CN221415708U - 螺栓一次成型系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及螺栓生产设备领域，公开了螺栓一次成型系统，包括机架、将钢筋盘圆转换为冲压基材的备料单元和将基材转换为螺栓的成型机构，备料单元包括位于同一直线上对钢筋盘圆进行横向调整的横向调整部、对钢筋盘圆进行竖向调整的竖向调整部和将调整后的钢筋进行定长切割从而形成基材的切割部，切割部包括割刀，割刀与机架转动连接，成型机构包括转运单元、冲压单元和螺纹加工单元，转运单元包括可往复运动的摆臂，摆臂推动割刀对钢筋进行切割，螺纹加工单元对冲压后的基材进行螺纹加工工作。通过模块化设计、优化结构等方式降低生产成本，提高生产效率。

Description

螺栓一次成型系统

技术领域

本实用新型涉及螺栓生产设备领域，具体涉及螺栓一次成型系统。

背景技术

螺栓是一种常用的紧固件，广泛应用于机械制造、建筑和汽车等领域。螺栓在生产过程中需要通过冲压进行成型。现有的螺栓冲压设备，底模大多固定安装，在进行上下料，需要通过人工在冲压头底部来回夹取螺栓工件，存在一定的安全隐患，且冲压效率较低，影响使用。然而，以GB/T5787 MX50球头六角法兰面螺栓为例，如图9所示，球头六角法兰面螺栓总长度57mm，其中栓体：长度50mm、直径5.2mm；栓头：法兰厚1.0mm、直径7.8mm，而市面现有的尺寸最接近的基材直径为5.12mm，要通过冲压成型工艺完成该螺栓的制备，需要钢筋长度为69mm，冲压至57mm，一次冲压成型时，凹模内孔5.2mm，凹模内孔与基材直径差0.08mm，冲头需要前进12mm，但是，由于凹模与基材间隙过大，冲头行程过长，冲压时，可能因为基材不处于凹模中心、基材发生扭转等原因，导致螺栓结构强度低、成型质量难以保证等。同时，为便于运输，钢筋多进行弯曲，进而盘成钢筋盘圆，但在加工时，钢筋盘圆自带的弯曲将严重影响螺栓的加工过程。

目前，中国专利，公开号：CN218873567U公开了一种集校直和切割为一体的钢筋校直装置，通过校直箱内设置若干平行的校直轮，完成对钢筋的校直工作，并在后续进行切割，但当钢筋具有多个弯曲方向时，该校直装置需要多次运行，严重影响校直效率，从而影响后续切割效率，进而影响加工效率。

实用新型内容

本实用新型意在提供螺栓一次成型系统，以提高钢筋的校直效率，进而提高螺栓的成型效率。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：螺栓一次成型系统，包括机架、将钢筋盘圆转换为冲压基材的备料单元和将基材转换为螺栓的成型机构，备料单元包括位于同一直线上对钢筋盘圆进行横向调整的横向调整部、对钢筋盘圆进行竖向调整的竖向调整部和将调整后的钢筋进行定长切割从而形成基材的切割部，切割部包括割刀，割刀与机架转动连接，成型机构包括转运单元、冲压单元和螺纹加工单元，转运单元包括可往复运动的摆臂，摆臂往复运动可推动割刀将钢筋切割为基材，转运单元将基材转运至冲压单元，冲压单元对基材进行冲压成型工作。

本方案的有益效果为：1.通过横向调整部和竖向调整部的有机结合，钢筋只需通过一次即可完成校直工作，不需要多次校直，从而提高校直效率，进而提高螺栓成型效率；2.通过将备料单元和成型机构有机组合，可直接将钢筋盘圆一次性转换为螺栓，操作简便，工作效率高；3.通过模块化的设计思路，极大的简化了设备的占地空间，从而节省占地面积，节省生产成本；4.利用往复运动的摆臂推动割刀运动，避免需要使用独立的驱动件对钢筋进行切割，从而降低生产成本。

进一步，摆臂上设置有夹持单元，摆臂与机架之间连接有连杆。

有益效果：将夹持单元设置在摆臂上，通过连杆和摆臂的共同作用，夹持单元的运动路径为弧形，一方面减少钢筋的进入时间，另一方面，也便于将将基材插入冲压单元中，节省冲压时间，提高冲压效率。

进一步，切割部还包括割模，割模包括割模前垫和割模后垫，割刀包括刃口，刃口位于割模前垫和割模后垫之间。

有益效果：利用割模前垫和割模后垫固定待切割的钢筋两端，避免切割时，钢筋弯曲形变，导致切割处出现弯折，影响后续冲压或螺纹加工，影响螺栓的成品率。

进一步，冲压单元包括螺栓成型模具，螺栓成型模具包括四组凹模和冲头，四组凹模的冲压孔径依次增大，凹模和冲头适配。

有益效果：通过冲压孔径依次增大，可有效保证成型精度，由于静模座和动模座的设计，每次冲压时均能够对螺栓进行完整的成型，避免了因不同冲压工位对螺栓造成的尺寸误差，从而有效保证了成型精度。

进一步，凹模包括顶出件，顶出时，前三个工位中被冲压成型零件远端距成型孔远端0.1-3mm。

有益效果：设计前三个工位中被冲压成型零件远端距成型孔远端0.1-3mm，顶出时，前三个工位中被冲压成型零件远端距成型孔远端0.1-3mm，从而避免冲压件掉落，不能被夹持单元夹持的问题，同时，在这个范围内，在弧形运动的夹持单元的辅助下，顶出件可以稳定地将零件从模具中顶出，将待冲压件拔出。

进一步，摆臂包括支撑部，支撑部滑动设置在机架上并能推动割刀转动。

有益效果：利用摆臂上设置的支撑部与割刀联动，从而借用摆臂摆动的动力，推动割刀转动，进而完成对钢筋的切割工作，节省加工成本。

进一步，成型机构还包括螺纹成型单元，螺纹成型单元对螺栓的栓部进行螺纹加工工作。

有益效果：将螺纹加工单元引入成型系统，并设置为冲压单元的后续工序，从而完成从钢筋盘圆的输入，到完成螺栓的输出工作，流程简洁，工序合理。

进一步，转运单元还包括传送带，传送带连通冲压单元和螺纹成型单元。

有益效果：通过传送带连通冲压单元和螺纹成型单元，冲压结束后，螺栓的大体形状已经完成，仅余栓体部分的螺纹等待加工，基材在冲压结束后可直接落到传送带上，传送带将冲压结束后的中间零件运输到螺纹成型单元，从而完成螺纹加工，从而完整的构成从钢筋盘圆的输入工作到螺栓的输出工作的螺栓成型系统。

附图说明

图1为本实用新型实施例流程图；

图2为本实用新型实施例三维图；

图3为本实用新型实施例进料整形单元三维图；

图4为本实用新型实施例切割部和转运单元三维图；

图5为本实用新型实施例切割部三维图；

图6为本实用新型实施例夹持部运动状态示意图；

图7为本实用新型实施例冲压成型单元三维图；

图8为本实用新型实施例模具装配示意图；

图9为本实用新型实施例对GB/T5787 MX50球头六角法兰面螺栓成型过程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：备料单元1、进料整形单元11、横向调整部111、纵向调整部112、切割部12、割模后垫121、后垫进料口1211、割刀122、割模前垫123、成型机构2、转运单元21、摆臂211、支撑部2111、铰接部2112、夹持部212、状态一212-1、状态二212-2、夹爪2121、套筒2122、导向筒2123、伸缩杆2124、连杆2125、模座22、静模座221、动模座222、第一顶出部2221、导向部2222、冲压模具23、凹模231、冲头232、顶出件233、第二顶出部2331、基材3-0、第一中间体3-1、第二中间体3-2、第三中间体3-3、第四中间体3-4。

实施例1

实施例1基本如附图1-8所示，如图1-8所示的螺栓一次成型系统，包括机架(图中未画出)、如图1所示的备料单元1和成型机构2，如图2、图3所示，备料单元1包括横向调整部111、竖向调整部和切割部12，机架上转动设置有转盘，如图3所示，横向调整部111和竖向调整部均包括若干滚轮，滚轮与机架转动连接，区别在于，横向调整部111右侧的第一滚轮的转轴通过联轴器连接有伺服电机，如图5所示，切割部12包括割刀122和割模，割刀122与机架转动连接，割模包括割模前垫123和割模后垫121，割模前垫123和割模后垫121均通过螺栓与机架固定连接，割模前垫123和割模后垫121之间预留有间隙，割刀122包括刃口，刃口位于割模前垫123和割模后垫121之间的间隙中。

成型机构2包括转运单元21和冲压单元，转运单元21包括如图4所示的摆臂211和传送带(图中未画出)，摆臂211上设置有如图6所示的连杆2125和夹持单元，摆臂211包括支撑部2111和铰接部2112，如图4所示，支撑部2111滑动设置在机架上，左端与割刀122上端相抵，当摆臂211向左滑动时，将推动割刀122绕铰接点转动，铰接部2112铰接有驱动件，驱动件优选液压缸，连杆2125左端与机架铰接，连杆2125右端与摆臂211铰接，摆臂211上还设置有夹持单元，夹持单元包括导向杆、夹爪2121和套筒2122，导向杆包括导向筒2123和伸缩杆2124，摆臂211设置有通孔，导向筒2123焊接在通孔内，夹爪2121铰接在导向筒2123下端，套筒2122滑动设置在导向筒2123外侧，伸缩杆2124滑动设置在导向筒2123内部，导向筒2123侧壁竖向开设有滑槽，伸缩杆2124下端焊接有连接块，连接块穿过滑槽并与套筒2122焊接，使用时，如图6所示，伸缩杆2124轴线方向连接有驱动件，摆臂211上焊接有倒L形支架（图中未画出），驱动件通过螺栓固定在倒L形支架上，驱动件驱动伸缩杆2124上下运动，从而驱动滑套上下滑动，进而驱动夹爪2121展开闭合，驱动件的输出轴伸长，在连杆2125的作用下，摆臂211做弧形运动，带动夹爪2121做弧形运动。

如图7、图8所示，冲压单元包括静模座221、冲压模具23、动模座222和驱动件，静模座221上设置有间距相等的第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，冲压模具23包括凹模231和冲头232，凹模231包括模芯，模芯包括进料口，进料口设置有倒角，使得进料口孔径大于凹模231成型孔径，从而便于基材3-0进入凹模231，模芯外固定套设有模套，模套通过螺栓与相应的工位固定，从而便于使用者更换模具，以生产不同规格的冲压零件，模芯内滑动设置有顶出件233，顶出件233左端设置有第二顶出部2331，四个顶出件233左端均通过螺栓与第二顶出部2331连接，静模座221通过螺栓与机架固定连接，动模座222与机架滑动连接，并设置有导向部2222，导向部2222设置于动模座222下方，从而避免动模座222的运动方向出现偏移，导向部2222左端焊接有第一顶出部2221，冲头232通过螺栓与动模固定连接，第一驱动件通过螺栓固定在机架上，驱动件的输出轴与动模座222焊接，驱动件优选液压缸，冲压成型时，将待冲压基材3-0放置在凹模231内，驱动件的输出轴伸长，从而带动动模座222滑动，进而带动冲头232与凹模231合模，对凹模231内的材料进行冲压成型，冲压结束后，利用顶出件233将成型的零件顶出，从而进行下一次冲压成型工作。

具体实施过程如下：

如图9所示，以GB/T5787 MX50球头六角法兰面螺栓成型过程为例，使用者将钢筋盘圆放置在转盘上，将钢筋的一端依次穿过横向调整部111、竖向调整部和割模后垫121，启动转运单元21，摆臂211左移，推动割刀122转动，钢筋经过割刀122切割，形成基材3-0；

第一次冲压：夹爪2121将基材3-0夹持到第一工位，冲头232靠近基材3-0，直至基材3-0一端进入冲头232内部0.5-3mm，此时，伸缩杆2124上移，带动滑套上移，最终带动夹爪2121展开，当夹爪2121完全展开，避开冲头232时，伸缩杆2124停止上移，第一工位的冲头232与凹模231配合，将基材3-0冲压成第一中间体3-1，随后开模，冲头232远离凹模231，直至完全脱模，之后，顶出件233将第一中间体3-1顶出，使得第一中间体3-1远端进入进料口成型孔0.1-3mm，优选0.5mm，从而避免第一中间体3-1意外掉落；

第二次冲压和第三次冲压：限位板带动第二工位2处的夹爪2121摆动到第一工位上方，伸缩杆2124下移，带动滑套下移，最终带动夹爪2121将第一中间体3-1夹紧，当夹爪2121完全夹紧时，限位板复位，将从第一工位的凹模231中拔出，插入第二工位的凹模231中，随后冲头232靠近基材3-0，直至基材3-0一端进入冲头232内部成型孔0.5-3mm，此时，伸缩杆2124上移，带动滑套上移，最终带动夹爪2121展开，当夹爪2121完全展开，避开冲头232时，伸缩杆2124停止上移，第二工位2的冲头232与凹模231配合，将基材3-0冲压成第二中间体3-2，随后开模，冲头232远离凹模231，直至完全脱模，之后，顶出件233将第二中间体3-2顶出，使得第二中间体3-2远端进入进料口成型孔0.1-3mm，优选0.5mm，从而避免第二中间体3-2意外掉落；重复以上过程，将第二中间体3-2转移至第三工位，完成第三次冲压，得到第三中间体3-3；

第四次冲压：第四次冲压的过程和第二次、第三次冲压过程基本相同，区别在于，顶出将顶出时需要将第四中间体3-4完全顶出，使得第四中间体3-4自然下落，从而给第三中间体3-3的冲压工作预留空间，下落后，经传送带运输，进入下一工序。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，区别在于实施例2中，成型机构2还包括螺纹加工单元，第四次冲压结束后，得到的第四中间体3-4自然下落，下落后，经第四中间体3-4传送带运输，进入螺纹加工单元，从而对第四中间体3-4的栓部进行相应的螺纹加工，从而完成螺栓的制备全程。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，本实用新型上述实施方式中解决问题的技术手段可以组合使用，以同时解决多个技术问题，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.螺栓一次成型系统，其特征在于：包括机架、将钢筋盘圆转换为冲压基材的备料单元和将基材转换为螺栓的成型机构，备料单元包括位于同一直线上对钢筋盘圆进行横向调整的横向调整部、对钢筋盘圆进行竖向调整的竖向调整部和将调整后的钢筋进行定长切割从而形成基材的切割部，切割部包括割刀，割刀与机架转动连接，成型机构包括转运单元、冲压单元和螺纹加工单元，转运单元包括可往复运动的摆臂，摆臂往复运动可推动割刀将钢筋切割为基材，转运单元将基材转运至冲压单元，冲压单元对基材进行冲压成型工作。

2.根据权利要求1所述的螺栓一次成型系统，其特征在于：摆臂上设置有夹持单元，摆臂与机架之间连接有连杆。

3.根据权利要求2所述的螺栓一次成型系统，其特征在于：切割部还包括割模，割模包括割模前垫和割模后垫，割刀包括刃口，刃口位于割模前垫和割模后垫之间。

4.根据权利要求3所述的螺栓一次成型系统，其特征在于：冲压单元包括螺栓成型模具，螺栓成型模具包括四组凹模和冲头，四组凹模的冲压孔径依次增大，凹模和冲头适配。

5.根据权利要求4所述的螺栓一次成型系统，其特征在于：凹模包括顶出件，顶出时，前三个工位中被冲压成型零件远端距成型孔远端0.1-3mm。

6.根据权利要求5所述的螺栓一次成型系统，其特征在于：摆臂包括支撑部，支撑部滑动设置在机架上并能推动割刀转动。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的螺栓一次成型系统，其特征在于：成型机构还包括螺纹成型单元，螺纹成型单元对螺栓的栓部进行螺纹加工工作。

8.根据权利要求7所述的螺栓一次成型系统，其特征在于：转运单元还包括传送带，传送带连通冲压单元和螺纹成型单元。