专利名称：冷辗扩加工钢领的方法及钢领冷辗扩专用加工设备的制作方法
技术领域：
本发明属纺织机械配件的加工领域，专指细纱机、捻线机等纺织机械上用的钢领加工方法及其加工设备。
背景技术：
钢领是环锭细纱机、普通环锭捻线机等纺织机上的关键部件，它们与锭子、纱管等配套共同完成纱线的加捻及卷绕，其使用寿命一般为6-12个月，属易损件，它的用量很大，仅国内的年需求量就要超过6000万只。钢领的不同加工方法决定了钢领的内在质量及其使用寿命，还直接影响到钢领的制造成本。目前，国内广泛使用的钢领，大都是用低碳钢(20钢)经冲压和切削加工后再经过碳氮共渗，磁化渗硫、淬火、低温回火处理而成，其主要工艺流程是带钢板材→落料→冲底孔→拉伸→切边→整形→成形车削→热处理→磨削→抛光处理；也有用管壁较厚的无缝钢管直接进行车削、热处理、磨削、抛光处理的工艺方法；上述加工方法不仅材料利用率不高，生产效率低下，而且钢领的内部材料的组织结构松懈，金属纤维易被割断，因而钢领的内在质量不高，使用寿命不长，一般只能使用9个月左右，钢领的材质只能选用低碳钢(20钢)，钢领材质的选择受到很大限制，用上述加工方法无法生产出品质高、使用寿命长、价格相对低廉的钢领。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种冷辗扩加工钢领的方法及钢领冷辗扩专用加工设备。这种加工方法可进一步提高钢领的内在质量和使用寿命，同时提高钢领的生产效率。
本发明所述冷辗扩加工钢领的方法包括以下工艺步骤①制连体钢领毛坯将两只成品钢领按对称布置方式设计出连体钢领的形状，在两钢领间预留割断所需的余量，按等体积或等重量原则确定连体钢领毛坯的形状，连体钢领毛坯形状为轴套状，其长度与所述连体钢领的轴向尺寸相同，其内孔直径大于芯辊直径；②冷辗扩加工用冷辗扩加工专用设备进行冷辗扩加工，使连体钢领毛坯辗扩成预先设计的连体钢领，该连体钢领的内外圆及各内外沟槽均辗扩至成品钢领的尺寸要求；③将连体钢领割开；④车小端面、倒角至要求；所述钢领的材质为低碳钢、优质结构钢、轴承钢、优质合金钢中的任一种。
所述钢领冷辗扩专用加工设备，包括辗轮部件、芯辊部件、压紧轮部件和圆度轮部件，辗轮部件又包括辗轮、传动轮、轴承座和轴I，传动轮及辗轮均固定在轴I上，轴I可转动地支承在轴承座上，在轴承座上设有滑动道轨，轴承座与机架固定连接，辗轮的外圆周的截面形状与连体钢领的外圈形状相对应；所述芯辊部件包括芯辊、两支承滑块和前后驱动装置，芯辊支承在两支承滑块上，两支承滑块可滑动地安装在辗轮部件中所述轴承座上的道轨内，在支承滑块与辗轮部件中的轴承座之间设有压簧，常态下辗轮与芯辊之间是分离的，芯辊与前后驱动装置相连，芯辊与两支承滑块上的支承孔之间的配合为间隙配合，芯辊的轴向截面形状与连体钢领的内圈形状相对应；压紧轮部件包括压紧轮、轴II、滑动支架和左右驱动装置，压紧轮和轴II均支承在滑动支架上，滑动支架与左右驱动装置相连接，左右驱动装置固定在机架上；圆度轮部件包括圆度轮、支架和上下微调机构，圆度轮安装在支架上，并可自由转动，支架所处的位置由上下微调机构控制，连体钢领辗扩结束时，连体钢领的外圆与圆度轮相接触；钢领毛坯套装在芯辊上，并处于辗轮与芯辊之间。作为对本设备的改进，所述前后驱动装置和左右驱动装置均为液压油缸；所述上下微调机构为丝杆螺母机构，在带有坡度的滑块上设有内螺纹。在该设备中还可包括测量装置，它由固定尺和移动尺组成，固定尺与机架相连，移动尺固定在压紧部件上。
由于这种钢领是通过冷辗扩的加工方法获得的，因而其内部的组织结构极为紧密，金属纤维连续，钢领的内在质量很高；由于采用两只钢领连体冷辗扩加工成形，不仅材料的利用率极高，而且其生产效率高，是现有加工方法的一倍以上。这种加工方法还可选用轴承钢、高级合金钢等优质材料，可打破现有钢领在选材方面的局限。这种加工方法，不仅加工精度高，钢领的耐磨性好，而且便于热处理，能大幅度地提高钢领的使用寿命。经试验对比，用本发明所生产的钢领寿命要比现有方法生产的同材质钢领寿命提高3倍以上，用轴承钢通过本发明所生产的钢领其使用寿命可达8-12年。
图1为一种成品钢领的示意图；图2是为冷辗扩加工图1所示钢领而设计的连体钢领的结构示意图；图3为冷辗扩图2所示连体钢领而设计的一种连体钢领毛坯示意图；图4和图5为冷辗扩图2所示连体钢领冷辗扩专用设备的结构示意图；图中1-辗轮部件；2-芯辊部件；3-压紧轮部件；4-圆度轮部件；6-压簧；7-连体钢领毛坯；8-连体钢领；9-成品钢领；11-辗轮；12-传动轮；13-轴承座；14-轴I；21-芯辊；22-支承滑块；23-前后驱动装置；31-压紧轮；32-滑动支架；33-左右驱动装置；34-轴II；41-圆度轮；42-支架；43-上下微调机构；51-固定尺；52-移动尺；
具体实施例方式下面结合附图举例说明本发明的
具体实施例方式本例所述钢领的材质为轴承钢Gcr15，连体钢领毛坯7为锻件毛坯。
冷辗扩方法加工图1所示成品钢领9的加工工艺包括以下主要步骤A、锻连体钢领毛坯7将图1所示成品钢领9按对称布置方式设计出如图2所示的连体钢领8，在两钢领间预留割断所需的余量，按等体积或等重量原则确定连体钢领毛坯7的形状结构，连体钢领毛坯7的形状为轴套状，如图3所示，其长度L1与冷辗扩后连体钢领8的轴向尺寸L2相同，其内孔直径D1为芯辊直径D2的1.5倍，并锻造出如图2所示的连体钢领毛坯7；B、对连体钢领毛坏7进行喷丸、去氧化皮处理；C、用钢领冷辗扩专用加工设备对连体钢领毛坯7进行加工，获得连体钢领8；用钢领冷辗扩专用加工设备对连体钢领毛坯7进行加工，使之辗扩成如图3所示的连体钢领8，连体钢领8的内外圆及各内外沟槽均辗扩至成品钢领9的尺寸要求；D、磨两端面至要求；E、将连体钢领8割开，得两钢领；F、车小端面并倒角至要求；G、热处理按轴承钢的热处理工艺要求进行；
H、抛光处理按现有抛光方法进行；所述钢领冷辗扩专用加工设备，包括辗轮部件1、芯辊部件2、压紧轮部件3、圆度轮部件4和测量装置5，辗轮部件1又包括辗轮11、传动轮12、轴承座13和轴I14，在轴承座13上设有滑动道轨，传动轮12、辗轮11均固定在轴I14上，轴I14可转动地支承在轴承座13上，辗轮11的外圆周的截面形状与连体钢领8的外圈形状相对应，轴承座13与机架固定连接；所述芯辊部件2包括芯辊21、两支承滑块22和前后驱动装置23，芯辊21支承在两支承滑块22上，而两支承滑块22可滑动地安装在所述轴承座13上的道轨内，在支承滑块22与轴承座13之间设有压簧6，常态下，辗轮11与芯辊21之间是分离的，芯辊21与前后驱动装置23相连，芯辊21与两支承滑块22上的支承孔之间的配合为间隙配合，芯辊21的轴向截面形状与连体钢领8的内圈形状相对应；压紧轮部件3包括压紧轮31、轴II34、滑动支架32和左右驱动装置33，压紧轮31套装在轴II34上，而轴II34支承在滑动支架32上，滑动支架32由左右驱动装置33来驱动，左右驱动装置33与机架固定连接，滑动支架32可滑动地支承在机架上；圆度轮部件4包括圆度轮41、支架42和上下微调机构43，圆度轮41安装在支架42上，并可自由转动，支架42所处的位置由上下微调机构43控制，上下微调机构43是由带有坡度的滑块和丝杆组成的丝杆螺母机构；连体钢领毛坯7套装在芯辊21上，并处于辗轮11与芯辊21之间，连体钢领8辗扩结束时，连体钢领8与圆度轮41接触；所述前后驱动装置23和左右驱动装置33均为液压油缸；所述测量装置5由固定尺51和移动尺52组成，固定尺51固定在机架上，移动尺52固定在压紧轮部件3的滑动支架32上。其辗扩过程如下将处理过的连体钢领毛坯7套装在芯辊2 1上，前后驱动装置23驱动芯辊21向前移动，使芯辊21伸至两支承滑块22上的支承孔中，此时辗轮11在电机带动下转动，压紧轮部件3在左右驱动装置33的作用下向左移动，压紧轮31推动芯辊21与辗轮11紧密接触，置于辗轮11和芯辊21之间的连体钢领毛坯7在辗轮11的带动下，一边转动，一边承受巨大压力，逐步被冷辗扩成如图3所示的连体钢领8，当连体钢领8的内外圆及内外圈上的各沟槽接近达到成品钢领9的尺寸时，圆度轮41开始与连体钢领8接触，调整上下微调机构43中丝杆，使圆度轮达到预定位置，此时压紧轮部件3已移至预定位置，安装在滑动支架32上的移动尺52也指示到预定的位置，连体钢领8即达到加工要求。
本钢领冷辗扩专用加工设备不限于上述实施例，凡采用等同替换或等效变换方式所形成的技术方案均属本发明要求保护范围。
权利要求
1.一种冷辗扩加工钢领的方法，其特征是其工艺步骤中包括①制连体钢领毛坯将两只成品钢领(9)按对称布置方式设计出连体钢领(8)的形状，在两钢领间预留割断所需的余量，按等体积或等重量原则确定连体钢领毛坯(7)的形状，连体钢领毛坯(7)形状为轴套状，其长度与所述连体钢领(8)的轴向尺寸相同，其内孔直径大于芯辊(21)直径；②冷辗扩加工用钢领冷辗扩专用加工设备进行冷辗扩加工，使连体钢领毛坯(7)辗扩成预先设计的连体钢领(8)，该连体钢领(8)的内外圆及各内外沟槽均辗扩至成品钢领(9)的尺寸要求；③将连体钢领(8)割开；④车小端面、倒角至要求；
2.根据权利要求1所述的冷辗扩加工钢领的方法，其特征是所述钢领(9)的材质为低碳钢、优质结构钢、轴承钢、优质合金钢中的任一种。
3.权利要求1中使用的钢领冷辗扩专用加工设备，其特征是它包括电机、辗轮部件(1)、芯辊部件(2)、压紧轮部件(3)和圆度轮部件(4)，所述辗轮部件(1)包括辗轮(11)、传动轮(12)、轴承座(13)和轴I(14)，传动轮(12)及辗轮(11)均固定在轴I(14)上，轴I(14)可转动地支承在轴承座(13)上，传动轮(12)由电机带动，轴承座(13)与机架固定连接，辗轮(11)的外圆周的截面形状与连体钢领(8)的外圈形状相对应；所述芯辊部件(2)包括芯辊(21)、两支承滑块(22)和前后驱动装置(23)，芯辊(21)支承在两支承滑块(22)上，两支承滑块(22)安装在轴承座(13)上的道轨内，在支承滑块(22)与轴承座(13)之间设有压簧(6)，常态下辗轮(11)与芯辊(21)之间是分离的，芯辊(21)与前后驱动装置(23)相连，芯辊(21)与两支承滑块(22)上的支承孔之间的配合为间隙配合，芯辊(21)的轴向截面形状与连体钢领(8)的内圈形状相应；压紧轮部件(3)包括压紧轮(31)、轴II(34)、滑动支架(32)和左右驱动装置(33)，压紧轮(31)和轴II(34)均支承在滑动支架(32)上，滑动支架(32)与左右驱动装置(33)相连接，左右驱动装置(33)与机架固定连接，滑动支架(32)可滑动地支承在机架上；圆度轮部件(4)包括圆度轮(41)、支架(42)和上下微调机构(43)，圆度轮(41)安装在支架(42)上，支架(42)所处的位置由上下微调机构(43)控制，圆度轮(41)位于芯辊(21)的下方，连体钢领(8)辗扩结束时，连体钢领(8)的外圆与圆度轮(41)接触；钢领毛坯(7)套装在芯辊(21)上，并处于辗轮(11)与芯辊(21)之间。
4.根据权利要求2所述的钢领冷辗扩加工的专用设备，其特征是所述前后驱动装置(23)和左右驱动装置(33)均为液压油缸；所述上下微调机构(43)为丝杆螺母机构，在带有坡度的滑块上设有内螺纹。
5.根据权利要求1、2所述的钢领冷辗扩加工的专用设备，其特征是该设备中还包括测量装置，它由固定尺(51)和移动尺(52)组成，固定尺(51)与机架相连，移动尺(52)固定在压紧部件(3)上。
全文摘要
本发明公开了冷辗扩加工钢领的方法及钢领冷辗扩专用加工设备，其加工方法中包括以下工艺步骤①制连体钢领毛坯；②冷辗扩加工；③将连体钢领割开；④车小端面、倒角至要求；所述钢领冷辗扩专用加工设备，包括辗轮部件、芯辊部件、压紧轮部件和圆度轮部件；用这种方法获得的钢领其组织结构紧密、金属纤维连续，内在质量高；采用两只钢领连体冷辗扩加工，材料的利用率和生产效率都很高，该方法还可选用轴承钢、高级合金钢等优质材料，不仅钢领的加工精度高、耐磨性好，而且便于热处理，能提高钢领的使用寿命，经试验对比，用本方法生产的钢领要比现有方法生产的同材质钢领寿命提高3倍以上，轴承钢钢领的使用寿命可达8－12年。
文档编号B21D53/16GK1522812SQ0311288
公开日2004年8月25日 申请日期2003年2月23日 优先权日2003年2月23日
发明者李钟平 申请人:金坛市天驰轴承有限公司