专利名称：挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属管的制造设备，特别涉及其穿孔装置。
挤压加工成型棒，管线制品在现代社会中已被大量采用，其常见的结构主要分为单动型和双动型，双动型挤压机由于设置了穿心杆，常被使用于挤压精度高的无缝管材，其结构主要由图19所示，其中挤压机前方为前车臂1′、在前车臂1′一侧设置换模座2′、剪刀座3′，使挤料可经由换模座2′上的模具21′成型，并由剪刀座3′剪断残料，在换模座2′一侧挤压法线位置设置盛锭筒4′、上料架5′、挤压杆6′、穿心杆7′，挤压杆6′是固设在主活塞8′上，并与主活塞8′连动。主缸10′尾端连接泄液阀9′、油箱90′，又在主缸10′侧方设置汽缸91′，该侧汽缸91′可用较小的推力使挤压缸6′位移至盛锭筒4′前端挤压位置，以提高挤型机无效挤压行程的作业效率。又在主活塞8′内设置穿心汽缸92′，穿心汽缸92′前端设置穿心杆7′，使穿心汽缸92′可与主活塞8′同步动作，并由穿心杆7′成型管材的管内径。
成型时如图20-24所示，其中挤压杆6′及穿心杆7′是由同侧汽缸91′推移至盛锭筒4′前方挤压位置，挤料由上料架5′输送至盛锭筒4′内，又如图21所示，穿心汽缸92′动作使穿心杆7′对挤料穿孔。如图22所示，令主活塞8′动作，由主活塞8′大于数百吨的推力令挤压杆6′前进至盛锭筒4′内挤压挤料，其挤压行程是为挤压有效行程，而此时穿心杆7′亦对应前进并其前端外凸于模孔22′外，使挤压抽拉成型时可由穿心孔7′成型管内径，并由模具21′成型管壁厚度。另外如图23所示，管材成型后由穿心汽缸92′使穿心杆7′后退并使盛锭筒4′移动。如图24所示，由侧汽缸91′使挤压杆6′后退，并由剪刀座3′剪断残料。常用的挤压过程由于穿心杆7′是对应挤压杆6′同步前进“轴向挤压”动作，使穿心杆7′前进至盛锭筒4′及模孔22′内直向对挤料冲孔时，如图25所示，因冲孔阻力及挤料反向施与穿心杆7′的对应反作用力，使穿心杆7′前进过程易因该反作用力而造成穿心杆7′偏移挤压法线位置而形成挤压成品管壁厚度产生大的误差。
因该挤压前进冲孔的后退反作用力是施予穿心汽缸92′，使穿心汽缸92′易因反向后退作用力而损坏。
又因穿心杆7′的外径固定，使欲成型另一不同管内径管材时必须更换穿心杆7′，造成停工及穿心杆7′的成本提高。
本实用新型的目的在于在主活塞上设置一旋转机构使穿心杆冲孔时能既有轴向冲力，还有一旋转力，以减少冲孔阻力及反作用力可以提高挤压成品的质量和延长穿心杆的使用寿命；在主活塞及旋转机构间设置油封及注有润滑油以提高穿心机构的动作通畅；在穿心杆尾商连设有穿心制动止退机构以减少挤压时穿心杆后退现象，以保证挤压成品内径的一致性。
本实用新型是这样实现的，在主缸侧边固设侧汽缸，侧汽缸的汽缸杆与十字壁固接，十字壁由固接元件与主活塞固接，在十字壁前端连接有压杆座，在压杆座中央设置压杆，压杆的中央设有穿心杆，其特征在于主活塞外加设一汽缸管，汽缸管内设置穿心连轴器，穿心连轴器外缘设有直径与汽缸管密合的活塞环，在主活塞与十字壁间固设有穿心旋转器，在与穿心杆连动位置还设置穿心制动止退机构。其中穿心连轴器的前端设置转向连接部，其后端设置轴向连接部。穿心旋转器主要由穿心旋转座、油压电机、蜗杆和蜗轮组成。穿心杆在前进挤压冲孔的同时，由穿心旋转器带动使之作旋转式冲孔，以减少冲孔阻力及反作用力，并使穿心杆动作可趋于挤压法线以减少管壁厚度不匀现象而使挤压成品获更佳的质量，还由于穿心汽缸承受的反作用力降低，可提高穿心汽缸的使用寿命。为使密封注油槽道以提高主活塞内穿心连轴器及穿心旋转器动作稳定和顺畅，在主活塞及穿心旋转座的端缘设置油封，在适当高度位置设置注油孔。
与穿心杆连动位置设置的穿心制动止退机构主要包括有导柱、穿心汽缸、前臂、活动臂、穿心止退底座及穿心止退座等部件组成。穿心止退座主要包括调整臂、隋轮、油压电机及调整轮组成的位移调整机构及穿心止退汽缸及动作块组成的穿心杆止退机构，使穿心止退座可调整适当位置。
由上述组成的机构使穿心杆可以旋转方式挤压穿心冲孔，并由穿心制动止退机构使减少穿心杆产生后退现象。还可使穿心杆与模孔的间隙作适当的调整，从而可以调整挤压管材的壁厚，在挤压不同壁厚管材时不必更换穿心杆，从而提高了劳动生产率。
本实用新型与已有技术相比，其优点在于1.本实用新型穿心杆在前进挤压冲孔的同时，由穿心旋转器带动使之作旋转式冲孔，以减少冲孔阻力及反作用力，并使穿心杆动作可趋于挤压法线以减少管壁厚度不匀现象而使挤压成品获更佳的质量，还由于穿心汽缸承受的反作用力降低，可提高穿心汽缸的使用寿命2.本实用新型的主活塞及穿心旋转器设置了油封及注油孔，使主活塞及穿心旋转器内可注入适量的润滑油，以提高穿心连轴器及穿心旋转器动作顺畅；3.本实用新型的穿心杆尾部接有穿心制动止退机构，使穿心杆与模孔的间隙可适当调整，从而可以调整挤压管材的壁厚，在挤压不同壁厚管材时不必更换穿心杆，从而提高了劳动生产率。
图1为本实用新型的挤型机组合侧视示意图图2为本实用新型的挤型机组合俯视示意图图3为本实用新型的前部侧视示意图图4为本实用新型的前部俯视示意图图5为本实用新型的穿心旋转座剖视示意图图6为本实用新型的蜗杆、蜗轮组合示意图图7为本实用新型的挤压成型侧汽缸动作示意图图8为本实用新型的穿心杆动作示意图图9为本实用新型的压杆挤压示意图图10为本实用新型的穿心汽缸与连杆组接示意图图11为本实用新型的活动臂结构示意图图12为本实用新型的穿心止退底座结构示意图图13为本实用新型的穿心止退座结构示意图图14为本实用新型的穿心止退座结构示意图图15为本实用新型的穿心止退座调整动作示意图图16为本实用新型的穿心止退汽缸动作示意图图17为本实用新型的穿心止退汽缸动作示意图图18为本实用新型的穿心杆成型动作示意图图19为常用的复动挤型机结构示意图图20为常用的复动挤型机成型动作示意图图21为常用的复动挤型机成型动作示意图图22为常用的复动挤型机成型动作示意图图23为常用的复动挤型机成型动作示意图图24为常用的复动挤型机成型动作示意图图25为常用的复动挤型机之穿心杆成型动作示意图结合实施例进一步说明附图见图1至4，本实用新型主要是在主缸1顶端法兰13连接油箱9，侧边固设侧汽缸2，侧汽缸2的汽缸杆与十字壁3固接，十字壁3由固接元件与主活塞11固接，使侧汽缸2用于在空行程时推动十字壁3和主活塞11。在十字壁3前端连接有压杆座4，在压杆座4中央挤压法线位置固压杆41，压杆41的中央设有穿心杆7，其特征在于主活塞11外加设一汽缸管12，汽缸管12内设置穿心连轴器5，穿心连轴器5外缘设有直径与汽缸管12密合的活塞环53，在主活塞11与十字壁3间固设有穿心旋转器6，与穿心杆7末端连动位置还设置穿心制动止退机构8。
穿心连轴器5的前端设置转向连接部52，其后端设置轴向连接部51，轴向连接部51与穿心汽缸82的活塞杆821轴向连动的连杆512相接，转向连接器52连设一转接杆522，在转接杆522上连设长度大于穿心杆7动作距离的栓槽杆523，在栓槽杆523的前端连设连杆524及穿心杆7，穿心连轴器5后端的轴向连接部51设有承接穿心汽缸82之轴向推力的轴向轴承511，转向连接部52设有承接穿心旋转器6的转向力的径向轴承521。
为使密封注油槽道以提高主活塞11内穿心连轴器5及穿心旋转座61内的蜗杆63、蜗轮64及栓槽杆523动作稳定和顺畅，在主活塞11及穿心旋转座61的端缘设置油封111，在适当高度位置设置注油孔112，使由该注油孔112注入润滑油至该注油孔112的高度再密封注油槽道，由于主活塞11内有了适量的润滑油，从而提高穿心连轴器5在主活塞11内轴向动作的通顺程度。
本实用新型实施挤压穿心动作时如图7至9所示，其中图7所示，侧汽缸2动作带动十字壁3、压杆41、主活塞11及穿心杆7作空行程至盛锭筒91前端挤压位置，使压杆41、穿心杆7可由侧汽缸2的较小推力迅速移动至挤压位置，且使挤料充满盛锭筒91的槽孔内。
如图8所示，启动穿心汽缸82令穿心连轴器5、栓槽杆523、连杆524、穿心杆7轴向前进，同时启动穿心旋转器6的油压电机62，令蜗杆63、蜗轮64带动栓槽杆523、穿心杆7对应转动，使穿心杆7可籍螺旋动作于盛锭筒91及模孔92冲孔，并使穿心杆7由螺旋冲孔方式以减低冲孔阻力及反作用力，使穿心杆7可于趋近挤压法线位置动作以提高挤压成品质量，且因主活塞11、穿心旋转座61内有适量的润滑油，可保持连轴器5、穿心旋转器6的动作通顺。此外由于穿心汽缸82前端的挡止座8221是固定在穿心止退座86内，穿心杆7冲孔动作后可防止压杆41挤压成型时穿心杆7承受不了反作用力而后退的现象。
又如图9所示，当穿心冲孔动作完成后，令主缸1动作，并由主缸的大推进力使主活塞11、十字壁3、压杆座4及压杆41前进挤压使挤压成品由模孔92输出，此时穿心杆7由穿心止退座86保持定位，使穿心杆7不动作以保持输出的无缝管材有相同的管内径。
穿心旋转器6主要由穿心旋转座61、油压电机62、蜗杆63和蜗轮64组成(见图5及6)，在穿心旋转座61环周缘有由固接元件固接十字壁3和主活塞11的组接孔611，在穿心旋转座61的中央有直径可使穿插栓槽杆523的轴孔612，在两端连接十字壁3及主活塞11位置分别设有油封613，在适当高度位置设有注油孔614，使穿心旋转座61内可注入对应注油孔614高度的润滑油，再密封注油槽道，籍此适当润滑蜗杆63、蜗轮64及栓槽杆523的动作顺畅。
油压电机62是固设在穿心旋转座61上组设蜗杆63顶端的轴向位置，其轴心与蜗杆63的轴心固接，油压电机62与蜗杆63接合处设有为提高蜗杆63旋转动作稳定的止推轴承621，蜗轮64位设于穿心旋转座61中央与蜗杆63连动位置，在穿心旋转器6的中央设置与栓槽杆523外径对应以套接栓槽杆523的栓槽孔641，其两侧设有接合轴承642，使油压电机62转动蜗杆63、蜗轮64可带动栓槽杆523对应旋转，轴承642的设置可提高栓槽杆523、连杆524及穿心杆7转向动作的稳定性。
再参阅图1及2，与穿心杆7连动的穿心制动止退机构8主要包括有导柱81、穿心汽缸82、前臂83、活动臂84、穿心止退底座85及穿心止退座86等部件。
导柱81的一端固设于主缸1上，籍由导柱81连设穿心汽缸82、前臂83、调整臂84、穿心止退座86，且使穿心汽缸82的活塞杆821动作趋近对应穿心杆7动作的挤压法线位置。导柱81对应组设穿心止退座86动作位置设置有螺纹段811，该螺纹段811可提供穿心止退座86调整穿心杆7成型位置。
见图10，穿心汽缸82设于穿心制动止退机构8的末端并连接油压管路至油箱，穿心汽缸82的前端活塞杆821固设有大于活塞杆821直径的接合块822，接合块822提供了组设连杆823并一侧形成与穿心止退座86抵制定位的挡止面8221，连杆823末端连设有一与活塞杆821固接的接合块8231，该结合块8231由螺接元件与挡止面8221固接，使连杆823可由穿心汽缸82推动，而连杆823的前端连接连动元件至穿心杆7。
前臂83设置于导柱81的一端，在对应导柱81位置设置有轴孔831，且在其中央设置可穿设穿心汽缸82的承置孔832，其底端固接有承接块833，承接块833底端置于穿心止退底座85上。
见图11，活动臂84设置于前臂83及穿心止退座86间，在对应导柱81及穿心汽缸82活塞杆821位置有轴孔841及承置孔842，在承置孔842外缘有接合部843由固接元件与穿心汽缸82的活塞杆821固接，活动臂84的底端固接有承接块844，承接块844底端置于穿心止退底座85上，使穿心汽缸82动作时活动臂84可由承接块844在穿心止退底座85上对应滑动。
见图12，穿心止退底座85设于机座上，对应前臂83、活动臂84及穿心止退座86位置设置有三个导轨851、852及853。
再见图13及14，穿心止退座86主要包括调整臂861、隋轮863、油压电机864及调整轮865组成的位移调整机构及穿心止退汽缸866及动作块867组成的穿心杆7止退机构，其中调整臂861对应导柱81和连杆823位置设有轴孔8611及承置孔8612，在其底端设置有承接块8617，承接块8617置于穿心止退底座85上，籍此使穿心止退座86可调整适当位置以对应调整穿心杆7成型动作位置。
调整臂861由二个臂体对接组成，其中央有一中空容置空间，其一侧固设园形承接座8613以组接隋轮863，在承接座8613外缘设置套接隋轮863的环槽8614，另一侧二端对应穿心止退汽缸866位置设置导轨座8615，该导轨座8615有供动作块867在其中动作的直向导槽8616，在承接块8613与动作块867间形成可置入活塞杆821与连杆823之接合块822及8231的容置槽862。
油压电机864是固设在调整臂861的一侧，其前端固设有与隋轮863互为啮合的连动齿轮8641。
调整轮865设于调整臂(861)的二臂体间，内设与导柱81的螺纹段811螺合的内螺纹8651，其外缘设有与隋轮863啮合的能使油压电机864动作时令连动齿轮8641及隋轮863对应转动并由隋轮863令各调整轮865对应于导柱81的螺纹段811旋转，使调整臂861位置可由调整轮865与导柱81之螺合位置予以改变并同时调整穿心止退位置，而且止推轴承8653可提高调整轮865带动调整臂861动作的旋转畅顺。
穿心止退汽缸866是固设于调整臂861两侧，在其前端汽缸杆8661固设有二动作块867，二动作块867的前端设有直径大于活塞杆821且小于接合块822直径的凹槽8671，使二动作块867闭合时，动作块867可与穿心汽缸82活塞杆821接合块822的挡止面8221互相抵制，以有效减少挤压成型时穿心杆7承受挤压反作用力而后退的现象。
参阅图15至18，当实施时，由穿心止退座86的油压电机864动作，调整调整861臂在导柱81的位置，同时调整穿心杆7的成型位置，当穿心汽缸82动作时活塞杆821即推动连杆823、穿心杆7前进至模具的模孔92内，并当连杆823前进至接合块8231抵触调整861臂的内壁时停止，且使接合块822及8231位于容置槽862内。再令穿心止退汽缸866动作令动作块867沿导槽8616位移闭合，使动作块867即可与接合块822的挡止面8221贴合。
如图18所示，本实用新型由于穿心杆7的成型动作位置可由穿心止退座86调整，使穿心杆7可设置a、b、c…等若干不同段直径尺寸，并由穿心止退座86位移调整成型时位于模孔92位置的该段穿心杆7外径尺寸，如此可用一个穿心杆7即可成型若干管材的管内径尺寸，还可减少更换穿心杆7的停工、耗时损失。当穿心杆7在成型穿孔后令主缸1动作并压杆前进挤压挤料时，该挤压时施予穿心杆7的反作用力即由接合块822的挡止面8221与运用块867吸收，可有效减少穿心杆7的后退现象。
权利要求1.一种挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构，在主缸侧边固设侧汽缸，侧汽缸的汽缸杆与十字壁固接，十字壁由固接元件与主活塞固接，在十字壁前端连接有压杆座，在压杆座中央设置压杆，压杆的中央设有穿心杆，其特征在于主活塞(11)外加设一汽缸管(12)，汽缸管(12)内设置穿心连轴器(5)，穿心连轴器(5)外缘设有直径与汽缸管(12)密合的活塞环(53)，在主活塞(11)与十字壁(3)间固设有穿心旋转器(6)，与穿心杆(7)连动位置还设置穿心制动止退机构(8)。
2.根据权利要求1所述的挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构，其特征在于穿心连轴器(5)的前端设置转向连接部(52)，其后端设置轴向连接部(51)，轴向连接部(51)与穿心汽缸(82)的活塞杆(821)轴向连动的连杆(512)相接，转向连接器(52)连设一转接杆(522)，在转接杆(522)上连设长度大于穿心杆(7)动作距离的栓槽杆(523)，在栓槽杆(523)的前端连设连杆(524)及穿心杆(7)，穿心连轴器(5)后端的轴向连接部(51)设有承接穿心汽缸(82)之轴向推力的轴向轴承(511)，转向连接部(52)设有承接穿心旋转器(6)的转向力的径向轴承(521)。
3.根据权利要求]所述的挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构，其特征在于穿心旋转器(6)主要由穿心旋转座(61)、油压电机(62)、蜗杆(63)和蜗轮(64)组成，在穿心旋转座(61)环周缘有由固接元件固接十字壁(3)和主活塞(11)的组接孔(611)，在穿心旋转座(61)的中央有直径可使穿插栓槽杆(523)的轴孔(612)。
4.根据权利要求1所述的挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构，其特征在于油压电机(62)是固设在穿心旋转座(61)上组设蜗杆(63)顶端的轴向位置，其轴心与蜗杆(63)的轴心固接，油压电机(62)与蜗杆(63)接合处设有为提高蜗杆(63)旋转动作稳定的止推轴承(621)，蜗轮(64)位设于穿心旋转座(61)中央与蜗杆(63)连动位置，在穿心旋转器(6)的中央设置与栓槽杆(523)外径对应以套接栓槽杆(523)的栓槽孔(641)，其两侧设有接合轴承(642)。
5.根据权利要求1所述的挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构，其特征在于为使密封注油槽道以提高主活塞(11)内穿心连轴器(5)及穿心旋转座(61)内的蜗杆(63)、蜗轮(64)及栓槽杆(523)动作稳定和顺畅，在主活塞(11)及穿心旋转座(61)的端缘设置油封(111)，在适当高度位置设置注油孔(112)。
6.根据权利要求1所述的挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构，其特征在于与穿心杆(7)连动位置设置的穿心制动止退机构(8)主要包括有导柱(81)、穿心汽缸(82)、前臂(83)、活动臂(84)、穿心止退底座(85)及穿心止退座(86)等部件。
7.根据权利要求6所述的挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构，其特征在于①导柱(81)的一端固设于主缸(1)上，对应组设穿心止退座(86)动作位置设置有螺纹段(811)；②穿心汽缸(82)设于穿心制动止退机构(8)的末端，穿心汽缸(82)的前端活塞杆(821)固设有大于活塞杆(821)直径的接合块(822)，接合块(822)提供了组设连杆(823)并一侧形成与穿心止退座(86)抵制定位的挡止面(8221)，连杆(823)末端连设有一与活塞杆(821)固接的接合块(8231)，而连杆(823)的前端连接连动元件至穿心杆(7)；③前臂(83)设置于导柱(81)的一端，在对应导柱(81)位置设置有轴孔(831)，且在其中央设置可穿设穿心汽缸(82)的承置孔(832)，其底端固接有承接块(883)，承接块(833)底端置于穿心止退底座(85)上；④活动臂(84)设置于前臂(83)及穿心止退座(86)间，在对应导柱(81)及穿心汽缸(82)活塞杆(821)位置有轴孔(841)及承置孔(842)，在承置孔(842)外缘有接合部(843)由固接元件与穿心汽缸(82)的活塞杆(821)固接，活动臂(84)的底端固接有承接块(844)，承接块(844)底端置于穿心止退底座(85)上，使穿心汽缸(82)动作时活动臂(84)可由承接块(844)在穿心止退底座(85)上对应滑动；⑤穿心止退底座(85)设于机座上，对应前臂(83)、活动臂(84)及穿心止退座(86)位置设置有导轨(851、852及853)；⑥穿心止退座(86)主要包括调整臂(861)、隋轮(863)、油压机(864)及调整轮(865)组成的位移调整机构及穿心止退汽缸(866)及动作块(867)组成的穿心杆(7)止退机构；
8.根据权利要求7所述的挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构，其特征在于调整臂(861)对应导柱(81)和连杆(823)位置设有轴孔(8611)及承置孔(8612)，在其底端设置有承接块(8617)，承接块(8617)使穿心止退座(86)可调整适当位置以对应调整穿心杆(7)成型动作位置，调整臂(861)由二个臂体对接组成，其中央有一中空容置空间，其一侧固设园形承接座(8613)以组接隋轮(863)，在承接座(8613)外缘设置套接隋轮(863)的环槽(8614)，另一侧二端对应穿心止退汽缸(866)位置设置导轨座(8615)，该导轨座(8615)有供动作块(867)在其中动作的直向导槽(8616)，在承接块(8613)与动作块(867)间形成可置入活塞杆(821)与连杆(823)之接合块(822)及(8231)的容置槽(862)。
9.根据权利要求书7所述的挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构，其特征在于油压电机(864)是固设在调整臂(861)的一侧，其前端固设有与隋轮(863)互为啮合的连动齿轮(8641)。
10.根据权利要求7所述的挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构，其特征在于调整轮(865)设于调整臂(861)的二臂体间，内设与导柱(81)的螺纹段(811)螺合的内螺纹(8651)，其外缘设有与隋轮(863)啮合的能使油压电机(864)动作时令连动齿轮(8641)及隋轮(863)对应转动使调整臂(861)位置可由调整轮(865)与导柱(81)之螺合位置予以改变并同时调整穿心止退位置的外螺纹(8652)。
11.根据权利要求7所述的挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构，其特征在于穿心止退汽缸(866)是固设于调整臂(861)两侧，在其前端汽缸杆(8661)固设有二动作块(867)，二动作块(867)的前端设有直径大于活塞杆(821)且小于接合块(822)直径的凹槽(8671)，使二动作块(867)闭合时，动作块(867)可与穿心汽缸(82)活塞杆(821)接合块(822)的挡止面(8221)互相抵制。
专利摘要本实用新型涉及一种金属管的制造设备,特别涉及一种挤型机穿心杆螺旋穿心冲孔机构。主活塞外加设一汽缸管,汽缸管内设置穿心连轴器,在主活塞与十字壁间固设有穿心旋转器,在与穿心杆连动位置还设置穿心制动止退机构。其中穿心连轴器的前端设置转向连接部,其后端设置轴向连接部。穿心旋转器主要由穿心旋转座、油压电机、蜗杆和蜗轮组成。与穿心杆连动位置设置的穿心制动止退机构主要包括有导柱、穿心汽缸、前臂、调整臂、穿心止退底座及穿心止退座等部件组成。由上述组成的机构使穿心杆可以旋转方式挤压穿心冲孔,并由穿心制动止退机构使减少穿心杆产生后退现象。
文档编号B21C23/02GK2368621SQ9721579
公开日2000年3月15日 申请日期1997年5月21日 优先权日1997年5月21日
发明者叶世中 申请人:叶世中