本發明專利技術涉及一種氣動式可控徑向沖擊金屬棒管料精密下料機，包括金屬棒管料夾持裝置、動力傳遞裝置和載荷施加裝置，其中金屬棒管料夾持裝置包括用于固定金屬棒管料的棒管料套筒，動力傳遞裝置包括交流伺服電機以及由其驅動的回轉連接板，載荷施加裝置包括一個連裝在回轉連接板上的具有對稱式結構的轉動缸。本發明專利技術利用交流伺服電機驅動對稱式結構布局的轉動缸對金屬棒管料的周向按一定的載荷次序進行加載，使其在彎矩載荷的循環作用下完成精密下料，通過調節交流伺服電機的轉動角度和轉速以及轉動缸的進排氣順序和進氣量，實現了轉動缸內沖擊錘頭精確快速地對指定加載位置的定幅沖擊載荷加載。整機具有結構簡單、穩定性好、可控性高等優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于金屬棒管料加工成型設備
，涉及一種氣動式可控徑向沖擊金屬棒管料精密下料機。
技術介紹
金屬棒管料作為零部件加工過程的開端也是整個工業機器生產的起點，其毛坯在工業生產過程中是一種最基本的坯料形式之一。通常情況下，各類軸類毛坯的生產都需要下料工序作為備料工序，金屬棒管料的下料是指將由金屬制品廠生產的金屬棒管料分離成為后續切削加工或無切削加工等工序所需不同長度毛坯的一道備料工序，其下料所得坯料的斷面質量、下料成本及下料效率將直接影響后續零部件乃至整個機器的加工質量、成本和效率。目前，工業生產中仍廣泛采用高速帶鋸鋸切下料和普通剪切下料相結合的傳統下料方法。雖然高速帶鋸鋸切能得到質量較高、精度較好的坯料斷面，但是其鋸切時間較長，且由于鋸片有一定寬度，在高速鋸切過程中需要消耗與鋸片等寬的金屬材料，材料利用率和效率低，同時鋸切過程中還需要有額外的冷卻液進行冷卻潤滑，污染較大，此外，高速帶鋸的鋸片價格昂貴，質量較好的通常需要由國外進口；而普通剪切下料雖然無切口損耗，材料利用率和效率高，但經低速普通剪切所得的坯料其斷面變形和幾何精度差，斷面通常容易產生撕裂或塌陷并呈明顯的“馬蹄形”，無法直接滿足后續加工的要求，需要進行二次修型或加工，不僅降低了整體效率，同時還造成材料浪費。此外，為改進傳統下料方法存在粗放、高污染、高能耗等不足，以往曾有眾多的國內外學者相繼提出了一些不同的精密剪切下料工藝，這其中就包括高速精密剪切下料方法，雖然其下料精度、坯料斷面質量及下料效率較高，但由于在高速剪切過程中需要提供較高的對沖速度，下料力大，且動、靜剪刃極易發生沖擊振動，大大降低了下料模具的整體壽命并帶來嚴重的噪聲污染，為此就又需要更加昂貴且結構更加復雜的進口成套專用下料模具，這也成為阻礙精密剪切下料廣泛推廣應用的瓶頸。而近年來處于下料領域研究熱點的低應力精密下料方法，雖在一定程度上改善了下料直徑對外載荷大小的依賴，并在固定方向可控沖擊載荷的作用下也能獲得相對較好的坯料斷面質量，但是，在整個下料過程中，沖擊載荷的作用位置是固定不變的，針對不同材質不同直徑金屬棒管料的下料缺乏靈活的可調節性，極易造成成批坯料斷面的相同缺陷而無法進行方案改進，只能重新設計整機；此外，外載荷連續的單向循環加載，也容易造成金屬棒管料的軸向發生與加載載荷同向的扭轉現象，影響坯料的精度和質量。
技術實現思路
本專利技術的目的在于對現有技術存在的問題加以解決，提供一種結構簡單、操作方便、使用效果好的氣動式可控徑向沖擊金屬棒管料精密下料機。為達到上述專利技術目的而采用的技術解決方案是這樣的：所提供的氣動式可控徑向沖擊金屬棒管料精密下料機包括底座，在底座上設有金屬棒管料夾持裝置、動力傳遞裝置和載荷施加裝置，其中，所述的金屬棒管料夾持裝置包括一個通過套筒支架安裝在底座上左側方的用于套穿固定金屬棒管料的棒管料套筒；所述的動力傳遞裝置具有一個通過電機支架安裝在底座上右側方的交流伺服電機，在交流伺服電機的輸出軸上安裝有一塊回轉連接板；所述的載荷施加裝置設置在金屬棒管料夾持裝置和動力傳遞裝置之間，包括一個右側端連接安裝在回轉連接板上的具有對稱式結構的轉動缸(沖擊氣缸)，在轉動缸的中部設有供棒管料套筒進入的貫穿中心孔，在轉動缸沿回轉軸對稱的兩側徑向腔體中分別設有可交替做向心運動的第一沖擊錘頭和第二沖擊錘頭，第一沖擊錘頭將該側腔體分隔為第一進給腔和第一回退腔，第二沖擊錘頭將該側腔體分隔為第二進給腔和第二回退腔，在轉動缸上端外接有分別與第一進給腔、第一回退腔、第二進給腔和第二回退腔連通的第一進氣管、第一排氣管、第二進氣管和第二排氣管。本專利技術進一步的技術解決方案還在于：金屬棒管料夾持裝置的棒管料套筒上具有一個用于使金屬棒管料的下料端自由伸入的支撐端內孔，棒管料套筒的支撐端采用聚氨酯回彈套筒并利用兩組軸用和孔用彈性擋圈固定安裝在套筒支架的內孔中，棒管料套筒的右端伸置于載荷施加裝置的轉動缸的中心孔中，套筒支架利用螺紋連接固定安裝于底座上。本專利技術進一步的技術解決方案還在于：動力傳遞裝置中的交流伺服電機的輸出軸利用連接平鍵安裝于回轉連接板的內孔中，回轉連接板利用第一調心球軸承和第二調心球軸承安裝于電機支架的內孔中，交流伺服電機利用螺紋固定安裝于電機支架上，電機支架利用螺紋連接固定安裝于底座上。本專利技術進一步的技術解決方案還在于：載荷施加裝置中的轉動缸整體采用對稱式結構，沿其回轉軸徑向方向內部設置有對稱分布的第一進給腔、第一回退腔和第二進給腔、第二回退腔，第一進給腔與第一進氣管相連，第一回退腔與第一排氣管相連，第二進給腔與第二進氣管相連，第二回退腔與第二排氣管相連，第一進給腔與第一回退腔利用第一沖擊錘頭進行腔體隔離，第二進給腔與第二回退腔利用第二沖擊錘頭進行隔離；轉動缸沿其回轉軸方向遠離棒管料套筒的一端利用螺紋固定安裝于回轉連接板上。本專利技術進一步的技術解決方案還在于：金屬棒管料的非下料端懸臂固定安裝在一個夾持模具中，所述夾持模具與棒管料套筒之間有5～15mm的距離。本專利技術進一步的技術解決方案還在于：棒管料套筒、轉動缸及回轉連接板的回轉中心一致。本專利技術進一步的技術解決方案還在于：轉動缸的貫穿中心孔直徑大于或等于棒管料套筒的直徑與第一沖擊錘頭的行程之和。與現有技術相比，本專利技術裝置利用交流伺服電機驅動一個可回轉且整體結構對稱的轉動缸對表面預制有環狀“V”型槽的(其中“V”型槽為對稱式，夾角為90°，槽深根據棒料直徑和材質決定)金屬棒管料進行下料，通過調節交流伺服電機的轉動角度和轉速以及轉動缸的進排氣順序和進氣量，實現了轉動缸內沖擊錘頭精確快速地對指定加載位置的定幅沖擊載荷加載，不僅能夠實現金屬棒管料的定長精密下料，同時還解決了所下坯料的軸向扭轉問題，具有高的可控性和下料效率、較好的坯料幾何精度和斷面質量、整機結構簡單、穩定性好等優點，實現了外載荷幅值及加載位置的實時可控加載。此外，本發明裝置中引入的棒管料套筒不僅起到保護金屬棒管料表面，還能大大降低下料所需載荷大小。附圖說明圖1是本專利技術一個具體實施例的主視結構示意圖。圖2是圖1所示實施例的俯視圖。圖3是圖1所示實施例的左視圖。圖4是本專利技術所示實施例裝置的的軸視圖。圖5是圖2的B-B截面剖視圖。圖6是圖2的C-C截面剖視圖。圖7本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種氣動式可控徑向沖擊金屬棒管料精密下料機，其特征在于：包括底座(1)，在底座(1)上設有金屬棒管料夾持裝置、動力傳遞裝置和載荷施加裝置，其中，所述的金屬棒管料夾持裝置包括一個通過套筒支架(2)安裝在底座(1)上左側方的用于套穿固定金屬棒管料(3)的棒管料套筒(5)；所述的動力傳遞裝置具有一個通過電機支架(9)安裝在底座(1)上右側方的交流伺服電機(11)，在交流伺服電機(11)的輸出軸上安裝有一塊回轉連接板(8)；所述的載荷施加裝置設置在金屬棒管料夾持裝置和動力傳遞裝置之間，包括一個右側端連接安裝在回轉連接板(8)上的具有對稱式結構的轉動缸(15)，在轉動缸(15)的中部設有供棒管料套筒(5)進入的貫穿中心孔，在轉動缸(15)沿回轉軸對稱的兩側徑向腔體中分別設有可交替做向心運動的第一沖擊錘頭(28)和第二沖擊錘頭(33)，第一沖擊錘頭(28)將該側腔體分隔為第一進給腔(36)和第一回退腔(37)，第二沖擊錘頭(33)將該側腔體分隔為第二進給腔(39)和第二回退腔(38)，在轉動缸(15)上端外接有分別與第一進給腔(36)、第一回退腔(37)、第二進給腔(39)和第二回退腔(38)連通的第一進氣管(13)、第一排氣管(14)、第二進氣管(7)和第二排氣管(16)。...
【技術特征摘要】
1.一種氣動式可控徑向沖擊金屬棒管料精密下料機，其特征在
于：包括底座(1)，在底座(1)上設有金屬棒管料夾持裝置、動力傳遞
裝置和載荷施加裝置，其中，
所述的金屬棒管料夾持裝置包括一個通過套筒支架(2)安裝在底
座(1)上左側方的用于套穿固定金屬棒管料(3)的棒管料套筒(5)；
所述的動力傳遞裝置具有一個通過電機支架(9)安裝在底座(1)
上右側方的交流伺服電機(11)，在交流伺服電機(11)的輸出軸上安裝
有一塊回轉連接板(8)；
所述的載荷施加裝置設置在金屬棒管料夾持裝置和動力傳遞裝
置之間，包括一個右側端連接安裝在回轉連接板(8)上的具有對稱式
結構的轉動缸(15)，在轉動缸(15)的中部設有供棒管料套筒(5)進入
的貫穿中心孔，在轉動缸(15)沿回轉軸對稱的兩側徑向腔體中分別設
有可交替做向心運動的第一沖擊錘頭(28)和第二沖擊錘頭(33)，第一
沖擊錘頭(28)將該側腔體分隔為第一進給腔(36)和第一回退腔(37)，
第二沖擊錘頭(33)將該側腔體分隔為第二進給腔(39)和第二回退腔
(38)，在轉動缸(15)上端外接有分別與第一進給腔(36)、第一回退腔
(37)、第二進給腔(39)和第二回退腔(38)連通的第一進氣管(13)、第
一排氣管(14)、第二進氣管(7)和第二排氣管(16)。
2.根據權利要求1所述的氣動式可控徑向沖擊金屬棒管料精密
下料機，其特征在于：所述金屬棒管料夾持裝置中的棒管料套筒(5)
\t上具有一個用于使金屬棒管料(3)的下料端自由伸入的支撐端內孔，
棒管料套筒(5)的支撐端采用聚氨酯回彈套筒(19)并利用兩組軸用和
孔用彈性擋圈固定安裝在套筒支架(2)的內孔中，棒管料套筒(5)的右
端伸置于載荷施加裝置的轉動缸(15)的中心孔中，套筒支架(2)利用
螺紋連接固定安裝于底座(1)上。
3.根據權利要求1所述的氣動式可控徑向...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘斌，呂源，
申請(專利權)人：西安科技大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61
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