專利名稱：一種棒料氣動(dòng)徑向沖擊高效精密下料方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于低能耗近凈高效精密成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種下料方法，特 別是一種棒料氣動(dòng)徑向沖擊高效精密下料方法，該方法利用了氣動(dòng)徑向沖擊 高效精密下料裝置，采用氣動(dòng)沖擊原理，實(shí)現(xiàn)棒料在周期徑向加載下的疲勞 裂紋周向產(chǎn)生、擴(kuò)展直至斷裂，最終完成下料。
背景技術(shù)：
金屬棒料的下料廣泛存在于冷擠壓、模鍛、金屬鏈條銷、滾動(dòng)軸承滾子、 銷子標(biāo)準(zhǔn)件以及軸類件的備料工序中，并且在這些下料工序中，下料數(shù)量巨 大，目前傳統(tǒng)的剪切、鋸割、高能切割等下料方法不同程度地存在著材料利 用率低、下料力大、能耗高、生產(chǎn)效率低以及下料斷面質(zhì)量差等問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容鑒于目前國(guó)內(nèi)外在棒料高效下料方面存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于， 提供氣動(dòng)徑向沖擊高效精密下料方法，并完成了裝置械結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)開(kāi) 發(fā)。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案 一種棒料氣動(dòng)徑向沖擊高效精密下料方法，其特征在于，該方法將棒料 安裝在氣動(dòng)徑向沖擊精密下料裝置上，在棒料垂直軸線的平面內(nèi)，均勻布置 7個(gè)沖擊氣缸，每個(gè)沖擊氣缸活塞上帶有下料模具，下料模具的工作輪廓曲 線采用擺線，在控制系統(tǒng)的控制下，各個(gè)沖擊氣缸依次給棒料徑向加載，這 樣每次只有一個(gè)下料模具處于工作狀態(tài)中，保證棒料只在一個(gè)方向上有載 荷，各下料模具之間不會(huì)干涉，以實(shí)現(xiàn)棒料均勻的周向疲勞加載產(chǎn)生裂紋， 并促使裂紋由棒料表面沿徑向向圓心擴(kuò)展，從而完成下料。本發(fā)明主要技術(shù)特點(diǎn)如下7個(gè)沖擊氣缸全周向循環(huán)給棒料加載，可實(shí) 現(xiàn)最大1(^HZ徑向加載疲勞下料；徑向行程可調(diào)，可更換下料模具，可控行程范圍0 50mm，可加工不同材料、不同直徑的棒料；采用壓縮空氣壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，高效的電磁閥換向系統(tǒng)、以及智能化控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)下料參數(shù)的采集、優(yōu)化、控制等功能，可實(shí)現(xiàn)直徑01Omm 01OOmm、長(zhǎng)徑比為 0.2 10的棒料下料。具有加工范圍寬、效率高、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，并獲得良 好的斷面質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明的下料裝置原理圖； 圖2是下料裝置側(cè)向剖視圖； 圖3是工作流程圖；以下結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的棒料氣動(dòng)徑向沖擊高效精密下料方法，是利用棒料的疲勞斷裂 機(jī)理，由氣缸帶動(dòng)下料模具沿棒料徑向壓下循環(huán)加載。下料模具工作輪廓曲 線采用擺線，在氣缸活塞的帶動(dòng)下，作徑向沖擊運(yùn)動(dòng)。棒料被固定靜止不動(dòng)， 采用均勻布置的7個(gè)沖擊氣缸及其帶動(dòng)的7個(gè)下料模具按序運(yùn)動(dòng)，從而不斷 沿棒料徑向施加載荷，促使棒料的疲勞裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展，從而完成精密下料。 為實(shí)現(xiàn)對(duì)不同直徑的棒料下料，采用可更換下料模具。本發(fā)明的下料裝置如圖1所示，該氣動(dòng)徑向沖擊精密下料裝置包括底座 9，在底座9上分別設(shè)有支架4和機(jī)架8，支架4上安裝有棒料固定套3，在 立架8上沿棒料徑向均勻布置有7個(gè)沖擊氣缸5，沖擊氣缸5上帶有活塞6， 活塞6上安裝有下料模具7;被加工棒料通過(guò)棒料固定套3固定，下料模具 7的工作輪廓曲線采用擺線，沖擊氣缸5在控制系統(tǒng)控制下按序?qū)Π袅献鲝?向沖擊運(yùn)動(dòng)，在沖擊氣缸5的活塞6的帶動(dòng)下，驅(qū)動(dòng)下料模具7不斷沿棒料徑向給棒料加載，從而完成下料。為了下長(zhǎng)徑比較小的棒料，例如要想獲得直徑060 長(zhǎng)20 的棒料， 下料時(shí)棒料V型槽斷面上的切應(yīng)力遠(yuǎn)大于拉應(yīng)力，因此會(huì)直接切斷棒料，但 這種下料方式既沒(méi)有充分利用V型槽尖端的應(yīng)力集中效應(yīng)，達(dá)到按I型裂紋 擴(kuò)展的目的；又需要很大外加力?？稍诎袅习袅瞎潭ㄌ?上加裝有下料套筒 1，下料套筒1內(nèi)有彈性墊套2，以增加棒料的長(zhǎng)徑比，達(dá)到下料時(shí)V型槽 尖端所受應(yīng)力以拉應(yīng)力為主，實(shí)現(xiàn)裂紋按I型擴(kuò)展的目的。各個(gè)沖擊氣缸可根據(jù)工藝要求通過(guò)控制系統(tǒng)按序工作，比如按1#沖擊 氣缸一2tt沖擊氣缸一3#沖擊氣缸一4tt沖擊氣缸一5ft沖擊氣缸—6#沖擊氣缸 —7#沖擊氣缸一1#沖擊氣缸；ltt沖擊氣缸一3#沖擊氣缸一5#沖擊氣缸一7# 沖擊氣缸一2ft沖擊氣缸一4#沖擊氣缸一6#沖擊氣缸一1#沖擊氣缸順序工作 等。各個(gè)沖擊氣缸可根據(jù)工藝要求通過(guò)控制系統(tǒng)按需工作，比如先按1#沖 擊氣缸一3#沖擊氣缸一5#沖擊氣缸一7#氣缸沖擊順序重復(fù)工作；然后再按 2#沖擊氣缸一4#沖擊氣缸一6tt沖擊氣缸重復(fù)工作等。各個(gè)沖擊氣缸的氣壓可根據(jù)工藝要求通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)。各個(gè)沖擊氣缸的工作頻率可根據(jù)工藝要求通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)整?？筛鶕?jù)工藝要求通過(guò)更換不同的下料模具以適應(yīng)不同直徑的棒料。
權(quán)利要求
1.一種棒料氣動(dòng)徑向沖擊高效精密下料方法，其特征在于，該方法將棒料安裝在氣動(dòng)徑向沖擊精密下料裝置上，在棒料垂直軸線的平面內(nèi)，均勻布置7個(gè)沖擊氣缸，每個(gè)沖擊氣缸上設(shè)有下料模具，下料模具的工作輪廓曲線采用擺線，在控制系統(tǒng)的控制下，各個(gè)沖擊氣缸依次給棒料徑向加載，這樣每次只有一個(gè)下料模具處于工作狀態(tài)中，保證棒料只在一個(gè)方向上有載荷，各下料模具之間不會(huì)干涉，以實(shí)現(xiàn)棒料均勻的周向疲勞加載產(chǎn)生裂紋，并促使裂紋由棒料表面沿徑向向圓心擴(kuò)展，從而完成下料。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的沖擊氣缸按照工藝 要求通過(guò)控制系統(tǒng)按第一沖擊氣缸、第二沖擊氣缸、第三沖擊氣缸、第四沖 擊氣缸、第五沖擊氣缸、第六沖擊氣缸、第七沖擊氣缸順序重復(fù)工作，或者 按照第一沖擊氣缸、第三沖擊氣缸、第五沖擊氣缸、第七沖擊氣缸、第二沖 擊氣缸、第四沖擊氣缸、第六沖擊氣缸順序重復(fù)工作，或者先按第一沖擊氣 缸、第三沖擊氣缸、第五沖擊氣缸、第七沖擊氣缸重復(fù)工作，再按第二沖擊 氣缸、第四沖擊氣缸、第六沖擊氣缸順序重復(fù)工作。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的各個(gè)沖擊氣缸的氣 壓能夠根據(jù)工藝要求通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的各個(gè)沖擊氣缸的工 作頻率能夠根據(jù)工藝要求通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)整。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的下料模具適用于不 同直徑的棒料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種棒料氣動(dòng)徑向沖擊高效精密下料方法，該方法將棒料安裝在氣動(dòng)徑向沖擊精密下料裝置上，該下料裝置的主要工作部件包括下料套筒、彈性墊套、棒料固定套、沖擊氣缸、活塞、下料模具。沖擊氣缸在控制系統(tǒng)控制下按序工作，驅(qū)動(dòng)下料模具不斷沿徑向給棒料加載，利用棒料的疲勞斷裂裝置理，促使裂紋由棒料表面沿徑向圓心擴(kuò)展，從而完成下料，并獲得良好的斷面質(zhì)量。
文檔編號(hào)B21D28/02GK101224479SQ20081001746
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者勇 唐, 王振偉, 趙升噸 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)