一種棒料氣動徑向衝擊高效精密下料方法
2023-11-05 02:27:47 1
專利名稱：一種棒料氣動徑向衝擊高效精密下料方法
技術領域：
本發明屬於低能耗近淨高效精密成型技術領域，涉及一種下料方法，特 別是一種棒料氣動徑向衝擊高效精密下料方法，該方法利用了氣動徑向衝擊 高效精密下料裝置，採用氣動衝擊原理，實現棒料在周期徑向加載下的疲勞 裂紋周向產生、擴展直至斷裂，最終完成下料。
背景技術：
金屬棒料的下料廣泛存在於冷擠壓、模鍛、金屬鏈條銷、滾動軸承滾子、 銷子標準件以及軸類件的備料工序中，並且在這些下料工序中，下料數量巨 大，目前傳統的剪切、鋸割、高能切割等下料方法不同程度地存在著材料利 用率低、下料力大、能耗高、生產效率低以及下料斷面質量差等問題。發明內容鑑於目前國內外在棒料高效下料方面存在的問題，本發明的目的在於， 提供氣動徑向衝擊高效精密下料方法，並完成了裝置械結構部件的設計開 發。為了實現上述任務，本發明採取如下的技術解決方案 一種棒料氣動徑向衝擊高效精密下料方法，其特徵在於，該方法將棒料 安裝在氣動徑向衝擊精密下料裝置上，在棒料垂直軸線的平面內，均勻布置 7個衝擊氣缸，每個衝擊氣缸活塞上帶有下料模具，下料模具的工作輪廓曲 線採用擺線，在控制系統的控制下，各個衝擊氣缸依次給棒料徑向加載，這 樣每次只有一個下料模具處於工作狀態中，保證棒料只在一個方向上有載 荷，各下料模具之間不會幹涉，以實現棒料均勻的周向疲勞加載產生裂紋， 並促使裂紋由棒料表面沿徑向向圓心擴展，從而完成下料。本發明主要技術特點如下7個衝擊氣缸全周向循環給棒料加載，可實 現最大1(^HZ徑向加載疲勞下料；徑向行程可調，可更換下料模具，可控行程範圍0 50mm，可加工不同材料、不同直徑的棒料；採用壓縮空氣壓力調節系統，高效的電磁閥換向系統、以及智能化控制系統，能夠實現下料參數的採集、優化、控制等功能，可實現直徑01Omm 01OOmm、長徑比為 0.2 10的棒料下料。具有加工範圍寬、效率高、質量好等優點，並獲得良 好的斷面質量。
圖1是本發明的下料裝置原理圖； 圖2是下料裝置側向剖視圖； 圖3是工作流程圖；以下結合附圖和發明人給出的實施例對本發明作進一步的詳細說明。
具體實施方式
本發明的棒料氣動徑向衝擊高效精密下料方法，是利用棒料的疲勞斷裂 機理，由氣缸帶動下料模具沿棒料徑向壓下循環加載。下料模具工作輪廓曲 線採用擺線，在氣缸活塞的帶動下，作徑向衝擊運動。棒料被固定靜止不動， 採用均勻布置的7個衝擊氣缸及其帶動的7個下料模具按序運動，從而不斷 沿棒料徑向施加載荷，促使棒料的疲勞裂紋產生和擴展，從而完成精密下料。 為實現對不同直徑的棒料下料，採用可更換下料模具。本發明的下料裝置如圖1所示，該氣動徑向衝擊精密下料裝置包括底座 9，在底座9上分別設有支架4和機架8，支架4上安裝有棒料固定套3，在 立架8上沿棒料徑向均勻布置有7個衝擊氣缸5，衝擊氣缸5上帶有活塞6， 活塞6上安裝有下料模具7;被加工棒料通過棒料固定套3固定，下料模具 7的工作輪廓曲線採用擺線，衝擊氣缸5在控制系統控制下按序對棒料作徑 向衝擊運動，在衝擊氣缸5的活塞6的帶動下，驅動下料模具7不斷沿棒料徑向給棒料加載，從而完成下料。為了下長徑比較小的棒料，例如要想獲得直徑060 長20 的棒料， 下料時棒料V型槽斷面上的切應力遠大於拉應力，因此會直接切斷棒料，但 這種下料方式既沒有充分利用V型槽尖端的應力集中效應，達到按I型裂紋 擴展的目的；又需要很大外加力。可在棒料棒料固定套3上加裝有下料套筒 1，下料套筒1內有彈性墊套2，以增加棒料的長徑比，達到下料時V型槽 尖端所受應力以拉應力為主，實現裂紋按I型擴展的目的。各個衝擊氣缸可根據工藝要求通過控制系統按序工作，比如按1#衝擊 氣缸一2tt衝擊氣缸一3#衝擊氣缸一4tt衝擊氣缸一5ft衝擊氣缸—6#衝擊氣缸 —7#衝擊氣缸一1#衝擊氣缸；ltt衝擊氣缸一3#衝擊氣缸一5#衝擊氣缸一7# 衝擊氣缸一2ft衝擊氣缸一4#衝擊氣缸一6#衝擊氣缸一1#衝擊氣缸順序工作 等。各個衝擊氣缸可根據工藝要求通過控制系統按需工作，比如先按1#衝 擊氣缸一3#衝擊氣缸一5#衝擊氣缸一7#氣缸衝擊順序重複工作；然後再按 2#衝擊氣缸一4#衝擊氣缸一6tt衝擊氣缸重複工作等。各個衝擊氣缸的氣壓可根據工藝要求通過控制系統調節。各個衝擊氣缸的工作頻率可根據工藝要求通過控制系統調整。可根據工藝要求通過更換不同的下料模具以適應不同直徑的棒料。
權利要求
1.一種棒料氣動徑向衝擊高效精密下料方法，其特徵在於，該方法將棒料安裝在氣動徑向衝擊精密下料裝置上，在棒料垂直軸線的平面內，均勻布置7個衝擊氣缸，每個衝擊氣缸上設有下料模具，下料模具的工作輪廓曲線採用擺線，在控制系統的控制下，各個衝擊氣缸依次給棒料徑向加載，這樣每次只有一個下料模具處於工作狀態中，保證棒料只在一個方向上有載荷，各下料模具之間不會幹涉，以實現棒料均勻的周向疲勞加載產生裂紋，並促使裂紋由棒料表面沿徑向向圓心擴展，從而完成下料。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的衝擊氣缸按照工藝 要求通過控制系統按第一衝擊氣缸、第二衝擊氣缸、第三衝擊氣缸、第四衝 擊氣缸、第五衝擊氣缸、第六衝擊氣缸、第七衝擊氣缸順序重複工作，或者 按照第一衝擊氣缸、第三衝擊氣缸、第五衝擊氣缸、第七衝擊氣缸、第二衝 擊氣缸、第四衝擊氣缸、第六衝擊氣缸順序重複工作，或者先按第一衝擊氣 缸、第三衝擊氣缸、第五衝擊氣缸、第七衝擊氣缸重複工作，再按第二衝擊 氣缸、第四衝擊氣缸、第六衝擊氣缸順序重複工作。
3. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述的各個衝擊氣缸的氣 壓能夠根據工藝要求通過控制系統調節。
4. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述的各個衝擊氣缸的工 作頻率能夠根據工藝要求通過控制系統調整。
5. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的下料模具適用於不 同直徑的棒料。
全文摘要
本發明公開了一種棒料氣動徑向衝擊高效精密下料方法，該方法將棒料安裝在氣動徑向衝擊精密下料裝置上，該下料裝置的主要工作部件包括下料套筒、彈性墊套、棒料固定套、衝擊氣缸、活塞、下料模具。衝擊氣缸在控制系統控制下按序工作，驅動下料模具不斷沿徑向給棒料加載，利用棒料的疲勞斷裂裝置理，促使裂紋由棒料表面沿徑向圓心擴展，從而完成下料，並獲得良好的斷面質量。
文檔編號B21D28/02GK101224479SQ20081001746
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月31日 優先權日2008年1月31日
發明者勇 唐, 王振偉, 趙升噸 申請人:西安交通大學