[发明专利]一种气动式可控径向冲击金属棒管料精密下料机

说明书

技术领域

本发明属于金属棒管料加工成型设备技术领域，涉及一种气动式可控径向冲击金属棒管料精密下料机。

背景技术

金属棒管料作为零部件加工过程的开端也是整个工业机器生产的起点，其毛坯在工业生产过程中是一种最基本的坯料形式之一。通常情况下，各类轴类毛坯的生产都需要下料工序作为备料工序，金属棒管料的下料是指将由金属制品厂生产的金属棒管料分离成为后续切削加工或无切削加工等工序所需不同长度毛坯的一道备料工序，其下料所得坯料的断面质量、下料成本及下料效率将直接影响后续零部件乃至整个机器的加工质量、成本和效率。

目前，工业生产中仍广泛采用高速带锯锯切下料和普通剪切下料相结合的传统下料方法。虽然高速带锯锯切能得到质量较高、精度较好的坯料断面，但是其锯切时间较长，且由于锯片有一定宽度，在高速锯切过程中需要消耗与锯片等宽的金属材料，材料利用率和效率低，同时锯切过程中还需要有额外的冷却液进行冷却润滑，污染较大，此外，高速带锯的锯片价格昂贵，质量较好的通常需要由国外进口；而普通剪切下料虽然无切口损耗，材料利用率和效率高，但经低速普通剪切所得的坯料其断面变形和几何精度差，断面通常容易产生撕裂或塌陷并呈明显的“马蹄形”，无法直接满足后续加工的要求，需要进行二次修型或加工，不仅降低了整体效率，同时还造成材料浪费。此外，为改进传统下料方法存在粗放、高污染、高能耗等不足，以往曾有众多的国内外学者相继提出了一些不同的精密剪切下料工艺，这其中就包括高速精密剪切下料方法，虽然其下料精度、坯料断面质量及下料效率较高，但由于在高速剪切过程中需要提供较高的对冲速度，下料力大，且动、静剪刃极易发生冲击振动，大大降低了下料模具的整体寿命并带来严重的噪声污染，为此就又需要更加昂贵且结构更加复杂的进口成套专用下料模具，这也成为阻碍精密剪切下料广泛推广应用的瓶颈。而近年来处于下料领域研究热点的低应力精密下料方法，虽在一定程度上改善了下料直径对外载荷大小的依赖，并在固定方向可控冲击载荷的作用下也能获得相对较好的坯料断面质量，但是，在整个下料过程中，冲击载荷的作用位置是固定不变的，针对不同材质不同直径金属棒管料的下料缺乏灵活的可调节性，极易造成成批坯料断面的相同缺陷而无法进行方案改进，只能重新设计整机；此外，外载荷连续的单向循环加载，也容易造成金属棒管料的轴向发生与加载载荷同向的扭转现象，影响坯料的精度和质量。

发明内容

本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种结构简单、操作方便、使用效果好的气动式可控径向冲击金属棒管料精密下料机。

为达到上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的气动式可控径向冲击金属棒管料精密下料机包括底座，在底座上设有金属棒管料夹持装置、动力传递装置和载荷施加装置，其中，

所述的金属棒管料夹持装置包括一个通过套筒支架安装在底座上左侧方的用于套穿固定金属棒管料的棒管料套筒；

所述的动力传递装置具有一个通过电机支架安装在底座上右侧方的交流伺服电机，在交流伺服电机的输出轴上安装有一块回转连接板；

所述的载荷施加装置设置在金属棒管料夹持装置和动力传递装置之间，包括一个右侧端连接安装在回转连接板上的具有对称式结构的转动缸(冲击气缸)，在转动缸的中部设有供棒管料套筒进入的贯穿中心孔，在转动缸沿回转轴对称的两侧径向腔体中分别设有可交替做向心运动的第一冲击锤头和第二冲击锤头，第一冲击锤头将该侧腔体分隔为第一进给腔和第一回退腔，第二冲击锤头将该侧腔体分隔为第二进给腔和第二回退腔，在转动缸上端外接有分别与第一进给腔、第一回退腔、第二进给腔和第二回退腔连通的第一进气管、第一排气管、第二进气管和第二排气管。

本发明进一步的技术解决方案还在于：金属棒管料夹持装置的棒管料套筒上具有一个用于使金属棒管料的下料端自由伸入的支撑端内孔，棒管料套筒的支撑端采用聚氨酯回弹套筒并利用两组轴用和孔用弹性挡圈固定安装在套筒支架的内孔中，棒管料套筒的右端伸置于载荷施加装置的转动缸的中心孔中，套筒支架利用螺纹连接固定安装于底座上。

本发明进一步的技术解决方案还在于：动力传递装置中的交流伺服电机的输出轴利用连接平键安装于回转连接板的内孔中，回转连接板利用第一调心球轴承和第二调心球轴承安装于电机支架的内孔中，交流伺服电机利用螺纹固定安装于电机支架上，电机支架利用螺纹连接固定安装于底座上。