基於電磁激振器的大直徑內螺紋冷擠壓輔助加工裝置的製作方法

2023-07-16 20:49:16 2

專利名稱：基於電磁激振器的大直徑內螺紋冷擠壓輔助加工裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種大直徑內螺紋冷擠壓輔助加工裝置，尤其涉及一種利用振動加工技術輔助大直徑內螺紋冷擠壓加工裝置，具體地說是一種基於電磁激振器的大直徑內螺紋 冷擠壓輔助加工裝置。
背景技術：
隨著現代工業的飛速發展，在我國的航空、航天、高速列車、石油鑽探、交通運輸等 行業中，出現了越來越多大載荷、高速、動載因素下的精密儀器和零件，這對螺紋緊固件的 性能及其抗疲勞製造技術提出了更高的要求，不僅要求螺紋的精度高、硬度高、表面粗糙度 低，而且要求螺紋應當具有高質量的表面完整性。眾所周知，現代機械製造正在向少切削， 甚至是無切削方向發展，通過利用金屬的塑形成形原理來對內螺紋進行冷擠壓加工，由於 工件組織的塑形變形從而改善了組織結構，獲得了良好的表面完整性，提高了工件的機械 性能。目前，所知的大直徑內螺紋冷擠壓是在車床上進行加工的，工件裝夾在工具機卡盤 上，絲錐通過專用夾具裝夾在溜板上或是工具機尾座上。在工具機主軸運轉前調好主軸轉速，然 後開啟工具機，將絲錐進給完成內螺紋的冷擠壓加工。但是，由於加工的是大直徑內螺紋，其 擠壓扭矩大、擠壓區溫度高、冷卻液不容易進入擠壓區容易造成擠壓絲錐的折斷。同時擠壓 出的螺紋表面質量也夠不理想。而內螺紋冷擠壓振動加工也只是應用於小直徑內螺紋的振 動加工中。因此，到目前為止，大直徑的內螺紋冷擠壓加工過程中還存在擠壓絲錐易折斷、冷 卻液難流入擠壓區的問題，以及加工完成後螺紋的表面完整性不理想的問題。尚無一種切 實可行、結構簡單的能提高大直徑內螺紋冷擠壓加工質量的輔助加工裝置。

發明內容
本發明的目的是針對現有的大直徑內螺紋冷擠壓加工過程中存在的絲錐易折斷、 冷卻液難流入擠壓區的問題，以及加工完成後螺紋的表面完整性不理想的問題，發明一種 可廣泛用於大直徑內螺紋冷擠壓的基於電磁激振器的大直徑內螺紋冷擠壓輔助加工裝置。本發明的技術方案是—種基於電磁激振器的大直徑內螺紋冷擠壓輔助加工裝置，其特徵是它包括一底座4，該底座4安裝在工具機溜板8上；一固定板7，該固定板7安裝在所述的底座4上且離工具機溜板的高度可調；在所述 固定板7遠離擠壓絲錐夾具1的一端上安裝有調整螺杆6 ；在所述固定板7上還至少開設 有一條導向槽9;一扭振板3，它通過起導向作用的、穿過固定板7上的導向槽9的連接螺栓10安裝 在固定板7上且只能沿導向槽9作直線移動；扭振板3的一端與擠壓絲錐夾具1上的扭振 杆2相抵，另一端與前述的調整螺杆6相抵；
一電磁激振器5，它被固定安裝在扭振板3上並帶動扭振板3同步振動。所述的底座4呈U形結構，它的底部通過緊固件與工具機溜板8相連，在它的兩側邊 上均開設有長條形槽孔11，固定螺釘穿裝該長條形槽孔11旋裝在固定板7側邊的螺孔中從 而將固定板7固定在底座4上。所述的固定板7上設有安裝調整螺杆6的凸邊12。所述的固定板7上設有與固定電磁激振器5的緊固螺栓尺寸相配的條形 凹槽13， 以便螺固螺栓的栓頭能沉於其中而不產生幹涉。本發明的有益效果是(1)充分吸收了振動加工在大直徑內螺紋冷擠壓加工中的優點，在保證了內螺紋 的高硬度、低表面粗糙度和良好的抗疲勞性能的基礎上，大大提高了擠壓絲錐的使用壽命 和降低了擠壓扭矩，同比壽命可延長五倍以上，同時顯著提高了內螺紋的加工質量，表面完 整性得到根本改善，粗糙度可提高二個等級以上。(2)本發明還具有結構簡單，操作靈活，便於實現的優點。(3)本發明的設備可直接安裝在現有車床溜板上，因而具有投資少，見效快的優 點ο(4)通過電磁激振器帶動扭振板在固定板的滑道上的產生振動位移，對裝在擠壓 絲錐上的扭振杆產生撞擊，形成內螺紋冷擠壓的振動加工。從而提高了擠壓絲錐的使用壽 命、大為減小擠壓扭矩、同時提高了內螺紋的加工質量。


圖1是本發明的結構示意圖。圖2是本發明的扭振板結構示意圖。圖3是本發明的固定板結構示意圖。圖4是本發明底座結構示意圖。圖5是圖4的側視圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。如圖1-5所示。—種基於電磁激振器的大直徑內螺紋冷擠壓輔助加工裝置，它主要由底座4、固定 板7、扭振板3和電磁激振器5組成，固定板7安裝在底座4上即高度位置可調，底座4固 定安裝在工具機溜板8上，為了調整方便，底座4可可採用U形結構，扭振板3安裝在固定板 7上，它的一端與擠壓絲錐夾具1上的扭振杆2相抵，另一端與安裝有固定板7 —端上的凸 邊12上的調整螺杆6相抵，擠壓絲錐夾具1及其上安裝的扭振杆2均與現有技術相同或可 採用現有技術並參照相關教科書加以實現；電磁激振器5安裝在扭振板3上並帶有扭振板 3同步振動，電磁激振器5可直接從市場選購，最好選購激振頻率可調的電關激振器。如圖 1所示。具體實施時，固定板7可採用如圖3所示的結構，該固定板7安裝在所述的底座4 上且離工具機溜板的高度可調；在所述固定板7遠離擠壓絲錐夾具1的一端上安裝有調整螺杆6 ；在所述固定板7上還至少開設有一條導向槽9 ；此外，固定板7上還可設有與固定電磁 激振器5的緊固螺栓尺寸相配的條形凹槽13，以便緊固螺栓的栓頭能沉於其中而不產生幹 涉。扭振板3可採用如圖2所示的結構，它通過起導向作用的、穿過固定板7上的導向 槽9的連接螺栓10安裝在固定板7上且只能沿導向槽9作直線移動；扭振板3的一端與擠 壓絲錐夾具1上的扭振杆2相抵，另一端與前述的調整螺杆6相抵。底座4可採用如圖4、5所示的U形結構，它的底部通過緊固件與工具機溜板8相連， 在它的兩側邊上均開設有長條形槽孔11，固定螺釘穿裝該長條形槽孔11旋裝在固定板7側 邊的螺孔中從而將固定板7固定在底座4上。本發明的使用方法如下首先，選取電磁激振器5作為輔助振動加工的振動源，將其通過螺栓緊固在將對 擠壓絲錐產生扭振的扭振板3上。其次，將扭振板3通過螺栓固定在固定板7的導向槽9 (即水平滑道)內，使螺栓 帶動扭振板3可以在固定板7的導向槽9內滑動。第三，將底座4固定在車床的溜板8上，調整溜板的位置到適當的位置。第四，將固定板7通過螺釘固定到底座4側面的長條形槽孔11 (即垂直滑道)上， 調整固定板7到合適的高度後將螺釘擰緊固定。第五，調整溜板8的位置使扭振板3的撞擊端與裝在擠壓絲錐夾具1上的扭振杆2 剛好接觸。並將扭振板3的尾端通過調整螺栓6將其頂住，防止扭振板3隨激振器5向後 移動，喪失對扭振杆2的撞擊作用。在加工過程中通過電磁激振器5的直線振動，帶動扭振 板3與其產生同步的直線振動，從而使扭振板3的撞擊端對擠壓絲錐夾具1上的扭振杆2 產生低頻撞擊，進而扭振杆2帶動擠壓絲錐產生低頻扭振。充分發揮了振動加工能顯著提 高擠壓絲錐的使用壽命、大為減小擠壓扭矩、同時提高了內螺紋的加工質量的優點。經過實際加工測量，採用本發明的激振輔助裝置後，絲錐的使用壽命可延長5倍以上，且未發生折斷現象，所擠壓的螺紋的表面完整性明顯改善，成品率顯著提高，同時螺 牙的表面粗糙度也得到明顯改善，可提高2個等級以上。
權利要求
一種基於電磁激振器的大直徑內螺紋冷擠壓輔助加工裝置，其特徵是它包括一底座(4)，該底座(4)安裝在工具機溜板(8)上；一固定板(7)，該固定板(7)安裝在所述的底座(4)上且離工具機溜板的高度可調；在所述固定板(7)遠離擠壓絲錐夾具(1)的一端上安裝有調整螺杆(6)；在所述固定板(7)上還至少開設有一條導向槽(9)；一扭振板(3)，它通過起導向作用的、穿過固定板(7)上的導向槽(9)的連接螺栓(10)安裝在固定板(7)上；扭振板(3)的一端與擠壓絲錐夾具(1)上的扭振杆(2)相抵，另一端與前述的調整螺杆(6)相抵；一電磁激振器(5)，它被固定安裝在扭振板(3)上並帶動扭振板(3)同步振動。
2.根據權利要求1所述的基於電磁激振器的大直徑內螺紋冷擠壓輔助加工裝置，其特 徵是所述的底座(4)呈U形結構，它的底部通過緊固件與工具機溜板(8)相連，在它的兩側邊 上均開設有長條形槽孔(11)，固定螺釘穿裝該長條形槽孔(11)旋裝在固定板(7)側邊的螺 孔中從而將固定板(7)固定在底座(4)上。
3.根據權利要求1所述的基於電磁激振器的大直徑內螺紋冷擠壓輔助加工裝置，其特 徵是.所述的固定板(7)上設有安裝調整螺杆(6)的凸邊(12)。
4.根據權利要求1所述的基於電磁激振器的大直徑內螺紋冷擠壓輔助加工裝置，其 特徵是所述的固定板(7)上設有與固定電磁激振器(5)的緊固螺栓尺寸相配的條形凹槽 (13)。
全文摘要
一種基於電磁激振器的大直徑內螺紋冷擠壓輔助加工裝置，其特徵是它包括底座(4)，該底座(4)安裝在工具機溜板(8)上；固定板(7)，該固定板(7)安裝在所述的底座(4)上且離工具機溜板的高度可調；在所述固定板(7)遠離擠壓絲錐夾具(1)的一端上安裝有調整螺杆(6)；在所述固定板(7)上還至少開設有一條導向槽(9)；扭振板(3)，它通過起導向作用的、穿過固定板(7)上的導向槽(9)的連接螺栓(10)安裝在固定板(7)上；扭振板(3)的一端與擠壓絲錐夾具(1)上的扭振杆(2)相抵，另一端與前述的調整螺杆(6)相抵和電磁激振器(5)，它被固定安裝在扭振板(3)上並帶動扭振板(3)同步振動。本發明還具有結構簡單，操作靈活，便於實現的優點，有利於提高加工質量，延長刀具使用壽命，降低生產成本。
文檔編號B21C23/00GK101823084SQ20101015912
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月28日 優先權日2010年4月28日
發明者左敦穩, 張敏, 梁瑜軒, 王珉, 繆宏, 黎向鋒 申請人:南京航空航天大學