一種無級調徑的軸向外螺紋塑性成形設備的製作方法

2023-11-09 04:59:27

本發明屬於螺紋滾壓成形技術領域，具體涉及一種無級調徑的軸向外螺紋塑性成形設備。

背景技術：

螺紋連接是機械製造業中最常見的連接方式之一，在機加工或裝配現場可能會隨時需要加工各種規格與形式的螺紋，尤其是軸件、管件的軸向外螺紋的製備。螺紋加工方式主要分為螺紋切削加工和螺紋滾壓加工兩大類。相較於螺紋切削加工，螺紋滾壓加工方式是一種等材加工方式，節省材料；較大的塑性變形使螺紋更加耐壓耐磨；並且滾壓不會切斷材料的纖維結構，從而使滾制螺紋有更長的使用壽命。

目前，機械加工行業已經擁有各類滾絲機以及滾壓頭等螺紋滾制裝置，可用於螺栓、螺紋件的滾制加工。但是滾絲機、搓絲機一類設備笨重龐大、價格昂貴，專門應用於螺紋件的大批量生產或大量需要螺紋連接的特殊場合，不符合一般的機械加工、裝配場合。而螺紋滾壓頭等小型工具，實質上是一種結構複雜的刀具，只有安裝在規定的工具機上才能實現螺紋滾壓工作，並且可加工螺紋規格有限，也無法普及到大部分缺少配套設備條件的加工、裝配場合。綜上，現有的各類螺紋滾制設備與工具均存在一定局限性，因此市場上缺少一種快速輕便，成本低廉的，可獨立加工多種規格軸向外螺紋的輕便型設備，以應對在機械製造、裝配時軸向外螺紋的隨時的，臨時的需求，實現多種直徑和長度的軸向外螺紋的即滾即用。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術與設備的局限性，本發明的目的在於提供一種無級調徑的軸向外螺紋塑性成形設備，具有快速輕便、加工效率高、操作簡便的優點，同時可無級調徑、加工完畢自動回退，可獨立完成多種直徑和長度的軸向外螺紋的即滾即用。

為了達到上述目的，本發明採取的技術方案為：

一種無級調徑的軸向外螺紋塑性成形設備，包括基座1，基座1上布置有水平直線導軌2，水平直線導軌2一側固定有標尺塊3，標尺塊3上面的導槽內安裝有可調位碰塊4，水平直線導軌2一端通過滑塊固定支撐螺紋滾壓機構的齒輪盒15，齒輪盒15一側連接復位彈簧5的一端，復位彈簧5的另一端安裝在基座1上，齒輪盒15上固定連接調徑機構的外殼27，水平直線導軌2另一端通過滑塊固定支撐主軸箱6，主軸箱6的輸出端安裝三爪卡盤7，主軸箱6底部安裝調位螺杆8，調位螺杆8另一端固定在基座1上。

所述的螺紋滾壓機構包括齒輪盒15，齒輪盒15固定連接後蓋13，後蓋13上均布安裝三根連接杆20，連接杆20的另一端穿過滾絲輪撐盤11上的配合孔安裝在前蓋9上，後蓋13、滾絲輪撐盤11和前蓋9三者固連，前蓋9上均布安裝三根偏心軸19，偏心軸19的偏心段上安裝有滾絲輪10，滾絲輪10上有螺紋升角，偏心軸19另一端上的小齒輪22與內齒圈23嚙合，內齒圈23前端面與滾絲輪撐盤11間安裝有第一卡簧17，內齒圈23後端面與後蓋13之間安裝有第二卡簧18，內齒圈23後端面固定連接扭簧24一端，扭簧24另一端固定連接後蓋13，內齒圈23外圈固定安裝有外齒圈16，外齒圈16上安裝有手柄14。

所述的調徑機構包括芯軸29，芯軸29通過軸承安裝在齒輪盒15上，芯軸29一端連接微調旋鈕25，芯軸29中段安裝有鎖緊齒輪28，鎖緊齒輪28與螺紋滾壓機構的外齒圈16嚙合，芯軸29另一端安裝單向軸承30，單向軸承30外圈與扳機環26內圈錐面配合，扳機環26端面連接彈簧31，彈簧31固定在外殼27上。

一種無級調徑的軸向外螺紋塑性成形方法，包括以下步驟：

1)首先將工件裝夾到三爪卡盤7上，然後依據螺紋所需加工長度，調節可調位碰塊4在標尺塊3上的坐標位置並固定，再移動工件加工直徑扳動手柄14到合適位置，並通過微調旋鈕25進行輔助調節，此時扭簧24蓄能，在單向軸承30作用下螺紋滾壓機構保持在此時的狀態下；

2)啟動主軸箱6內的電機，並將工件端部送入螺紋滾壓機構，加工開始後固定主軸箱6，此時工件做主動旋轉運動，三個滾絲輪10咬入工件端部做隨動旋轉運動，由於滾絲輪10上有螺紋升角，整個螺紋滾壓機構帶著調緊機構沿水平直線導軌2向旋轉機構方向自進給；

3)當完成加工長度時，調徑機構的扳機環26會和預調位置的可調位碰塊4相撞，扳機環26與單向軸承30脫離，外齒圈16不再被鎖緊，在扭簧24作用下，三個滾絲輪10張開，螺紋滾壓機構在復位彈簧5作用下回到初始位置，取下工件。

本發明的有益效果：本發明設備設計有調徑機構，能夠加工一定範圍內任意直徑工件，加工範圍廣。並且螺紋加工到所需長度時設備能夠自動回退與復位，無需人工幹預。本發明設備整體上輕便靈活、易於搬運、成本低、加工效率高、操作簡單，可適用大部分機械加工、裝配場合，實現多種規格的軸向外螺紋的即滾即用。

附圖說明

圖1是本發明實施例的結構示意圖。

圖2是螺紋滾壓機構主視圖。

圖3是圖2的A向視圖。

圖4是圖2的B向視圖。

圖5是調徑機構爆炸示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

參照圖1，一種無級調徑的軸向外螺紋塑性成形設備，包括基座1，基座1上布置有水平直線導軌2，水平直線導軌2一側固定有標尺塊3，標尺塊3上面的導槽內安裝有可調位碰塊4，水平直線導軌2一端通過滑塊固定支撐螺紋滾壓機構的齒輪盒15，齒輪盒15一側連接復位彈簧5的一端，復位彈簧5的另一端安裝在基座1上，齒輪盒15上固定連接調徑機構的外殼27，水平直線導軌2另一端通過滑塊固定支撐主軸箱6，主軸箱6的輸出端安裝三爪卡盤7，主軸箱6底部安裝調位螺杆8，調位螺杆8另一端固定在基座1上，通過調位螺杆能夠使主軸箱6小範圍移動。

參照圖1、圖2和圖3，所述的螺紋滾壓機構包括齒輪盒15，齒輪盒15固定連接後蓋13，後蓋13上均布安裝三根連接杆20，連接杆20的另一端穿過滾絲輪撐盤11上的配合孔安裝在前蓋9上，後蓋13、滾絲輪撐盤11和前蓋9三者固連，前蓋9上均布安裝三根偏心軸19，偏心軸19的偏心段上安裝有滾絲輪10，滾絲輪10上有螺紋升角，偏心軸19另一端上的小齒輪22與內齒圈23嚙合，內齒圈23前端面與滾絲輪撐盤11間安裝有第一卡簧17，內齒圈23後端面與後蓋13之間安裝有第二卡簧18，內齒圈23僅能夠相對滾絲輪撐盤11和後蓋13相對轉動，內齒圈23後端面固定連接扭簧24一端，扭簧24另一端固定連接後蓋13，初始態時扭簧24處於自由狀態，內齒圈23外圈固定安裝有外齒圈16，外齒圈16上安裝有手柄14，當扳動手柄14時，使偏心軸19轉動，從而改變三個滾絲輪10之間間距，此時扭簧24蓄能。

參照圖4和圖5，所述的調徑機構包括芯軸29，芯軸29通過軸承安裝在齒輪盒15上，芯軸29一端連接微調旋鈕25，芯軸29中段安裝有鎖緊齒輪28，鎖緊齒輪28與螺紋滾壓機構的外齒圈16嚙合，芯軸29另一端安裝單向軸承30，單向軸承30外圈與扳機環26內圈錐面配合，單向軸承30隻允許芯軸29單向旋轉，使芯軸29上的鎖緊齒輪28鎖緊外齒圈16，阻止扭簧24使螺紋滾壓機構復位到初始態，扳機環26端面連接彈簧31，彈簧31初始態為受壓縮狀態，迫使扳機環26緊緊壓住單向軸承30，彈簧31固定在外殼27上。

一種無級調徑的軸向外螺紋塑性成形方法，包括以下步驟：

1)首先將工件裝夾到三爪卡盤7上，然後依據螺紋所需加工長度，調節可調位碰塊4在標尺塊3上的坐標位置並固定，再移動工件加工直徑扳動手柄14到合適位置，並通過微調旋鈕25進行輔助調節，此時扭簧24蓄能，在單向軸承30作用下螺紋滾壓機構保持在此時的狀態下；

2)啟動主軸箱6內的電機，並將工件端部送入螺紋滾壓機構，加工開始後固定主軸箱6，此時工件做主動旋轉運動，三個滾絲輪10咬入工件端部做隨動旋轉運動，由於滾絲輪10上有螺紋升角，整個螺紋滾壓機構帶著調緊機構沿水平直線導軌2向旋轉機構方向自進給；

3)當完成加工長度時，調徑機構的扳機環26會和預調位置的可調位碰塊4相撞，扳機環26與單向軸承30脫離，外齒圈16不再被鎖緊，在扭簧24作用下，三個滾絲輪10張開，螺紋滾壓機構在復位彈簧5作用下回到初始位置，取下工件。