一種用於電子縫紉機的牙架及其加工方法

2023-10-07 08:18:04

一種用於電子縫紉機的牙架及其加工方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於電子縫紉機的牙架及其加工方法，屬於縫紉機【技術領域】。所述牙架，包括架體，由連為一體的第一安裝部、第二安裝部及兩連接部合圍而成，其中兩連接部對稱設置在平行設置的兩安裝部之間；所述牙架如下組分(質量百分比)的鋁合金製得：Si6.7-7.8％、Mg0.3-0.9％、Cu0.1-2.0％、Fe0.08-0.2％、Mn0.1-0.2％、Zn0.04-0.1％、Sr≤0.02％、Sb0.1-0.12％、Ti0.13-0.17％、V≤0.03％、餘量為鋁及不可避免的雜質，並具體公開了其加工方法。本發明生產工藝簡單易行，得到的牙架結構簡單、實用性強、綜合性能好。
【專利說明】一種用於電子縫紉機的牙架及其加工方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬於縫紉機【技術領域】，特別是一種用於電子縫紉機的牙架及其加工方法。

【背景技術】
[0002] 縫紉機在日常生活中較為常見，它是一種用一根或多根縫紉線，在縫料上形成一 種或多種線跡，使一層或多層縫料交織或縫合起來的機器。縫紉機能縫製棉、麻、絲、毛、人 造纖維等織物和皮革、塑料、紙張等製品，縫出的線跡整齊美觀、平整牢固，縫紉速度快、使 用簡便。
[0003] 隨著生產生活的不斷發展，縫紉機也不斷朝著更方便，更智能，更美觀的方向發 展，從老式縫紉機到電子縫紉機，縫紉機在不斷的發展，老式的縫紉機和電動縫紉機都是通 過腳踏控制器來控制的，縫紉速度也是根據腳踏的快慢來調節的，而且這類縫紉機不能控 制機針的停留位置，線跡都是由凸輪決定的，而電子縫紉機是通過電子程序控制縫製速度 和針跡，支持手動操作模式（也可以選擇腳踏板操作控制），與電動式縫紉機相比，優點如 下：1)支持兩種操作模式：2)手動和腳踏板；3)速度控制器，適合初學者使用；4)縫紉機停 止時的針位置固定為上針位或者下針位；針跡更多，功能更全，使用更加方便。
[0004] 傳統的縫紉機牙架工作時左右高低位置不能調節，會造成在使用過程中產生牙架 的單邊傾斜，嚴重會致使布料局部跑偏，導致送布的不均勻、不順暢等現象的產生，嚴重影 響了縫紉機的縫紉性能。


【發明內容】

[0005] 本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種用於電子縫紉機的牙 架，該用於電子縫紉機的牙架能夠在電子縫紉機的使用過程中對電子縫紉機進行送布機構 進行位置調整，連接穩定，耐用性能好。
[0006] 本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種用於電子縫紉機的牙架，包括架 體，其特徵在於，所述架體由連為一體的第一安裝部、第二安裝部及兩連接部合圍而成，第 一安裝部和第二安裝部平行設置且第二安裝部長度大於第一安裝部長度，兩連接部對稱 設置在第一安裝部和第二安裝部之間；所述牙架由鋁矽鎂系鑄造鋁合金製得，所述鋁矽鎂 系鑄造鋁合金由以下質量百分比的成分組成：Si :6. 70 % -7. 80 %、Mg :0. 30 % -0. 90 %、 Cu ：0. 10 % -2. 00 %, Fe ：0. 08 % -〇. 20 %, Μη ：0. 10 % -〇. 20 %, Zn ：0. 04 % -〇. 10 %, Sr ： 彡 0· 02%、Sb :0· 10% -0· 12%、Ti :0· 13% -0· 17%、V :彡 0· 03%、其他雜質元素中單項雜 質元素含量< 〇. 03%，雜質元素總含量< 0. 1 %，餘量為鋁及不可避免的雜質。
[0007] 在上述牙架所用的鋁矽鎂系鑄造鋁合金中，Mg、Cu、Zn在A1中的固溶度較大，它們 不僅能不同程度地溶入α固溶體中，使固溶體的結構複雜化，並且可以在合金中生成強化 相CuAl 2、Mg2Si等，起到固溶強化的作用，從而提高合金的強度。Ζη元素的存在不僅可以提 高Cu的溶解速度和溶解度，提高合金的塑性，而且可以與Mg形成強化相MgZn 2化合物，顯 著提高合金的抗拉強度和屈服硬度。但過多的Ζη會增加合金的應力腐蝕開裂傾向，因此上 述牙架所用的合金中Zn兀素的用量控制在0. 04% _0. 10%。Si在錯娃緩系鑄造錯合金中 可以形成二元或者多元共晶組織，隨著Si含量的增加，一方面組織中共晶體的數量逐漸增 力口，從而提高合金的流動性；另一方面可以降低合金的線收縮率，從而減少其熱傾向性，使 合金具有更優異的綜合鑄造性能。此外，適當的增加 Si含量也可以提高合金的抗拉強度和 抗腐蝕能力。
[0008] Fe在鋁合金中一般以針狀或者片狀的化合物如FeAl3、Fe2Si2Al 2的形式存在，對 基體產生割裂作用，易產生應力集中現象而降低合金的力學性能如伸長率和塑性。但是在 鑄造過程中，為了減少合金液對模具的粘附，該合金中需要存在一定量的鐵元素。而為了有 效抑制Fe相的有害影響，該合金中加入了 0· 10% -0.20%的Μη元素及0.02%以內的Sr 元素，利用Μη元素起中和作用，使合金中的針狀Fe相改變為漢字狀、魚骨狀和花舟狀等的 Al-Si-Fe-Mn相，從而改善合金的強度、塑性和物理性能，並消除脆性。同時，Μη的加入也可 以提高合金的強度，與Α1形成Α1 6Μη化合物從而細化再結晶晶粒。Sr元素的加入雖然不能 改變合金中的Fe相態，但是可以使合金中的共晶矽相的形態由針狀變為纖維狀，從而提高 其力學性能。
[0009] 此外，Ti元素在合金中形成TiAl2化合物，成為固溶體結晶時的非自發核心，起到 細化鑄造組織和焊縫組織的作用，同時Ti也可以提高鋁合金的抗腐蝕能力。而少量V元素 的添加，不僅可以形成VAl n難熔化合物，起到細化晶粒的作用，也可以起到細化再結晶組 織、提高再結晶溫度的作用。在該合金中添加〇. 10% -〇. 12%的Sb元素作為變質元素，改 善鋁合金的金相組織以及其韌性和緻密性。
[0010] 綜上所述，本發明所述牙架所用的鋁矽鎂系鑄造鋁合金，在添加主要元素 Si和Mg 的基礎上，添加了 Cu、Zn、Mn、Fe、Ti、V、Sb等元素，通過這些成分的合理配伍，得到的鋁合金 的力學性能，機械性能、耐腐蝕性能好，可顯著提高牙架的使用壽命。
[0011] 在上述的一種用於電子縫紉機的牙架中，第一安裝部一端向上凸起形成第一安裝 凸耳，另一端固連有第二安裝凸耳，在第一安裝部的中部向上凸起形成凸臺且在凸臺的中 部開設有一定位孔，在第一安裝凸耳和第二安裝凸耳上分別開設有處於同一軸心線上的軸 孔且第一安裝凸耳的軸向寬度小於第二安裝凸耳的軸向寬度。
[0012] 在上述的一種用於電子縫紉機的牙架中，第二安裝部一端向上凸起形成第一連接 凸耳，且第一連接凸耳和第一安裝凸耳處於架體同一側，第二安裝部的另一端水平向外延 伸形成有安裝座，安裝座向上凸起形成有一第二連接凸耳，在第一連接凸耳和第二連接凸 耳分別開設有處於同一軸心線上的通孔且第一連接凸耳和第二連接凸耳的軸向寬度相同。
[0013] 在上述的一種用於電子縫紉機的牙架中，所述連接部由連為一體的條形板和弧形 板組成，條形板一端固連於第一安裝部的端部上，弧形板一端與條形板相連，另一端弧形向 外凸起固連於第二安裝部端部上。
[0014] 本發明的第二個目的在於提供一種上述牙架的加工方法，所述的加工方法包括如 下步驟：
[0015] S1、配料：按照上述牙架所用的鋁矽鎂系鑄造鋁合金的組成成分及其質量百分比 配料；
[0016] S2、熔煉：先加入一半的鋁錠，待鋁錠於730_780°C下完全熔化後加入鎂、鋅、銅和 剩餘的鋁錠，直至鎂、鋅、銅完全熔化，在鋁液溫度為700_750°C時加入中間合金並攪拌均 勻；
[0017] S3、壓鑄：將上述熔煉後的鋁液先後進行除渣、除氣精煉，在650-680°C下將鋁液 壓鑄到溫度為240-300°C的模具型腔中，並在65-80MPa的高壓下保壓12-20s，成型得牙架 坯件；
[0018] S4、熱處理：將上述牙架坯件進行熱處理，熱處理包括固溶處理和時效處理，其中 固溶處理的溫度為530-560°C，保溫5-10小時，時效處理的溫度為160-200°C，保溫5-8小 時，冷卻得牙架。
[0019] 其中，步驟S2中所述鎂為純鎂，鋅為純鋅，銅為電解銅；所述中間合金為矽含量為 13-15%的鋁矽合金、錳含量為10-12%的鋁錳合金、鐵含量為7-10%的鋁鐵合金、鍶含量 為5-8%的鋁鍶合金、釩含量為6-10%的鋁釩合金、鈦含量為7-10%的鋁鈦合金、銻含量為 5-8 %的鋁銻合金。
[0020] 步驟S3中所述的精煉溫度為730-760°C，精煉時間為12-18min，精煉劑為六氯乙 燒。
[0021] 步驟S3中所述壓鑄工藝為先以0. 17-0. 3m/s的速度進行慢壓射，當壓射行程為 380-420mm時，再以2. 0-3. Om/s的速度進行快壓射，從而將鋁液壓鑄到模具型腔中。
[0022] 步驟S4所述熱處理的目的為提高合金的力學性能和耐腐蝕性能，以改善其切削 性能和焊接等加工性能。其中，固溶處理的主要目的是改善合金的塑性和韌性，為後續的 時效硬化處理做好準備。固溶處理的溫度和時間必須嚴格控制，其主要決定因素為合金中 相析出和溶解規律及使用要求，在530-560°C下固溶處理5-10小時可保證溶質原子最大限 度地固溶到固溶體中，同時又不會使合金髮生熔化，進而保證其成品的力學性能、機械性能 等。而時效處理是一個相當複雜的時效硬化過程，其實質是溶質原子偏聚形成硬化區的結 果。即鋁合金在淬火加熱時，由於冷卻快，合金中形成的空位來不及移出而被固定在晶體 內，並大多與溶質原子結合。由於過飽和固溶體要由不穩定狀態向平衡狀態轉變，空位的存 在加速了溶質原子的擴散從而加速了溶質原子的偏聚。時效處理的溫度過高或過低，時間 過長或過短，都會影響合金的強化效果，因此為了保證強化效果，本發明將牙架時效處理的 溫度控制在160_200°C，保溫時間為5-8小時。其中，固溶處理後，時效處理前還包括急冷淬 火處理，淬火處理的水溫為60-KKTC，時間為3-5min。
[0023] 與現有技術相比，本發明用於電子縫紉機的牙架連為一體的第一安裝部、第二安 裝部以及連接部組成，該結構既方便加工製造，而且強度強，不易破損，同時第一安裝部用 於與送布齒臺的連接，保證了在縫紉機工作的過程中送布均勻穩定，第二安裝部用於水平 傳送軸的連接，保證了動力的傳輸的穩定性，對稱設置在第一安裝部和第二安裝部之間的 連接部主要用於連接第一安裝部和第二安裝部，保證了第一安裝部和第二安裝部的結構強 度和穩定性，結構簡單，實用性強。且本發明選用鋁矽鎂系鑄造鋁合金來製得牙架，得到的 牙架力學性能、機械性能、腐蝕性能都好，延長了牙架的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是本發明的結構示意圖。
[0025] 圖中，100、第一安裝部；110、第一安裝凸耳；120、凸臺；121、定位孔；130、第二 安裝凸耳；200、連接部；210、條形板；220、弧形板；300、第二安裝部；310、第一連接凸耳； 320、第二連接凸耳；330、安裝座；340、通孔。

【具體實施方式】
[0026] 以下是本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述， 但本發明並不限於這些實施例。
[0027] 如圖1所示，一種用於電子縫紉機的牙架，包括架體，架體由連為一體的第一安裝 部100、第二安裝部300及兩連接部200合圍而成，第一安裝部100和第二安裝部300平行 設置且第二安裝部300長度大於第一安裝部100長度，兩連接部200對稱設置在第一安裝 部100和第二安裝部300之間。
[0028] 優選地，連接部200由連為一體的條形板210和弧形板220組成，條形板210 -端 固連於第一安裝部100的端部上，弧形板220 -端與條形板210相連，另一端弧形向外凸起 固連於第二安裝部300端部上，使整個牙架的形狀呈封閉橋型，擴大了兩連接部200之間的 空間，且封閉橋型結構堅固，保證了牙架在運動的過程中可承受送布齒臺和水平傳送軸的 一次一次的衝擊。
[0029] 第一安裝部100 -端向上凸起形成第一安裝凸耳110,另一端固連有第二安裝凸 耳130,在第一安裝部100的中部向上凸起形成凸臺120且在凸臺120的中部開設有一定位 孔121，在第一安裝凸耳110和第二安裝凸耳130上分別開設有處於同一軸心線上的軸孔 且第一安裝凸耳110的軸向寬度小於第二安裝凸耳130的軸向寬度。在第一安裝部100上 的第一安裝凸耳110和第二安裝凸耳130的軸孔內穿設有一軸銷，該軸銷用於送布齒臺和 第一安裝部100的鉸接，採用鉸接設置，保證了送布齒臺和第一安裝部100之間連接的穩定 性，避免了送布齒臺和第一安裝部100在使用過程中產生的衝擊而發生脫離，影響縫紉機 的正常使用。
[0030] 進一步地，在電子縫紉機的運動的過程中，牙架與送布齒臺會產生衝擊，則牙架與 送布齒臺會的衝擊會造成送布齒臺和牙架的損傷，從而會造成縫紉機的送布不均勻，影響 了縫紉機的縫紉效果，為了保證送布齒臺和牙架連接的穩定性，在支撐板的中部向上凸起 形成凸臺120且在凸臺120的中部開設有一定位孔121，且在送布齒臺上也有相應的定位塊 相配合。
[0031] 第二安裝部300 -端向上凸起形成第一連接凸耳310,且第一連接凸耳310和第一 安裝凸耳110處於架體同一側，第二安裝部300的另一端水平向外延伸形成有安裝座330， 安裝座330向上凸起形成有一第二連接凸耳320,在第一連接凸耳310和第二連接凸耳320 分別開設有處於同一軸心線上的通孔340且第一連接凸耳310和第二連接凸耳320的軸向 寬度相同，第二安裝部300下表面為一平面，第二安裝部300與縫紉機機體之間平面與平面 的接觸，使縫紉機在工作的過程中，牙架與縫紉機機體的接觸更加的平滑，避免了牙架在運 動過程中在發生衝擊時，牙架與縫紉機機體碰撞而造成嚴重損壞。
[0032] 進一步地，在第一連接凸耳310和第二連接凸耳320的軸孔內也穿設有銷軸，該 銷軸用於牙架和水平傳送軸的鉸接，牙架與水平傳送軸在動力的傳輸的過程中也會產生衝 擊，銷軸的鉸接保證了兩者之間在產生衝擊的過程中水平傳送軸和牙架之間連接的正常， 避免了衝擊而造成牙架與水平傳送軸位置的變化，從而使縫紉機不能正常的運轉，同時牙 架和水平傳送軸的鉸接，使兩者之間可以相對的轉動形成夾角，使牙架與水平傳送軸的高 度能進行調整至最優的工作位置，提高工作效率。
[0033] 其中，所述的牙架由鋁矽鎂系鑄造鋁合金製得，所述鋁矽鎂系鑄造鋁合金由以下 質量百分比的成分組成：Si :6· 70% -7. 80%、Mg :0· 30% -0· 90%、Cu :0· 10% -2. 00%、 Fe ：0. 08 % -0. 20 %, Μη ：0. 10 % -〇. 20 %, Ζη ：0. 04 % -〇. 10 %, Sr ： ^ 0. 02 %, Sb ： 0. 10% -0. 12%、Ti :0. 13% -0. 17%、V :彡0. 03%、其他雜質元素中單項雜質元素含量 < 0. 03%，雜質元素總含量< 0. 1%，餘量為錯。
[0034] 表1 :實施例1-3用於製備牙架的組成成分及質量百分比
[0035]

【權利要求】
1. 一種用於電子縫紉機的牙架，包括架體，其特徵在於，所述架體由連為一體的第一 安裝部、第二安裝部及兩連接部合圍而成，第一安裝部和第二安裝部平行設置且第二安裝 部長度大於第一安裝部長度，兩連接部對稱設置在第一安裝部和第二安裝部之間；所述 牙架由鋁矽鎂系鑄造鋁合金製得，所述鋁矽鎂系鑄造鋁合金由以下質量百分比的成分組 成：Si :6· 70 % -7. 80 %、Mg :0· 30 % -0· 90 %、Cu :0· 10 % -2. 00 %、Fe :0· 08 % -0· 20 %、 Μη ：0. 10 % -0. 20 %, Ζη ：0. 04 % -〇. 10 %, Sr ： ^ 0. 02 %, Sb ：0. 10 % -〇. 12 %, Ti ： 0. 13% -0. 17%、V 0. 03%、其他雜質元素中單項雜質元素含量< 0. 03%，雜質元素總含 量< 0. 1%，餘量為錯及不可避免的雜質。
2. 根據權利要求1所述的用於電子縫紉機的牙架，其特徵在於，第一安裝部一端向上 凸起形成第一安裝凸耳，另一端固連有第二安裝凸耳，在第一安裝部的中部向上凸起形成 凸臺且在凸臺的中部開設有一定位孔，在第一安裝凸耳和第二安裝凸耳上分別開設有處於 同一軸心線上的軸孔且第一安裝凸耳的軸向寬度小於第二安裝凸耳的軸向寬度。
3. 根據權利要求2所述的用於電子縫紉機的牙架，其特徵在於，第二安裝部一端向上 凸起形成第一連接凸耳，且第一連接凸耳和第一安裝凸耳處於架體同一側，第二安裝部的 另一端水平向外延伸形成有安裝座，安裝座向上凸起形成有一第二連接凸耳，在第一連接 凸耳和第二連接凸耳分別開設有處於同一軸心線上的通孔且第一連接凸耳和第二連接凸 耳的軸向寬度相同。
4. 根據權利要求3所述的用於電子縫紉機的牙架，其特徵在於，所述連接部由連為一 體的條形板和弧形板組成，條形板一端固連於第一安裝部的端部上，弧形板一端與條形板 相連，另一端弧形向外凸起固連於第二安裝部端部上。
5. -種用於電子縫紉機的牙架的加工方法，其特徵在於，所述的加工方法包括如下步 驟： 51、 配料：按照權利要求1中所述牙架所用的鋁矽鎂系鑄造鋁合金的組成成分及其質 量百分比配料； 52、 熔煉：先加入一半的鋁錠，待鋁錠於730-780°C下完全熔化後加入鎂、鋅、銅和剩餘 的鋁錠，直至鎂、鋅、銅完全熔化，在鋁液溫度為700-750°C時加入中間合金並攪拌均勻； 53、 壓鑄：將上述熔煉後的鋁液先後進行除渣、除氣精煉，在650-680°C下將鋁液壓鑄 到溫度為240-300°C的模具型腔中，並在65-80MPa的高壓下保壓12-20s，成型得牙架坯 件； 54、 熱處理：將上述牙架坯件進行熱處理，熱處理包括固溶處理和時效處理，其中固溶 處理的溫度為530-560°C，保溫5-10小時，時效處理的溫度為160-200°C，保溫5-8小時，冷 卻得牙架。
6. 根據權利要求5所述用於電子縫紉機的牙架的加工方法，其特徵在於，步驟S2中所 述鎂為純鎂，鋅為純鋅，銅為電解銅；所述中間合金為矽含量為13-15 %的鋁矽合金、錳含 量為10-12%的鋁錳合金、鐵含量為7-10%的鋁鐵合金、鍶含量為5-8%的鋁鍶合金、釩含 量為6-10%的鋁釩合金、鈦含量為7-10%的鋁鈦合金、銻含量為5-8%的鋁銻合金。
7. 根據權利要求5所述用於電子縫紉機的牙架的加工方法，其特徵在於，步驟S3中所 述的精煉溫度為730-760°C，精煉時間為12-18min，精煉劑為六氯乙烷。
8. 根據權利要求5所述用於電子縫紉機的牙架的加工方法，其特徵在於，在步驟S4中 所述的固溶處理後，時效處理前還包括急冷淬火處理，淬火處理的水溫為60-100°C，時間為 3_5min〇
【文檔編號】D05B27/02GK104294484SQ201410453468
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2014年9月5日
【發明者】馮光松 申請人:寧波瑞銘機械有限公司