CN116638075B - 一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺，涉及螺栓成型设备技术领域，包括金属框架，所述金属框架的内表壁固定安装有工作台面，所述金属框架的顶部固定安装有支撑主架，所述工作台面的上方设置有分散引流机构，所述分散引流机构的内部包含有表层冷却机构，所述工作台面的顶部设置有定位夹持机构，所述分散引流机构包括拼装接头，所述拼装接头的外表壁固定套设有储料筒，所述储料筒的底部设置有装配基座，所述装配基座的顶部开设有内开孔洞，设备可有效将滞留在模具中的空气处理干净，保证原料可不受内在气压的影响，可充分将原料填充进每个凹凸面中，保证成型后的螺栓不会产生结构缺失，降低残次品产生的概率。

Description

一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺

技术领域

发明涉及螺栓成型设备技术领域，具体为一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺。

背景技术

螺栓为常用的机械零件，配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件，由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件，这种连接形式称螺栓连接，如把螺母从螺栓上旋下，又可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接，

异形密封螺栓与常规螺栓最大的区别在于，其头部采用不规则的形状，然常规螺栓均采用热轧盘条法进行加工，进而不需要进行开模，制造相应的模具，但异形螺栓的制造所需工艺更为繁琐，加工难度也随之增高，需要根据头部的形状，制配相应的模具，并通过铸造冷却的方式使螺栓本体成型，当液态金属材料浇筑进模具的过程中，应确保金属材料可充分填充进模具内部，以保障后期成品的质量。

但现有技术存在以下不足：

由于异形螺栓的头部呈现不规则状，进而所适配模具内部的边侧处含有多个凹凸面，模具组装完成后其外围应处于完全密封，传统螺栓成型设备进行材料浇筑的方式，多为从模具进料口的中心处倾倒液体金属材料，通过此种状态下材料的流动性，向着模具边侧扩散，因组装后模具的内部滞留有空气，当液态原料持续灌注进模具后，会压缩模具内部空气，上述设备的浇筑方法材料会将空气向着模具边侧挤压，后续材料流入凸凹空间后，持续增大的气压会将反向推动液态原料，致使其无法充分填充至凸凹空间内，导致成型的螺栓残次品较多。

所以我们提出了一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺，以解决上述背景技术提出的现有设备的浇筑方法，材料会将空气向着模具边侧挤压，后续材料流入凸凹空间后，持续增大的气压会将反向推动液态原料，致使其无法充分填充至凸凹空间内，导致成型的螺栓残次品较多的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种异形密封螺栓的成型装置，包括金属框架，所述金属框架的内表壁固定安装有工作台面，所述金属框架的顶部固定安装有支撑主架；

所述工作台面的上方设置有分散引流机构，所述分散引流机构的内部包含有表层冷却机构，所述工作台面的顶部设置有定位夹持机构；

所述分散引流机构包括拼装接头，所述拼装接头的外表壁固定套设有储料筒，所述储料筒的底部设置有装配基座，所述装配基座的顶部开设有内开孔洞，所述内开孔洞的内壁底部固定安装有延伸杆，所述延伸杆的顶部与储料筒的底部相连接，所述装配基座的外表壁焊接有一组嫁接板，每个所述嫁接板的内部均固定安装有空心套筒，每个所述空心套筒的内部均活动插设有螺杆，每个所述螺杆的外壁一端均固定套设有合金分流枪，每个所述螺杆的外表壁均旋转连接有螺母，每个所述合金分流枪的进料端均固定连通有合金输料管道，每个所述合金输料管道的进料端均贯穿储料筒的底部，并与储料筒的内部相连通。

优选的，所述储料筒的外表壁焊接有两个U型金属架，两个所述U型金属架的相对一侧之间固定安装有托板，所述托板的顶部设置有第一气动推杆。

优选的，所述第一气动推杆的输出端固定套设有加强圆盘，所述加强圆盘的底部固定安装有受压托盘，所述受压托盘的直径与储料筒的内径相适配。

优选的，所述储料筒的外表壁设置有进料管道，且进料管道的排料端贯穿储料筒的外表壁，并与储料筒的内部相连通，所述储料筒的内部设置有阻热层，每个所述合金分流枪的外表壁均固定安装有一组。

优选的，所述表层冷却机构包括安装孔洞，所述安装孔洞开设在装配基座的底部，所述安装孔洞的内表壁固定安装有外接环，所述外接环的内表壁固定插设有一组衔接块，一组所述衔接块的外表壁之间固定套设有连接套环。

优选的，所述连接套环的内表壁固定插设有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有传动杆，所述传动杆的外表壁固定套设有扇叶。

优选的，所述伺服电机的底部固定安装有限位套筒，所述传动杆的外表壁活动置于限位套筒的内部。

优选的，所述定位夹持机构包括两个加强板，两个所述加强板的底部固定安装在工作台面的顶部，两个所述加强板的顶部均固定安装有适配底座，两个所述适配底座的内部均固定安装有一组锁定套筒，两组所述锁定套筒的内表壁均固定插设有第二气动推杆，每组所述第二气动推杆的输出端之间均固定套设有U型卡套。

优选的，所述拼装接头的外表壁固定与支撑主架的外壁一端相连接，所述工作台面的顶部中心处固定安装有防滑板，所述金属框架的底部焊接有四个支脚。

一种异形密封螺栓的成型装置的成型工艺，包括以下步骤：

步骤一：将适配模具放置到防滑板的顶部，开启第二气动推杆带动两个U型卡套向着模具处移动，直至两个U型卡套完全包裹在模具表面，完成对该模具的夹持固定。

步骤二：根据该模具进料口的尺寸，手动调节每个合金分流枪的初始角度，完成后通过拧紧螺母，实现对合金分流枪的固定，设置进料管道可将所需的金属液态原料持续灌注进储料筒的内部。

步骤三：进一步开启第一气动推杆，缓慢带动受压托盘向下移动，当受压托盘的底部在与液态原料接触后，会对其施加向下的压力，从而加速液态原料进入合金输料管道中的速率，当部分液态原料经每个合金输料管道的输送，均匀进入合金分流枪的内部，最终从每个合金分流枪的出料口处排出。

步骤四：此时每束液柱会在重力影响下，从模具四周持续汇入其内部，当该液态原料即将溢出模具的进料口时，反向开启第一气动推杆将受压托盘恢复到原始位置，停止对液态原料的压覆。

步骤五：随之开启伺服电机，使得装配基座下方的扇叶高速转动，从而加快模具顶部的空气的流动，加速模具表层液态原料的凝固。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置储料筒、合金分流枪和合金输料管道，开启机构中包含的驱动部件，外力压覆灌注进储料筒中的液态原料，将原料均匀挤压进每个合金输料管道的内部，再经每个合金输料管道对原料的输送，保证进入到每个合金分流枪中的原料体量相等，排出合金分流枪中的每束原料会在重力作用下会从模具内壁边缘处向着的底部下落，原料先对边缘的凸凹面进行填充，随之由外向内朝着模具中部汇集，进而会将空气向着模具中部挤压，随着模具内液面的升高，最终将滞留在模具内的空气从进料口处挤压出，设备采用该种原料浇筑方式，有效将滞留在模具中的空气处理干净，保证原料可不受内在气压的影响，可充分将原料填充进每个凹凸面中，保证成型后的螺栓不会产生结构缺失，降低残次品产生的概率。

2、本发明通过设置伺服电机、传动杆和扇叶，开启伺服电机并作用于传动杆，可带动扇叶持续转动，产生的高速气流直接作用到模具顶部，加速模具顶部空气的流动，同时加快模具顶层原料的干涸，使得顶层的原料逐渐处于半凝固的状态，抑制模具搬运时晃动会导致液态原料的溅射散落。

附图说明

图1为本发明一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺中主视结构立体图；

图2为本发明一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺中底侧结构立体图；

图3为本发明一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺中分散引流机构结构放大立体图；

图4为本发明一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺中分散引流机构整体结构放大立体图；

图5为本发明一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺中表层冷却机构结构放大立体图；

图6为本发明一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺中定位夹持机构结构放大立体图；

图7为本发明一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺为图2中A处结构放大立体图；

图8为本发明一种异形密封螺栓的成型装置及其成型工艺为图3中B处结构放大立体图。

图中：

1、金属框架；2、工作台面；3、支撑主架；4、分散引流机构；401、拼装接头；402、储料筒；403、装配基座；404、内开孔洞；405、延伸杆；406、嫁接板；407、空心套筒；408、螺杆；409、螺母；410、合金分流枪；411、合金输料管道；412、U型金属架；413、托板；414、第一气动推杆；415、加强圆盘；416、受压托盘；417、进料管道；418、阻热层；5、表层冷却机构；501、安装孔洞；502、外接环；503、衔接块；504、连接套环；505、伺服电机；506、限位套筒；507、传动杆；508、扇叶；6、定位夹持机构；601、加强板；602、适配底座；603、锁定套筒；604、第二气动推杆；605、U型卡套；7、防滑板；8、支脚。

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，所描述的实施条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。

实施例一，请参阅附图1-附图8所示，本发明提供一种技术方案：一种异形密封螺栓的成型装置，包括金属框架1，金属框架1的内表壁固定安装有工作台面2，金属框架1的顶部固定安装有支撑主架3，工作台面2的上方设置有分散引流机构4，分散引流机构4的内部包含有表层冷却机构5，工作台面2的顶部设置有定位夹持机构6。

根据图1-4和图7所示，分散引流机构4包括拼装接头401，拼装接头401的外表壁固定套设有储料筒402，储料筒402的底部设置有装配基座403，装配基座403的顶部开设有内开孔洞404，内开孔洞404的内壁底部固定安装有延伸杆405，延伸杆405的顶部与储料筒402的底部相连接，装配基座403的外表壁焊接有一组嫁接板406，每个嫁接板406的内部均固定安装有空心套筒407，每个空心套筒407的内部均活动插设有螺杆408，每个螺杆408的外壁一端均固定套设有合金分流枪410，每个螺杆408的外表壁均旋转连接有螺母409，每个合金分流枪410的进料端均固定连通有合金输料管道411，每个合金输料管道411的进料端均贯穿储料筒402的底部，并与储料筒402的内部相连通。

根据图3-图4所示，储料筒402的外表壁焊接有两个U型金属架412，两个U型金属架412的相对一侧之间固定安装有托板413，托板413的顶部设置有第一气动推杆414，通过设置第一气动推杆414，用于对液态原料的压覆提供外力支持。

根据图3-图4所示，第一气动推杆414的输出端固定套设有加强圆盘415，加强圆盘415的底部固定安装有受压托盘416，受压托盘416的直径与储料筒402的内径相适配，因受压托盘416和储料筒402的尺寸相适配，进而受压托盘416可在储料筒402的内部灵活移动，开启第一气动推杆414后，垂直带动受压托盘416移动，此时受压托盘416底部产生的压力可直接作用到液态原料上。

根据图3-4和图8所示，储料筒402的外表壁设置有进料管道417，且进料管道417的排料端贯穿储料筒402的外表壁，并与储料筒402的内部相连通，储料筒402的内部设置有阻热层418，每个合金分流枪410的外表壁均固定安装有一组419，通过设置阻热层418，因阻热层418采用玻璃纤维制成，且具有耐热性强、抗腐蚀性好和不燃等特点，进而可抑制储料筒402内液体原料热量挥发的速率。

根据图1-2和图5所示，表层冷却机构5包括安装孔洞501，安装孔洞501开设在装配基座403的底部，安装孔洞501的内表壁固定安装有外接环502，外接环502的内表壁固定插设有一组衔接块503，一组衔接块503的外表壁之间固定套设有连接套环504，通过设置表层冷却机构5，因液态原料浇筑进模具内部后，需要等待模具中的液态原料充分凝固后，才能获得成型的螺栓，进而原料浇筑完成后需要对模具进行降温，以加速原料的冷却速率，但此项步骤要将模具搬离设备，在此之前机构可初步对顶层的原料进行处理，使其处于半凝固的状态，从而避免模具在搬运过程中所产生的晃动，导致模具顶部的原料会溅射出。

根据图5所示，连接套环504的内表壁固定插设有伺服电机505，伺服电机505的输出端固定连接有传动杆507，传动杆507的外表壁固定套设有扇叶508，通过设置扇叶508，当开启伺服电机505后，可带动扇叶508高速转动，目的在于加速模具顶部空气流动的速率，加速顶层原料热量散发的效率。

根据图5所示，伺服电机505的底部固定安装有限位套筒506，传动杆507的外表壁活动置于限位套筒506的内部，通过设置限位套筒506，可有效限制传动杆507转动时产生的摆动幅度，提高伺服电机505做工时的稳定性。

根据图1-2和图6所示，定位夹持机构6包括两个加强板601，两个加强板601的底部固定安装在工作台面2的顶部，两个加强板601的顶部均固定安装有适配底座602，两个适配底座602的内部均固定安装有一组锁定套筒603，两组锁定套筒603的内表壁均固定插设有第二气动推杆604，每组第二气动推杆604的输出端之间均固定套设有U型卡套605，通过设置定位夹持机构6，可充分将模具暂时固定到工作台面2的顶部，完成对模具的位置锁定，防止模具在原料灌注时，因外力导致位置偏移。

根据图1-图2所示，拼装接头401的外表壁固定与支撑主架3的外壁一端相连接，工作台面2的顶部中心处固定安装有防滑板7，金属框架1的底部焊接有四个支脚8，确定拼装接头401与设备整体间的连接关系，通过设置防滑板7，可进一步缩小其上模具在原料浇筑时发生位置偏移的概率。

其整个机构达到的效果为：首先将设备移动到指定的做工区域，并使每个支脚8的底部充分与地面接触，再将设备接入电源，使其为其内包含的多个用电部件提供能量，选择适配模具，并放置到防滑板7的顶部，开启每个锁定套筒603中的第二气动推杆604，缓慢带动两个U型卡套605向着模具处移动，直至两个U型卡套605的内壁充分包裹至模具表面，根据模具进料口的直径，利用空心套筒407和螺杆408间的活动连接性，手动调节每个合金分流枪410的倾斜角度，调节完成后，拧动每个螺母409，将每个合金分流枪410的外壁紧紧贴附到空心套筒407的一端，完成对每个合金分流枪410的位置锁定，进一步将外接管道与进料管道417相连通，持续将所需的液态金属原料灌注进储料筒402的内部，待原料补充完成后，开启托板413上的第一气动推杆414，缓慢带动加强圆盘415上的受压托盘416向下移动，当受压托盘416进入储料筒402中后，其底部逐渐与液态原料表层接触，并对其施加向下的压力，从而加速部分液态原料进入合金输料管道411中的速率，由一组合金输料管道411将原料平均分配至每个合金分流枪410的内部，再从其出料口处排出，此时每束液态原料会在重力作用下，依次从四周向着模具内部浇筑，该种方式原料可先对模具内的凸凹面进行填充，再利用液态原料的流动性，向着模具中部汇集，待原料即将没过模具的进料口时，反向开启第一气动推杆414，快速将受压托盘416恢复到原始位置，撤出对储料筒402中原料的压覆，利用每个合金分流枪410中滞留的少量液态原料完成后续对模具的填充，待模具原料浇筑完成后，随之开启连接套环504中的伺服电机505，并作用于传动杆507，带动扇叶508高速转动，引动扇叶508上方的气流，所产生的加速气流直接作用到模具顶部，提高模具顶部空气流动的速率。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种异形密封螺栓的成型装置，其特征在于：包括金属框架（1），所述金属框架（1）的内表壁固定安装有工作台面（2），所述金属框架（1）的顶部固定安装有支撑主架（3）；

所述工作台面（2）的上方设置有分散引流机构（4），所述分散引流机构（4）的内部包含有表层冷却机构（5），所述工作台面（2）的顶部设置有定位夹持机构（6）；

所述分散引流机构（4）包括拼装接头（401），所述拼装接头（401）的外表壁固定套设有储料筒（402），所述储料筒（402）的底部设置有装配基座（403），所述装配基座（403）的顶部开设有内开孔洞（404），所述内开孔洞（404）的内壁底部固定安装有延伸杆（405），所述延伸杆（405）的顶部与储料筒（402）的底部相连接，所述装配基座（403）的外表壁焊接有一组嫁接板（406），每个所述嫁接板（406）的内部均固定安装有空心套筒（407），每个所述空心套筒（407）的内部均活动插设有螺杆（408），每个所述螺杆（408）的外壁一端均固定套设有合金分流枪（410），每个所述螺杆（408）的外表壁均旋转连接有螺母（409），每个所述合金分流枪（410）的进料端均固定连通有合金输料管道（411），每个所述合金输料管道（411）的进料端均贯穿储料筒（402）的底部，并与储料筒（402）的内部相连通。

2.根据权利要求1所述的异形密封螺栓的成型装置，其特征在于：所述储料筒（402）的外表壁焊接有两个U型金属架（412），两个所述U型金属架（412）的相对一侧之间固定安装有托板（413），所述托板（413）的顶部设置有第一气动推杆（414）。

3.根据权利要求2所述的异形密封螺栓的成型装置，其特征在于：所述第一气动推杆（414）的输出端固定套设有加强圆盘（415），所述加强圆盘（415）的底部固定安装有受压托盘（416），所述受压托盘（416）的直径与储料筒（402）的内径相适配。

4.根据权利要求3所述的异形密封螺栓的成型装置，其特征在于：所述储料筒（402）的外表壁设置有进料管道（417），且进料管道（417）的排料端贯穿储料筒（402）的外表壁，并与储料筒（402）的内部相连通，所述储料筒（402）的内部设置有阻热层（418），每个所述合金分流枪（410）的外表壁均固定安装有一组（419）。

5.根据权利要求4所述的异形密封螺栓的成型装置，其特征在于：所述表层冷却机构（5）包括安装孔洞（501），所述安装孔洞（501）开设在装配基座（403）的底部，所述安装孔洞（501）的内表壁固定安装有外接环（502），所述外接环（502）的内表壁固定插设有一组衔接块（503），一组所述衔接块（503）的外表壁之间固定套设有连接套环（504）。

6.根据权利要求5所述的异形密封螺栓的成型装置，其特征在于：所述连接套环（504）的内表壁固定插设有伺服电机（505），所述伺服电机（505）的输出端固定连接有传动杆（507），所述传动杆（507）的外表壁固定套设有扇叶（508）。

7.根据权利要求6所述的异形密封螺栓的成型装置，其特征在于：所述伺服电机（505）的底部固定安装有限位套筒（506），所述传动杆（507）的外表壁活动置于限位套筒（506）的内部。

8.根据权利要求7所述的异形密封螺栓的成型装置，其特征在于：所述定位夹持机构（6）包括两个加强板（601），两个所述加强板（601）的底部固定安装在工作台面（2）的顶部，两个所述加强板（601）的顶部均固定安装有适配底座（602），两个所述适配底座（602）的内部均固定安装有一组锁定套筒（603），两组所述锁定套筒（603）的内表壁均固定插设有第二气动推杆（604），每组所述第二气动推杆（604）的输出端之间均固定套设有U型卡套（605）。

9.根据权利要求8所述的异形密封螺栓的成型装置，其特征在于：所述拼装接头（401）的外表壁固定与支撑主架（3）的外壁一端相连接，所述工作台面（2）的顶部中心处固定安装有防滑板（7），所述金属框架（1）的底部焊接有四个支脚（8）。

10.一种异形密封螺栓的成型装置的成型工艺，其特征在于：使用了权利要求9所述的异形密封螺栓的成型装置，包括以下步骤：

S1：将适配模具放置到防滑板（7）的顶部，开启第二气动推杆（604）带动两个U型卡套（605）向着模具处移动，直至两个U型卡套（605）完全包裹在模具表面，完成对该模具的夹持固定；

S2：根据该模具进料口的尺寸，手动调节每个合金分流枪（410）的初始角度，完成后通过拧紧螺母（409），实现对合金分流枪（410）的固定，设置进料管道（417）可将所需的金属液态原料持续灌注进储料筒（402）的内部；

S3：进一步开启第一气动推杆（414），缓慢带动受压托盘（416）向下移动，当受压托盘（416）的底部在与液态原料接触后，会对其施加向下的压力，从而加速液态原料进入合金输料管道（411）中的速率，当部分液态原料经每个合金输料管道（411）的输送，均匀进入合金分流枪（410）的内部，最终从每个合金分流枪（410）的出料口处排出；

S4：此时每束液柱会在重力影响下，从模具四周持续汇入其内部，当该液态原料即将溢出模具的进料口时，反向开启第一气动推杆（414）将受压托盘（416）恢复到原始位置，停止对液态原料的压覆；

S5：随之开启伺服电机（505），使得装配基座（403）下方的扇叶（508）高速转动，从而加快模具顶部的空气的流动，加速模具表层液态原料的凝固。