套筒与自锁滑架的连接螺杆、止推连杆导向罩、止推连杆连接滑块、公自锁滑架配合滑块、弹簧自锁滑块、弹簧架、压缩弹簧、弹簧自锁滑块导向滑轨，所述自锁滑架包括母自锁滑架与公自锁滑架。其中，所述母自锁滑架为U形结构且在两端分别开设有滑槽，所述公自锁滑架为U形结构且在两端分别固定连接有与所述滑槽配合的公自锁滑架配合滑块，在所述母自锁滑架两端还分别开设有与所述滑槽垂直连通的矩形槽，所述矩形槽上部固定连接有止推连杆导向罩，所述止推连杆设置于所述矩形槽内且与所述止推连杆连接滑块一端活动铆接，所述止推连杆连接滑块与所述弹簧自锁滑块固定连接，所述弹簧自锁滑块滑动安装在所述滑槽内且通过所述弹簧自锁滑块导向滑轨进行导向。所述弹簧自锁滑块与所述公自锁滑架配合滑块配合，所述滑槽内壁与所述弹簧自锁滑块端面分别固定连接有弹簧架，所述两个弹簧架之间固定连接有所述压缩弹簧，所述弹簧自锁滑块上设置有半球形卡头，所述公自锁滑架配合滑块两侧面分别开设有一个与所述半球形卡头配合的半球形凹槽，并配合使用所述压缩弹簧用于实现所述弹簧自锁滑块与所述公自锁滑架配合滑块自锁。

2.根据权利要求1所述的短棒管材力臂补偿分离机构，其特征在于，所述开合套筒由两个半圆套管组成，所述两个半圆套管外部固定连接有一个用于与连接螺杆螺纹连接的凸部。

3.根据权利要求1-2所述的短棒管材力臂补偿分离机构，其特征在于，所述开合套筒与所述自锁滑架均开设有用于与连接螺杆螺纹连接的螺纹孔。

4.根据权利要求1-3所述的短棒管材力臂补偿分离机构，其特征在于，所述止推连杆包括第一止推连杆与第二止推连杆，其中，所述第一止推连杆通过第二止推连杆铆钉与所述第二止推连杆活动铆接，所述第二止推连杆通过第二止推连杆铆钉与所述止推连杆连接滑块活动铆接。

5.根据权利要求1-4所述的短棒管材力臂补偿分离机构，其特征在于，所述止推连杆导向罩通过第一紧定螺钉固定安装在所述母自锁滑架上，在所述止推连杆导向罩上开设有用于所述第一止推连杆上下运动的滑道，所述第一止推连杆滑动安装在所述滑道内。

6.根据权利要求1-5所述的短棒管材力臂补偿分离机构，其特征在于，所述止推连杆连接滑块包括第一止推连杆连接滑块与第二止推连杆连接滑块，所述第一止推连杆连接滑块一端与所述第二止推连杆通过所述第二止推连杆铆钉连接，另一端设置有燕尾槽形滑动头。所述第二止推连杆连接滑块一端与所述弹簧自锁滑块固定连接，另一端开设有与所述燕尾槽形滑动头相互配合的燕尾槽形滑槽，所述燕尾槽形滑动头安装在所述燕尾槽形滑槽内。

7.根据权利要求1-6所述的短棒管材力臂补偿分离机构，其特征在于，所述弹簧架通过第二紧定螺钉固定安装在所述弹簧自锁滑块或者所述母自锁滑架的滑槽内壁上。所述母自锁滑架与弹簧自锁滑块均开设有用于安装所述弹簧自锁滑块导向滑轨的通孔，所述弹簧自锁滑块导向滑轨穿过通孔并对所述弹簧自锁滑块进行导向，所述弹簧自锁滑块导向滑轨端部通过第三紧定螺钉固定安装在所述母自锁滑架上。

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