专利名称：一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置的制作方法
技术领域：
本发明属于棒管料精密下料技术领域，具体涉及一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置。
背景技术：
机械行业中的制造业是一个国家实现工业化进程的水之源、木之本，是实现现代化的原动力，是国家实力的支柱基石。金属棒管料是零部件加工过程的开端，在工业生产过程中是一种最基本的坯料形式之一，广泛应用于各轴类零件加工的备料工序中，使用量相当惊人，其断面质量、加工成本和加工效率将直接影响后续零部件加工的加工成本。传统的精密下料过程一般采用精密剪切、锯切以及车切等，虽然锯切和车切能得到较高质量的断面，然而加工时间较长，且材料损耗率较大，需要浪费与锯片或车刀宽度一样宽的材料，所以现阶段工业企业中仍然广泛采用效率较高的精密剪切工艺进行下料，以不同的剪切速度完成不同直径不同材质的剪切下料，但是由于金属材料存在不同程度的韧性特性，金属棒管料经过精密剪切后其断面一般表现出不同程度的呈椭圆形的表面塌陷。而近期众多学者所研究的低应力精密下料工艺，采用在金属棒管料上预制特定几何参数的“V”型槽，利用不同的载荷加载形式对预制有“V”型槽的棒管料进行下料，虽然能得到断面不塌陷的且几何精度较高的棒管料，但是由于外载在金属棒管料外周加载的不连续和不均匀，只能针对外周的某些局部区域进行加载，导致金属棒管料在起裂阶段以及最后瞬断时断面存在不同程度的偏心，加之外载的可控性较差，无法真正实现棒管料的连续均匀起裂及最后不偏心的瞬断。
发明内容
为了克服上述现有的技术缺点，本发明的目的在于提供一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置，不仅实现了外加液压载荷的实时可控加载，同时实现了外加载荷在金属棒管料外周的连续均匀加载，具有高效可控、断面质量高、几何精度高的优点。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置，包括回转式下料缸体I和棒管料下料部分，回转式下料缸体I采用不对称的结构，其一端实心，另一端内有可控液压送进的活塞式锤头6，活塞式锤头6的回转中心线k与深沟球轴承7的垂直中心线n位于同一平面内，活塞式锤头6的大端通过进给油液腔4与油箱连接，小端通过回油液腔5与油箱连接，回转式下料缸体I的活塞式锤头6端部固定安装有活塞端盖10，整个回转式下料缸体I固定安装于回转装置上，回转式下料缸体I整体质量关于回转式下料缸体I的垂直中心线m对称。所述的活塞式锤头6的小端锤头采用弧面曲线设计。棒管料下料部分包括棒管料套筒8，棒管料套筒8的一端利用聚氨酯套筒17支撑于套筒支架2内，另一端悬空于回转式下料缸体I内，整个套筒支架2固定安装于底座3上，在棒管料套筒8的另一端安装有两组并列分布的深沟球轴承7，深沟球轴承7的外圈与活塞式锤头6的曲面锤头接触并能绕棒管料套筒8的回转中心线s自由转动。活塞式锤头6的大端上采用第一“0”型密封圈23对进给油液腔4和回油液腔5进行动密封，活塞式锤头6的小端上采用第二“0”型密封圈24对回油液腔5和外界空气进行动密封。活塞端盖10利用第三“0”型密封圈22对进给油液腔4和外界空气进行静密封。在聚氨酯套筒17的内径两端分别利用第一“C”型卡簧15、第一轴用挡圈16、第二“C”型卡簧21和第二轴用挡圈20进行固定，在聚氨酯套筒17的外径远离回转式下料缸体I的一端利用第三“C”型卡簧19和第一孔用挡圈18进行外径轴向方向上的固定。在深沟球轴承7的内径两端分别利用第四“C”型卡簧11、第四轴用挡圈12、第五 “C”型卡簧14和第五轴用挡圈13进行内圈轴向方向上的固定。本发明装置能够实现金属棒管料的精密下料工艺，利用该精密下料装置，可实现周向位移载荷的可控加载，实现载荷在棒管料上的连续均匀加载，使得疲劳裂纹能在周向“V”型槽底部均匀的平稳起裂，并能稳定的朝棒管料中心扩展达到最后不偏心瞬断完成下料。
图I为本发明的主视图。图2为本发明的俯视图。图3为本发明的A-A截面首I]视图。图4为本发明的B-B截面剖视图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。如图I、图2、图3所示，一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置，包括回转式下料缸体I和棒管料下料部分，如图4所示，回转式下料缸体I采用不对称的结构，其一端实心，另一端内有可控液压送进的活塞式锤头6，活塞式锤头6的回转中心线k与深沟球轴承7的垂直中心线n位于同一平面内，活塞式锤头6的大端通过进给油液腔4与油箱连接，小端通过回油液腔5与油箱连接，活塞式锤头6的大端上采用第一“0”型密封圈23对进给油液腔4和回油液腔5进行动密封，活塞式锤头6的小端上采用第二 “0”型密封圈24对回油液腔5和外界空气进行动密封，活塞式锤头6的小端锤头采用弧面曲线设计，回转式下料缸体I的活塞式锤头6端部固定安装有活塞端盖10，活塞端盖10利用第三“0”型密封圈22对进给油液腔4和外界空气进行静密封，整个回转式下料缸体I固定安装于回转装置上，为了减少回转式下料缸体I在回转过程中产生的偏心振动，其整体质量关于回转式下料缸体I的垂直中心线m对称。如图I、图2、图3所示，棒管料下料部分包括棒管料套筒8，棒管料套筒8的一端利用聚氨酯套筒17支撑于套筒支架2内，另一端悬空于回转式下料缸体I内，在聚氨酯套筒17的内径两端分别利用第一 “C”型卡簧15、第一轴用挡圈16、第二 “C”型卡簧21和第二轴用挡圈20进行固定，在聚氨酯套筒17的外径远离回转式下料缸体I的一端利用第三“C”型卡簧19和第一孔用挡圈18进行外径轴向方向上的固定，整个套筒支架2固定安装于底座3上，在棒管料套筒8的另一端安装有两组并列分布的深沟球轴承7，在深沟球轴承7的内径两端分别利用第四“C”型卡簧11、第四轴用挡圈12、第五“C”型卡簧14和第五轴用挡圈13进行内圈轴向方向上的固定，深沟球轴承7的外圈可与活塞式锤头6的曲面锤头接触并能绕棒管料套筒8的回转中心线s自由转动。本发明的工作原理为该回转式棒管料精密下料装置主要应用于棒管料的精密下料机上，首先检查活塞式锤头6所在的位置，确保活塞式锤头6的初始位置不能与深沟球轴承7的外圈表面接触，后将金属棒管料9伸入棒管料套筒8内，并固定夹紧金属棒管料9，启动回转装置使回转式下料缸体I进行回转运动，此时，在一定时限内调节进给油液腔4的油液进给量使得活塞式锤头6作相应的进给运动，以达到该种金属棒管料9所需的起裂载荷，随着回转式下料缸体I的回转作用，所施加的径向位移载荷将通过棒管料套筒8连续均匀的加载于金属棒管料9上，随着疲劳裂纹的起裂和扩展，需要通过不断的调节进给油液腔4和回油液腔5之间的油液量来间接的调节径向位移载荷的大小，最后在疲劳裂纹的快速扩展下，韧带尺寸再不能支撑所加载的载荷，金属棒管料9发生瞬断完成一次精密下料过程，此时，回油液腔5内需要一定量的油液进给量使活塞式锤头6回位，在没有外载的情况下，棒管料套筒8通过固定安装于套筒支架2内的聚氨酯套筒17进行弹性回位，重复上述过程，可连续的对金属棒管料9进行精密下料工序。本发明涉及的带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置，能够实现金属棒管料的精密下料工艺，利用该回转式精密下料装置，可实现周向外加载荷在金属棒管料上的 连续均匀加载，使得位于“V”型槽底部的疲劳裂纹能够均匀且平稳的起裂并朝棒管料中心稳定扩展，最后不偏心瞬断完成整个下料工序。具有闻效可控、断面质量闻、几何精度闻等优点。
权利要求
1.一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置，包括回转式下料缸体I和棒管料下料部分，其特征在于回转式下料缸体(I)采用不对称的结构，其一端实心，另一端内有可控液压送进的活塞式锤头￠)，活塞式锤头(6)的回转中心线k与深沟球轴承(7)的垂直中心线n位于同一平面内，活塞式锤头(6)的大端通过进给油液腔(4)与油箱连接，小端通过回油液腔(5)与油箱连接，回转式下料缸体(I)的活塞式锤头(6)端部固定安装有活塞端盖(10)，整个回转式下料缸体(I)固定安装于回转装置上，回转式下料缸体(I)整体质量关于回转式下料缸体(I)的垂直中心线m对称。
2.根据权利要求I所述的一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置，其特征在于所述的活塞式锤头(6)的小端锤头采用弧面曲线设计。
3.根据权利要求I和2所述的一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置，其特征在于棒管料下料部分包括棒管料套筒(8)，棒管料套筒(8)的一端利用聚氨酯套筒(17)支撑于套筒支架(2)内，另一端悬空于回转式下料缸体(I)内，整个套筒支架(2)固定安装于底座(3)上，在棒管料套筒(8)的另一端安装有两组并列分布的深沟球轴承(7)，深沟球轴承(7)的外圈与活塞式锤头(6)的曲面锤头接触并能绕棒管料套筒(8)的回转中心线s自由转动。
4.根据权利要求I所述的一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置，其特征在于所述的活塞式锤头￠)的大端上采用第一“0”型密封圈(23)对进给油液腔(4)和回油液腔(5)进行动密封，活塞式锤头￠)的小端上采用第二“0”型密封圈(24)对回油液腔(5)和外界空气进行动密封。
5.根据权利要求I所述的一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置，其特征在于所述的活塞端盖(10)利用第三“0”型密封圈(22)对进给油液腔(4)和外界空气进行静密封。
6.根据权利要求3所述的一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置，其特征在于所述的聚氨酯套筒(17)的内径两端分别利用第一“C”型卡簧(15)、第一轴用挡圈(16)、第二“C”型卡簧(21)和第二轴用挡圈(20)进行固定，在聚氨酯套筒(17)的外径远离回转式下料缸体(I)的一端利用第三“C”型卡簧(19)和第一孔用挡圈(18)进行外径轴向方向上的固定。
7.根据权利要求3所述的一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置，其特征在于所述的深沟球轴承(7)的内径两端分别利用第四“C”型卡簧(11)、第四轴用挡圈(12)、第五“C”型卡簧(14)和第五轴用挡圈(13)进行内圈轴向方向上的固定。
全文摘要
一种带液压可控单活塞回转式棒管料精密下料装置，包括回转式下料缸体和棒管料下料部分，针对不同直径和材质的金属棒管料，采用不同内径的棒管料套筒，利用液压可控进给的活塞式锤头进行径向位移载荷的加载，通过回转式下料缸体的回转作用与深沟球轴承的传递作用，使得径向位移载荷能够连续均匀的加载于金属棒管料上，实现疲劳裂纹在金属棒管料“V”型槽底部均匀平稳的起裂和稳定的朝金属棒管料中心扩展，直至最后不偏心瞬断完成下料工序，下料过程具有高效可控性，所下金属棒管料断面质量高、几何精度高等优点。
文档编号B21D43/02GK102672067SQ20121013233
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月2日 优先权日2012年5月2日
发明者张琦, 范淑琴, 赵仁峰, 赵升吨, 钟斌 申请人:西安交通大学