CN113182982A - 一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于拉丝模抛光加工技术领域，具体涉及一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置。本发明包括曲轴、偏摆动力源以及偏心调节板，偏心调节板上贯穿开设有偏心孔以便箍套在曲轴的偏心段上，偏心调节板外套设有固定环；固定环外壁处径向向外延伸有偏摆杆，偏摆杆的延伸端偏心铰接于回转轴处；该偏摆调节装置还包括外调节套；偏心调节板的外板面处布置径向调节槽，外调节套的内端面处布置导向滑块，导向滑块与径向调节槽间形成滑轨导向配合关系。本发明可配合现有拉丝模线抛光机的既有结构，实现实现高效率、高质量和便捷化的拉丝模内孔加工目的。

Description

一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置
技术领域
本发明属于拉丝模抛光加工技术领域，具体涉及一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置。
背景技术
拉丝模是一种基于线材的压力拉伸处理模具，可使线材毛坯在一定的拉伸力作用下，通过模头孔经历塑性变形，从而达到减小其截面和增加其长度的目的；其中，钻石拉丝模由于使用天然钻石或人造钻石作为原料，因此具有很强的耐磨性和较长的使用寿命，使用广泛。钻石拉丝模内孔的锥形压缩工作区、圆筒形定径区必须具有一定的孔型精度及很高的光洁度。为了在超硬材质的内孔处加工出尺寸精确、光洁度很高的锥形和圆筒形，需要用拉丝模线抛光机对拉丝模的内孔进行磨削、抛光。拉丝模线抛光机的基本工作原理是：拉丝模固定在专用模座上作平面旋转运动，工具金属丝穿过拉丝模的内孔与拉丝模作相对的上下运动。在工具金属丝上夹带金刚石超硬微粉，通过游离分散的金刚石颗粒作自由滑动、滚动和冲击来完成对拉丝模的内孔进行磨削、抛光。工具金属丝的粗细及其轴线与拉丝模的轴线之间的偏移量决定了圆筒形定径区的尺寸，拉丝模轴线与工具金属丝轴线之间一定角度的偏摆可以磨削、抛光锥形压缩工作区、倒锥等区域。上述现有结构的缺陷在于，拉丝模轴线与工具金属丝轴线之间的角度偏摆，目前均采用固定调节设计，也即将拉丝模调节倾斜至一定角度后即固定，之后每次均根据需要来停机进行既定角度调节，显然调节繁琐费时，重复劳动量大，且存在不可避免的调节误差。此外，上述需停机的定角度调节方式，会阻挡连续顺畅的生产流程，且原本的定位基准也可能在工作中因振动等产生偏移，使得传统线抛光机存在运动精度及加工精度较低及加工效率低的缺点，工作也不够稳定；同时，定角度调节一旦某次调节过大时，容易断丝，尤其在加工小直径的拉丝模时更容易发生该问题，亟待解决。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置，以便配合现有拉丝模线抛光机的既有结构，实现实现高效率、高质量和便捷化的拉丝模内孔加工目的。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置，其特征在于：包括曲轴以及布置于曲轴端部从而用于驱动曲轴产生回转动作的偏摆动力源；该偏摆调节装置还包括偏心调节板，所述偏心调节板上贯穿开设有偏心孔以便箍套在曲轴的偏心段上，偏心调节板外套设有固定环；用于固定拉丝模的定位模座通过回转轴回转配合在机架上，且回转轴的转动轴线与曲轴转动轴线平行，同时与拉丝模轴线相垂直；所述固定环外壁处径向向外延伸有偏摆杆，偏摆杆的延伸端偏心铰接于回转轴处，且该铰接处轴线平行回转轴的回转轴线；该偏摆调节装置还包括用于驱使偏心调节板相对偏心段产生转动动作的偏摆调节部。
优选的，所述偏摆调节部包括同轴套设在曲轴的轴心段上的外调节套，所述外调节套的内端面与偏心调节板的外板面彼此贴靠；偏心调节板的外板面处布置径向调节槽，外调节套的内端面处布置导向滑块，导向滑块与径向调节槽间形成滑轨导向配合关系；外调节套通过轴向压紧组件压紧在偏心调节板上。
优选的，所述轴向压紧组件包括同轴套设在外调节套的筒腔内的内芯体，内芯体的内端与曲轴外端部形成同轴配合关系，偏摆动力源位于曲轴内端部处；所述内芯体外形呈外粗内细的二段式阶梯轴状，外调节套的筒腔外形呈外大内小的二段式阶梯孔状，压簧同轴套设在内芯体的小轴径段上，且压簧外端抵紧在内芯体的轴肩处，压簧内端沿小轴径段轴向向内延伸并抵紧在外调节套的筒腔的孔肩处，从而将外调节套轴向压紧在偏心调节板上。
优选的，内芯体通过轴向回转销钉回转配合在曲轴的外端部处。
优选的，偏心调节板与固定环之间通过过渡轴承衔接彼此。
优选的，所述偏摆动力源为偏摆电机，偏摆电机的输出轴与曲轴的轴心段轴线彼此同轴。
优选的，所述导向滑块为轴向螺钉，导向滑块螺纹配合在外调节套的内端面处。
优选的，回转轴轴线水平的布置于机架的面板上，面板内侧面处的回转轴内轴端同轴固接回转盘，面板外侧面处的回转轴外轴端同轴固接用于标识定位模座摆动角度的刻度盘，延伸支撑板安装于刻度盘上，定位模座回转配合在所述延伸支撑板上。
本发明的有益效果在于：
1)、本发明的设计目的，旨在于配合现有拉丝模线抛光机的既有结构，来进一步提升现有拉丝模线抛光机的工作效率和成品质量，以满足现有工作所需。
基于此，本发明抛弃了传统的一经调节即固定不动的固定角度调节装置，转而采用了偏心式的可动角度调节体系。正常工作时，角度无需调节的情况下，偏摆动力源、曲轴、偏心调节板、固定环及偏摆杆形成了类似曲柄滑块机构，从而将偏摆动力源的回转动作通过中间的一系列部件转变为偏摆杆的近乎直线的绕回转盘轴线的圆弧动作，以达成连续的定值角度变化目的。此处需注意两点：其一，本发明对回转轴的调节，是曲线式的驱动回转轴产生指定角度转动，进而实现与回转轴固定一体的定位模座产生相对自身轴线的角度摆动动作，这与传统的曲柄滑块所产生的直线动作不同。其二，特别对于拉丝模内孔处的锥形压缩工作区而言，是需要弧形抛光的，也即需要渐变角度，来逐渐增大工具线相对定位模座轴线的偏摆角度进行抛光，显然传统设备必须停机进行。本发明通过直接调节偏心调节板，就可以通过偏心调节板相对曲轴的偏心段的转动动作，来实现整个“曲柄臂长”的长短调节，从而简便化的实现了在线的调节目的，整个流程无需停机，在线即可调整，操作极为简便。又由于上述结构，使得本发明的可动角度调节体系的角度调节是线性的具备连续性的，是非间断性的，这使得拉丝模内孔的抛光流程的各个角度调整节点的衔接更为平滑，抛光质量和效率均能得到有效提升。
2)、偏摆调节部的设计为本发明的另一个重点部分。实际操作时，偏摆调节部甚至可直接通过在偏心调节板上开槽或者开孔或者加销的方式，后期通过工具直接转动偏摆调节部即可调节。本发明为进一步提升其调节便捷性，采用了外调节套与轴向压紧组件的联合设计：工作时，外调节套通过轴向压紧组件如轴向螺母或压簧等压紧在偏心调节板上，之后，再依靠导向滑块与径向调节槽的配合完成其力的衔接。这样，在调节时，首先偏摆动力源会驱动曲轴、偏心调节板及外调节套同步转动，当需要调节“曲柄臂长”的长短时，只需捏住外调节套，即可利用导向滑块的衔接性来实现偏心调节板相对曲轴的偏心段的回转目的，也就实现了“曲柄臂长”的长短调节。
显然，与停机后“以动调静”的传统的定角度调节方式不同，本发明提出的上述无需停机的“以静调动”的在线渐变角度调节方法，也即通过外调节套的“人为静止”，来反向的实现偏心调节板的“相对动作”，随后实现在线调节效果。“以静调动”的调节方式，在线调节更为灵活方便，可通过捏-松-捏-松的频率和幅度来轻松调节角度，避免直接旋转外调节套而需多方向施力随之导致的过多调节误差的产生，调节精准便捷。
当然，上述长短调节的前提实际必须满足两个条件：其一，外调节套与曲轴的轴心段同轴；其二，外调节套必须通过导向滑块滑轨配合在偏心调节板上。显然的，由于偏心调节板又与轴心段及外调节套偏心，上述两个条件只有在特定状况下才能满足，也即本发明的上述结构下。当捏住外调节套后，本在同步旋转不停的外调节套被迫静止，带动偏心调节板静止，曲轴继续转动，偏心调节板开始相对曲轴转动；同时，彼此偏心的外调节套和偏心调节板又因为导向滑块与径向导向槽的相对滑动，有效的形成了动态配合，也就巧妙的达成了曲轴相对偏心调节板的回转调节目的，实践证明工作起来极为可靠稳定。
3)、本发明优选的轴向压紧组件为内芯体及压簧，以便通过压簧的轴向施力来确保外调节套始终压在偏心调节板上。此处注意的是，当本发明工作时，此时整个内芯体、压簧及外调节套是均和曲轴同步同轴转动的，只有在角度调节时，捏住外调节套使之静止，此时或者通过压簧与外调节套的回转配合来避免实现内芯体与外调节套的一动一静配合，或者通过内芯体与曲轴的回转配合来实现内芯体与外调节套的同步静止，此处就不再赘述。
4)、偏心调节板与固定环之间通过过渡轴承衔接彼此，以便于通过滚动配合来避免直接的刚性的滑动摩擦，提升其使用寿命。偏摆动力源为偏摆电机，工作时可通过降速的方式，甚至可降低至1：150，以保证小角度的轻幅度的在线连续调节目的，这也是钻石拉丝模的独特技术特点所决定的。刻度盘则用于标定当前的定位模座处于何种角度下，以便作为参考角度，方便通过操作外调节套来进一步进行后续调节，最终确保位于定位模座内的被固定拉丝模的内孔的可靠加工目的。
附图说明
图1为本发明的实施例的立体结构示意图；
图2为图1所示结构去除面板后的立体结构示意图；
图3为图2的正视图；
图4为图3的右视图；
图5为本发明的立体结构示意图；
图6为图5的剖视图；
图7和图8为偏心调节板相对偏心段处于转动位置时，固定环的动作状态图；
图9为曲轴的立体结构示意图；
图10为压板处于闭合状态下，定位模座的立体结构示意图；
图11为图10的俯视图；
图12为图10的剖视图；
图13为压板处于打开状态下，定位模座的工作状态示意图；
图14为图13的俯视图；
图15为图13的剖视图。
本发明各标号与部件名称的实际对应关系如下：
a-拉丝模
11-曲轴 11a-轴心段 11b-偏心段 12-偏摆动力源
13-偏心调节板 13a-径向调节槽 14-固定环 15-偏摆杆
16-外调节套 16a-导向滑块 17a-内芯体 17b-压簧
18-过渡轴承
20-定位模座 21-从动轮 22-轴芯
23-压盖 23a-模座环套 23b-开口槽环 23c-插入腔 23d-压板
24-回转轴承
A-穿行孔 B-避让口
30-机架 31-面板 41-延伸支撑板 42-回转盘 43-刻度盘
50-回转电机 61-轴向电机 62-偏心轮 62a-偏心连杆
63-轴向滑块 64-定位座 65-轴向连杆 66-导杆 67-导轨座
70-显示屏
具体实施方式
为便于理解，此处结合图1-15，对本发明的具体结构及工作方式作以下进一步描述：
本发明的具体实施结构参照图1-15所示，其以机架30为载体，并在机架30上及机架30的面板31处至少布置有回转驱动模块及偏摆调节装置，偏摆调节装置也即本发明，从而在利用回转驱动模块来旋转定位模座20产生回转动作，以便在通过工具丝来打磨位于定位模座20内的拉丝模a内孔的同时，再利用偏摆调节装置的连续的渐变式的角度调节效果，达成对上述内孔的可靠和连续的偏摆抛光目的。回转驱动模块可以是电机驱动，也可以是活塞缸驱动定位模座产生回转动作等。当然，实际操作时，还可以如图1-4所示的进一步的添加轴向驱动模块，也即再集成一道工序，从而进一步的提升整套设备的实际工作效率及成品品质。具体至本发明中时，图1-15所示的实施例的各主要部件如下：
一、机架
机架30外形参照图1-3所示的呈现四方框架状，目的是提供各个模块及定位模座20以安装基体。在机架30的正面布置面板31，面板31上布置若干操作按钮及相应的操作件，以便实现如人工启停、偏摆角度调节、定时、冲程变速等需求。面板31上布置显示屏70，以实现整套设备各类工作参数的实时显示目的，从而实现自动化监控效果。
二、定位模座
定位模座20的外形参照图1-4及图10-15所示，其包括沿轴向由下至上依序布置的从动轮21、轴芯22、回转轴承24及压盖23。压盖23又至少包括模座环套23a、开口槽环23b及构成压盖23的顶面的压板23d。
装配时，如图12及图15所示的，轴芯22底端固接从动轮21，而轴芯22外壁通过回转轴承24配合在延伸支撑板41处装配孔上。之后，在轴芯22的顶端设置外螺纹段，从而与模座环套23a处预设的内螺纹段间形成螺纹配合。模座环套23a与开口槽环23b间如图10及图13所示的通过螺栓固接方式形成一体式构造。最后，如图13及图15所示的，沿插入腔23c插入压板23d，以便使得压板23d与上述模座环套23a及开口槽环23b共同组合形成压盖23。
对于压板23d而言，其上布置缺口，从而形成避让口B。当需要放入拉丝模时，先拧松压盖23，再如图14所示的径向抽拉压板23d，使得压板23d处避让口B与开口槽环处的穿行孔A间彼此配合形成工作通道，以便放入拉丝模a。之后，重新闭合压板23d，再拧紧压盖23即可，操作上极为方便快捷。拉丝模a取件流程同理。
当然，在必要时，也可在压板23d上布置把手，或合理化设计避让口使之更利于使用，此类均为常规设计，此处就不再赘述。
三、回转驱动模块
回转驱动模块为回转电机50，并如图2所示的安装在面板31内侧处，并过如皮带等方式与从动轮21间形成动力关系。回转电机50工作时，即可通过上述动力关系来带动从动轮21回转，进而带动整个定位模座20产生回转动作。当然，动力关系也可以为链传动或其他动力传递方式。
四、偏摆调节装置
偏摆调节装置也即本发明；其主要结构包括偏摆动力源12也即偏摆电机；如图9所示的曲轴11的轴心段11a同轴固定在偏摆电机输出轴上，参照图6所示；曲轴11的偏心段11b上套设偏心调节板13。偏心调节板13外再由内而外依序布置过渡轴承18及固定环14。固定环14通过偏摆杆15从而与回转轴形成配合关系。对于回转轴而言，其包括位于面板31内侧的内轴端和位于面板31外侧的外轴端。内轴端如图2所示的同轴固接回转盘42，以便于偏摆杆15间形成偏心铰接；外轴端如图2所示的布置刻度盘43，以便监控当前的偏摆角度。
为便于调节，本发明采用了外调节套16与轴向压紧组件的联合设计。工作时，通过轴向压紧组件，也即内芯体17a与压簧17b的协同配合，将外调节套16压紧在偏心调节板13上。之后，再依靠导向滑块16a与径向调节槽13a的配合完成其力的衔接。这样，在调节时，首先偏摆动力源12会驱动曲轴11、偏心调节板13及外调节套16同步转动，当需要调节“曲柄臂长”的长短时，只需捏住外调节套16，即可利用导向滑块16a的衔接性来实现偏心调节板13相对偏心段11b的回转目的，也就实现了“曲柄臂长”的长短调节。
显然，与停机后“以动调静”的传统的定角度调节方式不同，本发明提出的上述无需停机的“以静调动”的在线渐变角度调节方法，也即通过外调节套16的“人为静止”，来反向的实现偏心调节板13的“相对动作”，随后实现在线调节效果。“以静调动”的调节方式，在线调节更为灵活方便，可通过捏-松-捏-松的频率和幅度来轻松调节角度，避免直接旋转外调节套16而需多方向施力随之导致的过多调节误差的产生，调节精准便捷。
五、轴向驱动模块
轴向驱动模块用于驱动工具丝产生相对定位模座20的轴向往复动作。具体设计时，参照图1-4所示的，轴向驱动模块包括轴向电机61，轴向电机61的输出轴同轴固接偏心轮62，偏心轮62上布置偏心连杆62a，偏心连杆62a的顶端铰接在轴向滑块63上，轴向滑块63与固定工具丝的定位座64间形成固接配合。定位座64为两组且分置于定位模座20的两端处，两组定位座64通过一根轴向连杆65固接彼此。此外，轴向连杆65的两侧轴对称的布置有两组用于引导轴向连杆65动作方向的导杆66，导杆66滑轨配合于机架30处的导轨座67上。至此，也就能利用轴向电机61的转动动作，进而带动工具丝产生定向的往复直线动作。
当然，对于本领域技术人员而言，本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置，其特征在于：包括曲轴(11)以及布置于曲轴(11)的端部从而用于驱动曲轴(11)产生回转动作的偏摆动力源(12)；该偏摆调节装置还包括偏心调节板(13)，所述偏心调节板(13)上贯穿开设有偏心孔以便箍套在曲轴(11)的偏心段(11b)上，偏心调节板(13)外套设有固定环(14)；用于固定拉丝模的定位模座(20)通过回转轴回转配合在机架(30)上，且回转轴的转动轴线与曲轴(11)处轴心段(11a)的转动轴线平行，同时与拉丝模轴线相垂直；所述固定环(14)外壁处径向向外延伸有偏摆杆(15)，偏摆杆(15)的延伸端偏心铰接于回转轴处，且该铰接处轴线平行回转轴的回转轴线；该偏摆调节装置还包括用于驱使偏心调节板(13)相对偏心段(11b)产生转动动作的偏摆调节部。
2.根据权利要求1所述的一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置，其特征在于：所述偏摆调节部包括同轴套设在曲轴(11)的轴心段(11a)上的外调节套(16)，所述外调节套(16)的内端面与偏心调节板(13)的外板面彼此贴靠；偏心调节板(13)的外板面处布置径向调节槽(13a)，外调节套(16)的内端面处布置导向滑块(16a)，导向滑块(16a)与径向调节槽(13a)间形成滑轨导向配合关系；外调节套(16)通过轴向压紧组件压紧在偏心调节板(13)上。
3.根据权利要求2所述的一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置，其特征在于：所述轴向压紧组件包括同轴套设在外调节套(16)的筒腔内的内芯体(17a)，内芯体(17a)的内端与曲轴(11)外端部形成同轴配合关系，偏摆动力源(12)位于曲轴(11)内端部处；所述内芯体(17a)外形呈外粗内细的二段式阶梯轴状，外调节套(16)的筒腔外形呈外大内小的二段式阶梯孔状，压簧(17b)同轴套设在内芯体(17a)的小轴径段上，且压簧(17b)外端抵紧在内芯体(17a)的轴肩处，压簧(17b)内端沿小轴径段轴向向内延伸并抵紧在外调节套(16)的筒腔的孔肩处，从而将外调节套(16)轴向压紧在偏心调节板(13)上。
4.根据权利要求3所述的一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置，其特征在于：内芯体(17a)通过轴向回转销钉回转配合在曲轴(11)的外端部处。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置，其特征在于：偏心调节板(13)与固定环(14)之间通过过渡轴承(18)衔接彼此。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置，其特征在于：所述偏摆动力源(12)为偏摆电机，偏摆电机的输出轴与曲轴(11)的轴心段(11a)轴线彼此同轴。
7.根据权利要求2或3或4所述的一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置，其特征在于：所述导向滑块(16a)为轴向螺钉，导向滑块(16a)螺纹配合在外调节套(16)的内端面处。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于拉丝模线抛光的偏摆调节装置，其特征在于：回转轴轴线水平的布置于机架(30)的面板(31)上，面板(31)内侧面处的回转轴内轴端同轴固接回转盘(42)，面板(31)外侧面处的回转轴外轴端同轴固接用于标识定位模座(20)摆动角度的刻度盘(43)，延伸支撑板(41)安装于刻度盘(43)上，定位模座(20)回转配合在所述延伸支撑板(41)上。
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