CN114800117B - 一种用于钢球生产的冷镦工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钢球生产技术领域，尤其是一种用于钢球生产的冷镦工艺及装置，针对现有钢球冷镦加工成品质量不高的问题，现提出如下方案，其包括箱体和开设在箱体一侧外壁上的进料口，所述箱体的内部设置有送料机构，所述送料机构包括转动连接在箱体内壁上的两个传动轴、分别套接在两个传动轴外部的两个导料辊和设置在传动轴一侧、以用于带动两个传动轴转动的动力组件，所述箱体的内部设置有裁切机构，所述传动轴的下方还设置有抛光机构。本发明通过将钢段切口处的毛刺碎料等清除掉，避免了钢球加工后表面应力分布不均的问题，提高了钢球冷镦加工的质量，降低了钢球冷镦加工的次品率。

Description

一种用于钢球生产的冷镦工艺及装置
技术领域
本发明涉及钢球生产领域，尤其涉及一种用于钢球生产的冷镦工艺及装置。
背景技术
钢球是重要的基础零部件，尤其是精密工业钢球在国民经济发展中起着巨大作用。钢球在生产时需要进行冷镦加工，目前的冷镦加工过程中通常是将钢材裁切成钢段后直接在钢段进行冷镦加工，将钢段压制成钢球，由于钢段在裁切后其两端会产生较多的毛刺碎料等，如果直接冷镦压制成型，表面的碎料与钢球整体融合不牢固，进而影响了钢球成型的质量，为此，本方案提出了一种用于钢球生产的冷镦工艺及装置。
发明内容
本发明提出的一种用于钢球生产的冷镦工艺及装置，解决了现有技术中钢球冷镦加工成品质量不高的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于钢球生产的冷镦工艺，包括以下步骤：
S1、选取符合要求尺寸的圆柱形钢材；
S2、对圆柱形钢材进行等距裁切，裁切后的钢段长度一致；
S3、对裁切后钢段的切口进行抛光处理，将钢段切口处的毛刺碎料等清除掉；
S4、将抛光处理后的钢段送入冷镦程序；
S5、对钢段进行冷镦加工，将钢段加工成钢球毛坯。
一种用于钢球生产的冷镦装置，包括箱体和开设在箱体一侧外壁上的进料口，所述箱体的内部设置有送料机构，所述送料机构包括转动连接在箱体内壁上的两个传动轴、分别套接在两个传动轴外部的两个导料辊和设置在传动轴一侧、以用于带动两个传动轴转动的动力组件，所述箱体的内部设置有裁切机构，所述裁切机构位于传动轴远离进料口的一侧，所述传动轴的下方还设置有抛光机构，所述抛光机构包括分别转动连接在箱体两侧内壁上的两个第一液压缸和分别固接在两个第一液压缸伸长端的两个抛光套，两个所述第一液压缸的上方均设置有用于带动第一液压缸转动的联动机构，两个所述第一液压缸的正下方设置有冷镦机构，所述裁切机构的正下方设置有位移机构。
优选的，两个所述传动轴沿竖直方向依次设置，所述动力组件包括安装在箱体背面的电机和分别套接在两个传动轴外部的两个齿轮，两个所述齿轮之间相啮合，所述电机输出轴的一端延伸至箱体的内部、且与其中一个传动轴的一端固接。
优选的，所述裁切机构包括固接在箱体顶部内壁上的第一固定板、第二固定板、第二液压缸、固接在第二液压缸伸长端的裁切模、贯穿开设在第一固定板外壁上的穿槽和开设在第二固定板靠近第一固定板一侧外壁上的限位槽，所述第二固定板位于第一固定板远离传动轴的一侧，所述第二液压缸位于第一固定板和第二固定板相靠近的一侧，所述限位槽延伸至第二固定板的底部。
优选的，所述联动机构包括转动连接在箱体内壁上的第一从动轴、固接在第一从动轴另一端的第一锥齿轮、固接在箱体一侧内壁上的固定块、转动连接在固定块上的第二从动轴、分别固接在第二从动轴两端的两个第二锥齿轮、套接在第一液压缸外部的第三锥齿轮和设置在传动轴与第一从动轴外部、以用于带动第一从动轴转动的传动组件，所述第一从动轴与传动轴互为平行设置，所述第二从动轴贯穿固定块设置，其中一个第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，另一个第二锥齿轮与第三锥齿轮啮合。
优选的，所述传动组件包括分别套接在传动轴与第一从动轴外部的两个传动轮和传动连接在两个传动轮外部的皮带。
优选的，所述位移机构包括固接在箱体底部内壁上的第三液压缸、固接在第三液压缸伸长端的托块和贯穿开设在托块一侧外壁上的U型槽，且U型槽延伸至托块的顶部，所述托块位于两个抛光套之间。
优选的，所述冷镦机构包括固接在箱体一侧内壁上的第四液压缸、固接在第四液压缸伸长端的压块、固接在箱体另一侧内壁上的受力块、分别开设在压块与受力块相靠近一侧外壁上的两个半球型槽、固接在受力块内部的第五液压缸、固接在第五液压缸伸长端的弧型推块和开设在受力块内部的弧型槽，所述弧型推块与弧型槽相吻合。
本发明的有益效果：
1、通过增加抛光机构能够对裁切后钢段的切口进行抛光处理，进而将钢段切口处的毛刺碎料等清除掉，避免了钢球加工后表面应力分布不均的问题，提高了钢球冷镦加工的质量，降低了钢球冷镦加工的次品率，进一步节省了材料成本。
本发明结构合理，通过将钢段切口处的毛刺碎料等清除掉，避免了钢球加工后表面应力分布不均的问题，提高了钢球冷镦加工的质量，降低了钢球冷镦加工的次品率。
附图说明
图1为本发明的内部结构正剖图。
图2为本发明的内部结构俯视图。
图3为本发明图1中A处的放大图。
图4为本发明的托块与U型槽结构侧视图。
图中标号：1、箱体；2、传动轴；3、导料辊；4、第一液压缸；5、抛光套；6、电机；7、齿轮；8、第一固定板；9、第二固定板；10、第二液压缸；11、裁切模；12、穿槽；13、限位槽；14、第一从动轴；15、第一锥齿轮；16、固定块；17、第二从动轴；18、第二锥齿轮；19、第三锥齿轮；20、传动轮；21、皮带；22、第三液压缸；23、托块；24、U型槽；25、第四液压缸；26、压块；27、受力块；28、半球型槽；29、第五液压缸；30、弧型推块。
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。
参照图1-4，一种用于钢球生产的冷镦工艺，包括以下步骤：
S1、选取符合要求尺寸的圆柱形钢材；
S2、对圆柱形钢材进行等距裁切，裁切后的钢段长度一致；
S3、对裁切后钢段的切口进行抛光处理，将钢段切口处的毛刺碎料等清除掉；
S4、将抛光处理后的钢段送入冷镦程序；
S5、对钢段进行冷镦加工，将钢段加工成钢球毛坯。
一种用于钢球生产的冷镦装置，包括箱体1和开设在箱体1一侧外壁上的进料口，箱体1的正面铰接有用于将钢球取出的开关门，箱体1的内部设置有送料机构，送料机构包括转动连接在箱体1内壁上的两个传动轴2、分别套接在两个传动轴2外部的两个导料辊3和设置在传动轴2一侧、以用于带动两个传动轴2转动的动力组件，箱体1的内部设置有裁切机构，裁切机构位于传动轴2远离进料口的一侧，传动轴2的下方还设置有抛光机构，抛光机构包括分别转动连接在箱体1两侧内壁上的两个第一液压缸4和分别固接在两个第一液压缸4伸长端的两个抛光套5，两个第一液压缸4的上方均设置有用于带动第一液压缸4转动的联动机构，两个第一液压缸4的正下方设置有冷镦机构，裁切机构的正下方设置有位移机构，首先工作人员将需要进行裁切的圆柱型钢材穿过左侧的进料口拆入箱体1的内部、并位于两个导料辊3之间，通过动力组件带动两个传动轴2互为反向转动，进而通过两个导料辊3与圆柱型钢材之间的摩擦力带动圆柱型钢材向右移动，再通过裁切结构对圆柱型钢材进行裁切，裁切后的钢段受重力影响掉落在位移机构上面，位移机构将钢段向下移动至与两个抛光套5位于同一水平高度，接着控制两个第一液压缸4伸长进而带动两侧的抛光套5抵接在钢段两端的外侧，同时通过传动轴2配合两个联动机构带动两个第一液压缸4转动，进而带动两个抛光套5对钢段两端裁切产生的毛刺进行抛光处理，钢段抛光完成后，控制两个第一液压缸4带动两个抛光套5远离钢段，再通过位移机构带动抛光后的钢段向下移动，最后通过冷镦机构将钢段加工成钢球；
两个传动轴2沿竖直方向依次设置，动力组件包括安装在箱体1背面的电机6和分别套接在两个传动轴2外部的两个齿轮7，两个齿轮7之间相啮合，电机6输出轴的一端延伸至箱体1的内部、且与其中一个传动轴2的一端固接，通过启动电机6配合其输出轴带动其中一个传动轴2转动，通过两个齿轮7之间啮合的作用，带动两个传动轴2互为反向转动；
裁切机构包括固接在箱体1顶部内壁上的第一固定板8、第二固定板9、第二液压缸10、固接在第二液压缸10伸长端的裁切模11、贯穿开设在第一固定板8外壁上的穿槽12和开设在第二固定板9靠近第一固定板8一侧外壁上的限位槽13，第二固定板9位于第一固定板8远离传动轴2的一侧，第二液压缸10位于第一固定板8和第二固定板9相靠近的一侧，限位槽13延伸至第二固定板9的底部，圆柱型钢材的一端通过穿槽12抵接在限位槽13的内壁上，通过启动第二液压缸10向下伸长，带动裁切模11沿着第一固定板8的外壁向下移动对钢材进行裁切，进而依次将圆柱型钢材裁切成多个钢段，钢段裁切完成后受自身重力影响会沿着限位槽13的内壁向下移动；
联动机构包括转动连接在箱体1内壁上的第一从动轴14、固接在第一从动轴14另一端的第一锥齿轮15、固接在箱体1一侧内壁上的固定块16、转动连接在固定块16上的第二从动轴17、分别固接在第二从动轴17两端的两个第二锥齿轮18、套接在第一液压缸4外部的第三锥齿轮19和设置在传动轴2与第一从动轴14外部、以用于带动第一从动轴14转动的传动组件，传动组件包括分别套接在传动轴2与第一从动轴14外部的两个传动轮20和传动连接在两个传动轮20外部的皮带21，第一从动轴14与传动轴2互为平行设置，第二从动轴17贯穿固定块16设置，其中一个第二锥齿轮18与第一锥齿轮15啮合，另一个第二锥齿轮18与第三锥齿轮19啮合，传动轴2在转动过程中带动其外部的传动轮20同步转动，通过皮带21与另一个传动轮20传动连接的作用，带动第一从动轴14转动，通过第一锥齿轮15与其中一个第二锥齿轮18啮合的作用，带动第二从动轴17转动，通过另一个第二锥齿轮18与第三锥齿轮19啮合的作用，带动第一液压缸4转动；
位移机构包括固接在箱体1底部内壁上的第三液压缸22、固接在第三液压缸22伸长端的托块23和贯穿开设在托块23一侧外壁上的U型槽24，且U型槽24延伸至托块23的顶部，托块23位于两个抛光套5之间，钢段沿着限位槽13的内壁滑下来后会掉入U型槽24的内部，通过控制第三液压缸22向下缩短，配合托块23带动钢段与抛光套5位于同一水平高度，钢段抛光完成后，控制第三液压缸22继续向下缩短，带动抛光后的钢段与半球型槽28位于同一水平高度；
冷镦机构包括固接在箱体1一侧内壁上的第四液压缸25、固接在第四液压缸25伸长端的压块26、固接在箱体1另一侧内壁上的受力块27、分别开设在压块26与受力块27相靠近一侧外壁上的两个半球型槽28、固接在受力块27内部的第五液压缸29、固接在第五液压缸29伸长端的弧型推块30和开设在受力块27内部的弧型槽，弧型槽与半球型槽28相连通，弧型推块30与弧型槽相吻合，通过控制第四液压缸25伸长带动压块26向右移动，进而带动钢段卡在两个半球型槽28之间，当压块26继续向右移动配合受力块27将钢段完全冷压在两个半球型槽28内部，从而将钢段加工成钢球毛坯，再控制第四液压缸25向左复位，最后通过控制第五液压缸29伸长配合弧型推块30将钢球完全推出半球型槽28的内部。
工作原理：首先工作人员将需要进行裁切的圆柱型钢材穿过左侧的进料口拆入箱体1的内部、并位于两个导料辊3之间，通过动力组件带动两个传动轴2互为反向转动，进而通过两个导料辊3与圆柱型钢材之间的摩擦力带动圆柱型钢材向右移动，再通过裁切结构对圆柱型钢材进行裁切，裁切后的钢段受重力影响沿着限位槽13的内壁掉落在U型槽24的内部，通过控制第三液压缸22配合托块23带动钢段向下移动至与两个抛光套5位于同一水平高度，接着控制两个第一液压缸4伸长进而带动两侧的抛光套5抵接在钢段两端的外侧，同时通过传动轴2配合两个联动机构带动两个第一液压缸4转动，进而带动两个抛光套5对钢段两端裁切产生的毛刺进行抛光处理，钢段抛光完成后，控制两个第一液压缸4带动两个抛光套5远离钢段，再通过第三液压缸22配合托块23带动抛光后的钢段向下移动与半球型槽28位于同一水平高度，最后通过冷镦机构将钢段加工成钢球。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于钢球生产的冷镦装置，包括箱体（1）和开设在箱体（1）一侧外壁上的进料口，其特征在于，所述箱体（1）的内部设置有送料机构，所述送料机构包括转动连接在箱体（1）内壁上的两个传动轴（2）、分别套接在两个传动轴（2）外部的两个导料辊（3）和设置在传动轴（2）一侧、以用于带动两个传动轴（2）转动的动力组件，所述箱体（1）的内部设置有裁切机构，所述裁切机构位于传动轴（2）远离进料口的一侧，所述传动轴（2）的下方还设置有抛光机构，所述抛光机构包括分别转动连接在箱体（1）两侧内壁上的两个第一液压缸（4）和分别固接在两个第一液压缸（4）伸长端的两个抛光套（5），两个所述第一液压缸（4）的上方均设置有用于带动第一液压缸（4）转动的联动机构，两个所述第一液压缸（4）的正下方设置有冷镦机构，所述裁切机构的正下方设置有位移机构，两个所述传动轴（2）沿竖直方向依次设置，所述动力组件包括安装在箱体（1）背面的电机（6）和分别套接在两个传动轴（2）外部的两个齿轮（7），两个所述齿轮（7）之间相啮合，所述电机（6）输出轴的一端延伸至箱体（1）的内部、且与其中一个传动轴（2）的一端固接，所述裁切机构包括固接在箱体（1）顶部内壁上的第一固定板（8）、第二固定板（9）、第二液压缸（10）、固接在第二液压缸（10）伸长端的裁切模（11）、贯穿开设在第一固定板（8）外壁上的穿槽（12）和开设在第二固定板（9）靠近第一固定板（8）一侧外壁上的限位槽（13），所述第二固定板（9）位于第一固定板（8）远离传动轴（2）的一侧，所述第二液压缸（10）位于第一固定板（8）和第二固定板（9）相靠近的一侧，所述限位槽（13）延伸至第二固定板（9）的底部。
2.根据权利要求1所述的一种用于钢球生产的冷镦装置，其特征在于，所述联动机构包括转动连接在箱体（1）内壁上的第一从动轴（14）、固接在第一从动轴（14）另一端的第一锥齿轮（15）、固接在箱体（1）一侧内壁上的固定块（16）、转动连接在固定块（16）上的第二从动轴（17）、分别固接在第二从动轴（17）两端的两个第二锥齿轮（18）、套接在第一液压缸（4）外部的第三锥齿轮（19）和设置在传动轴（2）与第一从动轴（14）外部、以用于带动第一从动轴（14）转动的传动组件，所述第一从动轴（14）与传动轴（2）互为平行设置，所述第二从动轴（17）贯穿固定块（16）设置，其中一个第二锥齿轮（18）与第一锥齿轮（15）啮合，另一个第二锥齿轮（18）与第三锥齿轮（19）啮合。
3.根据权利要求2所述的一种用于钢球生产的冷镦装置，其特征在于，所述传动组件包括分别套接在传动轴（2）与第一从动轴（14）外部的两个传动轮（20）和传动连接在两个传动轮（20）外部的皮带（21）。
4.根据权利要求1所述的一种用于钢球生产的冷镦装置，其特征在于，所述位移机构包括固接在箱体（1）底部内壁上的第三液压缸（22）、固接在第三液压缸（22）伸长端的托块（23）和贯穿开设在托块（23）一侧外壁上的U型槽（24），且U型槽（24）延伸至托块（23）的顶部，所述托块（23）位于两个抛光套（5）之间。
5.根据权利要求1所述的一种用于钢球生产的冷镦装置，其特征在于，所述冷镦机构包括固接在箱体（1）一侧内壁上的第四液压缸（25）、固接在第四液压缸（25）伸长端的压块（26）、固接在箱体（1）另一侧内壁上的受力块（27）、分别开设在压块（26）与受力块（27）相靠近一侧外壁上的两个半球型槽（28）、固接在受力块（27）内部的第五液压缸（29）、固接在第五液压缸（29）伸长端的弧型推块（30）和开设在受力块（27）内部的弧型槽，所述弧型推块（30）与弧型槽相吻合。
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