CN204449466U - 一种下死点进料与空心轴出料的固定偏心距旋转式下料机 - Google Patents
一种下死点进料与空心轴出料的固定偏心距旋转式下料机 Download PDFInfo
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Abstract
一种下死点进料与空心轴出料的固定偏心距旋转式下料机，包括主机身和与之配合的棒管料夹持送进装置，采用主轴带动偏心模具固定盘高速旋转的设计，偏心模具固定盘施加径向圆周的载荷作用于棒管料上，下料过程中根据裂纹的扩展情况可以通过液压缸向前推进棒管料夹持送进装置，以提高下料速度；而且下料模具和偏心模具固定盘，可以根据不同工艺要求方便进行更换，针对不同材料、不同直径大小的棒管料进行精密下料，本实用新型具有结构紧凑、效率高、能耗低和实用方便等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于材料加工机械技术领域，具体涉及一种下死点进料与空心轴出料的固定偏心距旋转式下料机。
背景技术
金属棒管料的下料广泛存在于冷挤压、模锻、金属链条销、滚动轴承滚子、销子标准件以及轴套筒类零件的备料工序中，并且在这些下料工序中，下料数量巨大。但目前传统的剪切、锯割、高能切割等下料方法中不同程度的存在材料利用率低、下料力大、生产效率低、能耗高、断面质量差等问题，不符合绿色制造的要求。
传统的下料方法包括车床切断和锯床锯断，这两种下料方法虽然可以获得平整断面，但存在生产效率低，浪费原材料等缺点。为此，后来的工业生产中广泛采用冲床或专用棒料剪切机进行剪切下料的方法，但是普通的剪切下料方法下料力大、能耗大、所下棒料断面呈现明显的马蹄形，为了满足下道工序如冷挤压的要求，不得不在普通的剪切下料后再安排一道车削平整断面的工序，这样就降低了生产效率、浪费了材料、增加了生产成本。
近几年逐渐发展起来的低应力弯曲疲劳下料法，由于其下料质量高且能有效节约材料，所以成为了比较热门的研究方向，但是针对这种下料方法由于缺少实用的下料设备使得此项技术一直处于实验室研究状态，还未能广泛的应用于工业生产中。甘肃工业大学的一篇专利(CN1040165A)公开了一种应力断料装置，专利中指出了该装置的工作原理但并未提出实质性的可用来进行生产的具体设备。该装置在进行下料时预先在棒料上开一缺口，然后用夹紧机构将棒料一端夹持紧再用预荷机构对棒料端部施加周向弯曲疲劳载荷，以实现应力断料。该装置在下料过程中，棒料的固定段与被加工段的中线轴线始终保持一恒定偏角，这样在装料的过程中就必须先将预荷机构与夹紧机构调整为同心，装好棒料后再通过外力推动使得预荷机构与夹紧机构的轴线之间形成一定的夹角，然后再使预荷机构旋转完成应力下料。该装置的这种下料方式导致了其下料时具有如下两个明显的缺点:
(1)装料过程需要两个工序来完成，先调整预荷机构与夹紧机构到同心位置，再靠外力推动预荷机构与夹紧机构成一定角度，而且这个所需的推力很大。
(2)下料过程中该装置无法实现夹紧机构与预荷机构之间距离的调节。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种下死点进料与空心轴出料的固定偏心距旋转式下料机，能够获得良好的断面质量，且具有加工范围宽、效率高、质量好、节能的优点。
为了达到上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：
一种下死点进料与空心轴出料的固定偏心距旋转式下料机，包括主机身和与之配合的棒管料夹持送进装置，其中主机身包括安装于机架8上的主伺服电机1，主伺服电机1的轴上安装有一主动带轮2，机架8上沿同一水平面配置传动轴6和主轴4，传动轴6一端安装有从动带轮5，另一端安装有齿轮7，从动带轮5通过传动带3与主动带轮2相连，齿轮7与主轴4相配合，主轴4为空心轴，其空腔内壁为外凸式螺旋结构，主轴4一端固定于机架8上，且其上安装有一定位标尺A，另一端通过定位圆柱销10固连着偏心模具固定盘9，偏心模具固定盘9内部为一与偏心模具固定盘9外圆偏心的空心圆柱筒，其空心圆柱筒内通过轴承装着下料模具11；
棒管料夹持送进装置包括用于夹持棒料B或管料C的上夹钳13、下夹钳16和高压油路接头a1，其中下夹钳16固定于支架22上，上夹钳13通过弹簧支撑于下夹钳16上，同时上夹钳13的位置由通过螺栓固连的四个侧板约束住，使其只能在竖直方向运动，四个侧板的上部通过螺栓固连着带有高压油进出管接头a1的顶板12，顶板12和上夹钳13之间的密封空间用来存储液压油，所述的支架22固定在滑板20上，滑板20通过滑块与固定在机架8上的导轨21相配合，同时支架22通过螺纹与棒管料送进液压缸的推杆18相连，棒管料送进液压缸安装于支座19上，支座19连接在底座23上，棒管料送进液压缸的左油口a2和右油口a3分别与外部高压油源相连，棒料B或管料C的送料段处于上送料轮15和下送料轮17之间，其中上送料轮15、下送料轮17连接在立柱14上，立柱14连接在底座23上，下送料轮17与送料伺服电机24相连并由其提供动力，送料伺服电机24固定在底座23上。
所述的偏心模具固定盘9的偏心量为e，主轴4的中心轴线与由上夹钳13和下夹钳16所定位出的中轴线在竖直方向有着长度为e的位置偏差，且主轴4的中心线处于上位，装料时先控制主伺服电机1转动一定角度使得定位标尺A处于竖直朝上的位置，此时偏心模具固定盘9处于下偏心位置使得下料模具11处于下死点，再将棒料B或管料C的一端塞进下料模具11中，另一端置于通过高压油进出管接头a1注入高压油后处于夹紧状态的上夹钳13和下夹钳16之间，完成装料。
本实用新型合理的结构布局和结构设计促使微裂纹的稳定扩展，保证断面质量。具有效率高，能耗低，结构紧凑和经济实用等优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构主向剖视图。
图2为本实用新型的左视图。
图3为图1的B-B向剖视图。
图4为图1的C-C向剖视图。
图5为本实用新型的原理图。
图6为本实用新型所用棒料B的示意图。
图7为本实用新型所用管料C的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
一种下死点进料与空心轴出料的固定偏心距旋转式下料机，包括主机身和与之配合的棒管料夹持送进装置，如图1、图2、图3和图4所示，其中主机身包括安装于机架8上的主伺服电机1，主伺服电机1的轴上安装有一主动带轮2，机架8上沿同一水平面配置传动轴6和主轴4，传动轴6一端安装有从动带轮5，另一端安装有齿轮7，从动带轮5通过传动带3与主动带轮2相连，齿轮7与主轴4相配合，主轴4为空心轴，其空腔内壁为外凸式螺旋结构，主轴4一端固定于机架8上，且其上安装有一定位标尺A，另一端通过定位圆柱销10固连着偏心模具固定盘9，偏心模具固定盘9内部为一与偏心模具固定盘9外圆偏心的空心圆柱筒，其空心圆柱筒内通过轴承装着下料模具11，机架8连接在底座23上；
棒管料夹持送进装置包括用于夹持棒料B或管料C的上夹钳13、下夹钳16和高压油路接头a1，其中下夹钳16固定于支架22上，上夹钳13通过弹簧支撑于下夹钳16上，同时上夹钳13的位置由通过螺栓固连的四个侧板约束住，使其只能在竖直方向运动，四个侧板的上部通过螺栓固连着带有高压油进出管接头a1的顶板12，顶板12和上夹钳13之间的密封空间用来存储液压油，所述的支架22通过螺栓固定在滑板20上，滑板20通过滑块与固定在机架8上的导轨21相配合，同时支架22通过螺纹与棒管料送进液压缸的推杆18相连，棒管料送进液压缸安装于支座19上，支座19连接在底座23上，棒管料送进液压缸的左油口a2和右油口a3分别与外部高压油源相连，棒料B或管料C的送料段处于上送料轮15和下送料轮17之间，其中上送料轮15、下送料轮17连接在立柱14上，立柱14连接在底座23上，下送料轮17与送料伺服电机24相连并由其提供动力，送料伺服电机24固定在底座23上。
所述的偏心模具固定盘9的偏心量为e，主轴4的中心轴线与由上夹钳13和下夹钳16所定位出的中轴线在竖直方向有着长度为e的位置偏差，且主轴4的中心线处于上位，装料时先控制主伺服电机1转动一定角度使得定位标尺A处于竖直朝上的位置，此时偏心模具固定盘9处于下偏心位置使得下料模具11处于下死点，再将棒料B或管料C的一端塞进下料模具11中，另一端置于通过高压油进出管接头a1注入高压油后处于夹紧状态的上夹钳13和下夹钳16之间，完成装料。
本实用新型的工作原理为：
如图5、图6和图7所示，下料时待棒料B或管料C放置好后，主伺服电机1开启，通过传动轴6上的齿轮7增速带动主轴4进而带动偏心模具固定盘9转动，这样就会对棒料B或管料C进行周向加载，由于加载过程中下料模具11的轴线始终与棒管料被夹持端的轴线平行且保持长度为e的偏心量，这样下料过程中棒管料将受到弯矩和剪切力的复合作用，这样更加有利于裂纹的萌生和扩展，棒管料完成断裂之后在主轴4螺旋的作用下会从主轴4的左端自动掉出来。
在下料过程中由于棒管料缺口处裂纹的不断扩展加深以及材料的屈服，这会使得棒管料所受到的弯曲以及剪切载荷的不断减小，这样会降低裂纹的扩展速率，同时也就降低了下料效率。因此本实用新型设计了一种浮动的夹持送料装置，将支架22安装于滑块上同时与棒管料送进液压缸的推杆18相连，这样在下料过程中可以定量的向右油口a3中通入高压油使得夹持送料装置带着棒管料不断深入进入到下料模具11中，这样就能防止随着裂纹扩展棒管料所受弯曲和剪切载荷的大幅度降低，再加上齿轮7和主轴4之间的增速作用，可大大提高下料效率。
完成一次下料后推杆18后退带动支架22右移到下料初始的位置，然后高压油从高压油进出管接头a1排出，上夹钳13将棒管料松开，同时送料伺服电机24带动下送料轮17转动，依靠摩擦力的作用将棒管料向前送进一定的距离，以便再次下料。
Claims (2)
1.一种下死点进料与空心轴出料的固定偏心距旋转式下料机，包括主机身和与之配合的棒管料夹持送进装置，其特征在于：其中主机身包括安装于机架(8)上的主伺服电机(1)，主伺服电机(1)的轴上安装有一主动带轮(2)，机架(8)上沿同一水平面配置传动轴(6)和主轴(4)，传动轴(6)一端安装有从动带轮(5)，另一端安装有齿轮(7)，从动带轮(5)通过传动带(3)与主动带轮(2)相连，齿轮(7)与主轴(4)相配合，主轴(4)为空心轴，其空腔内壁为外凸式螺旋结构，主轴(4)一端固定于机架(8)上，且其上安装有一定位标尺(A)，另一端通过定位圆柱销(10)固连着偏心模具固定盘(9)，偏心模具固定盘(9)内部为一与偏心模具固定盘(9)外圆偏心的空心圆柱筒，其空心圆柱筒内通过轴承装着下料模具(11)，机架(8)连接在底座(23)上；
棒管料夹持送进装置包括用于夹持棒料(B)或管料(C)的上夹钳(13)、下夹钳(16)和高压油路接头a1，其中下夹钳(16)固定于支架(22)上，上夹钳(13)通过弹簧支撑于下夹钳(16)上，同时上夹钳(13)的位置由通过螺栓固连的四个侧板约束住，使其只能在竖直方向运动，四个侧板的上部通过螺栓固连着带有高压油进出管接头a1的顶板(12)，顶板(12)和上夹钳(13)之间的密封空间用来存储液压油，所述的支架22固定在滑板(20)上，滑板(20)通过滑块与固定在机架(8)上的导轨(21)相配合，同时支架(22)通过螺纹与棒管料送进液压缸的推杆(18)相连，棒管料送进液压缸安装于支座(19)上，支座(19)连接在底座(23)上，棒管料送进液压缸的左油口a2和右油口a3分别与外部高压油源相连，棒料(B)或管料(C)的送料段处于上送料轮(15)和下送料轮(17)之间，其中上送料轮(15)、下送料轮(17)连接在立柱(14)上，立柱(14)连接在底座(23)上，下送料轮(17)与送料伺服电机(24)相连并由其提供动力，送料伺服电机(24)固定在底座(23)上。
2.根据权利要求1所述的一种下死点进料与空心轴出料的固定偏心距旋转式下料机，其特征在于：所述的偏心模具固定盘(9)的偏心量为e，主轴(4)的中心轴线与由上夹钳(13)和下夹钳(16)所定位出的中轴线在竖直方向有着长度为e的位置偏差，且主轴(4)的中心线处于上位，装料时先控制主伺服电机(1)转动一定角度使得定位标尺(A)处于竖直朝上的位置，此时偏心模具固定盘(9)处于下偏心位置使得下料模具(11)处于下死点，再将棒料(B)或管料(C)的一端塞进下料模具(11)中，另一端置于通过高压油进出管接头a1注入高压油后处于夹紧状态的上夹钳(13)和下夹钳(16)之间，完成装料。
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