一种自动控制液压冷拔机组的制作方法
【专利摘要】一种自动控制液压冷拔机组，包括操作台、机床、液压系统、拉拔小车、拔模座、投料装置以及卸料装置，其特征在于：所述机床包括主床身、上料床身以及芯杆床身，拉拔小车位于主床身的前端，拔模座位于主床身与上料床身之间，外模套安装在所述拔模座上，一内模夹紧装置设置在上料床身靠近拔模座的一端；芯杆床身位于上料床身后方。本发明通过自动夹紧内模的夹紧装置方便内模与芯杆的安装，并可进一步通过拉拔小车自动装卸堵头,以及通过自动化控制程度高的料架向机床投料和卸料，有效提高了生产效率，降低拔制管件过程中对人力物力的消耗。
【专利说明】一种自动控制液压冷拔机组
【技术领域】
[0001]本发明属于机械加工领域，具体为一种自动控制液压冷拔机组。
【背景技术】
[0002]随着20世纪90年代，我国开始研宄、应用冷拔钢管技术以来，冷拔钢管技术已广泛应用于于单体液压缸筒及工程机械油缸的制造，冷拔机作为冷拔钢管的主要加工设备，它是用于常温下拔制黑色及有色金属棒料材和对热轧、挤压之后的荒管进行二次加工，是生产小口径、精密、薄壁、高机械性能管材的主要加工设备。
[0003]拔制钢管时，首先将芯杆穿入管子内孔中，然后装上内模芯头，再将已穿上芯头的钢管前端推出拔模座。启动预紧气缸，使钳口夹紧钢管，拔制小车处于起始位置，主油缸起动开始拔制。拔制结束的同时，预紧气缸动作，钳口松开钢管，卸下管件内的堵头。拔制钢管过程中，管件的装卸料以及内模芯头、堵头的安装和拆卸大多需要人工完成或人工辅助机械完成，占用人力较多，且限制了工业生产的效率。
【发明内容】
[0004]本发明的技术目的是改善现有技术中存在的不足，提供一种自动控制液压冷拔机组，针对管件、内模芯头或堵头的装卸过程，提供自动化的优化设计方案。
[0005]为实现上述技术目的，本发明公开的技术方案为:
一种自动控制液压冷拔机组，包括操作台、机床、液压系统、拉拔小车、拔模座、投料装置以及卸料装置，其特征在于:
所述机床包括主床身、上料床身以及芯杆床身，所述拉拔小车位于主床身的前端，拔模座位于主床身与上料床身之间，外模套安装在所述拔模座上，一内模夹紧装置设置在上料床身靠近拔模座的一端；芯杆床身位于上料床身后方；
所述内模夹紧装置包括底座、马达、双向丝杠以及夹紧内模的挡板结构；所述底座包括底板以及座体，所述底板通过座体架设在上料床身上；双向丝杠垂直于上料床身延伸的方向，安装在所述底板上方，一端与马达转轴连接；所述挡板结构设置在底板之上，包括左、右两个挡板单元，所述挡板单元包括挡板本体以及安装挡板本体的座体，两个挡板单元的座体分别固定在左旋、右旋丝杠螺母上与丝杠连接。
[0006]对上述技术方案进一步的改进还包括:
丝杠穿过所述挡板单元的侧面，所述底板上设有与丝杠平行的滑槽，挡板单元底部两侧卡在所述滑槽内。
[0007]所述挡板单元的座体包括底部的滑板以及立起固定在滑板之上的安装板和支撑板，安装板内板面朝向内模，挡板本体固定连接在所述安装板上，支撑板垂直于安装板，与安装板外板面连接。
[0008]所述挡板本体设有连接板以及若干T型挡块，所述连接板通过螺栓垂直固定在挡板单元座体安装板上，所述T型挡块设置在连接板的侧面，T型挡块头部与所述连接板连接，T型挡块块体侧面设有压在内模上的切面。
[0009]所述拉拔小车包括车体、锥形夹套、钳口以及堵头，所述锥形夹套安装在车体前端;
所述车体内设有一横向的夹紧油缸，所述夹紧油缸通过底座固定在车体内；一法兰盘构件垂直连接在夹紧油缸的顶出机构上，所述堵头设置在油缸顶出机构的端部；
所述钳口设置在所述法兰盘构件的前侧，包括若干夹爪和控制夹爪复位的弹性构件，所述夹爪外侧面设有与锥形夹套锥壁相契合的斜面，所述法兰盘构件在安装夹爪的位置设有滑槽，夹爪底部连接在所述滑槽内，可沿法兰盘构件径向方向移动；
所述锥形夹套后侧端口处设有托管挡板，管件的端面抵在所述托管挡板的前侧面。
[0010]拔制前，将投料装置上的管件装入工位，调整好模具，拉拔小车移动靠近拔模座，被推出拔模座的管件端部位于拉拔小车锥形夹套中心位置，启动夹紧油缸，其顶出机构伸出带动钳口与堵头向前运动，各夹爪在锥形夹套的导引下向下运动，堵头同时逐渐插入管件内，钳口收缩到位后，将管件与堵头一起夹紧，此时，主液压系统控制小车后退进行拉拔动作。拉拔动作结束后，夹紧油缸再次动作，夹紧油缸顶出机构缩回，此时钳口松开，管件被托管挡板挡住，无法跟着堵头一起向后运动，方便了自动脱堵头的动作。
[0011]所述法兰盘构件包括底盘和夹爪安装盘，所述滑槽加工在安装盘上，夹爪底部通过轴销卡固在所述滑槽内。
[0012]所述法兰盘构件中部设有一支撑托管，所述弹性构件一端抵在夹爪内侧面，一侧抵在所述支撑托管的外管面上，夹紧油缸顶出机构穿过所述支撑托管管腔与堵头连接。
[0013]所述夹紧油缸为三级油缸，包括外缸套、中间缸套和内缸套以及位于内缸套内的活塞杆，所述法兰盘构件固定在中间缸套上，内缸套穿过法兰盘构件中心的通孔，所述堵头设置在内缸套活塞杆的前端。
[0014]所述夹紧油缸最外侧缸套的前端设有一定位支撑板，所述托管挡板与所述定位支撑板之间通过撑杆固定连接。
[0015]所述投料装置位于上料床身的一侧，由若干平行并排的上料架构成，所述上料架的顶部设有倾斜的托料面，所述托料面靠近上料床身的一端为低端，料架低端设有可升降的挡块结构以及下料板，所述挡块结构与控制其升降的驱动机构连接，挡块结构升起后凸出于托料面；所述下料板倾斜设置，一端与托料面衔接，一端与上料床身的受料槽衔接；
所述卸料装置位于主床身的一侧，由若干平行并排的下料架构成，所述下料架顶部设有的托料面，其托料面的下方设有可伸缩的勾料杆，所述勾料杆的杆头设有可转动的挡板，所述挡板通过轴销与勾料杆头部铰接，其重心位置位偏于其连接轴销的位置，勾料杆头上设有限制挡板转动方向或极限位置的阻挡结构，自然状态下，所述挡板与勾料杆杆体垂直，且迎向管件的一面为斜面。
[0016]本发明的有益效果:
I)本发明冷拔机组工作过程中，在芯杆头部安装内模时，启动马达驱动丝杠正转，两挡板单元靠近，可夹紧并定位内模。在内模固定的情况下，内模与芯杆的安装过程即方便了许多。内模与芯杆的安装完成后，反转马达，通过丝杠控制两挡板单元远离，即松开内模，工人即可进行下一步拉拔前的准备工作，大大提高了工作效率，与人工抬举内模对准芯杆安装相比，节省人力物力； 2)小车拔制过程中，堵头可通过油缸的带动，自动安装于管件内，在拔制完成后，在对管件进行约束限位的情况下，可进一步自动退出管件，无需人工安装堵头和敲击拆卸堵头，提高了工作效率以及工业生产的安全性，且拉拔小车结构设计合理，节约空间，且易于生产制造;
3)通过投料装置和卸料装置可实现自动化的装卸管件，克服人工推料工作效率低下、消耗人力的缺点。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1A-A向截面示意图；
图4为图1B-B向截面示意图；
图5为内模夹紧装置的结构示意图；
图6为挡板单元的局部结构立体示意图；
图7为内模夹紧装置的局部结构示意图；
图8为拉拔小车的结构示意图；
图9为图8的局部放大结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了进一步阐明本发明的技术方案和技术效果，下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的介绍。
[0019]如图1、图2所示，一种自动控制液压冷拔机组，包括操作台19、机床、液压系统、拉拔小车4、模具(包括内模、外模)、拔模座、投料装置18以及卸料装置17等组成部分。
[0020]所述机床包括主床身3、上料床身10以及芯杆床身13，机床上方设有支撑框架5。所述拉拔小车4位于主床身3的前端，由主液压油缸I驱动，所述主液压油缸I固定在主油缸托架2上，与主液压系统12连接，受主液压系统12控制。
[0021]拔模座位于主床身3与上料床身10之间，外模安装在所述拔模座上。所述上料床身10设有内模夹紧装置6、受料槽15、芯杆托架14、挡料装置8和挡料装置20等，上料床身10上方设有固定在支撑框架5上的上抱管装置16等。芯杆床身13位于上料床身10后方，安装有推料机头9、涨管装置11等。
[0022]如图4所示，所述投料装置18位于上料床身10的侧面，由若干平行并排的上料架构成，所述上料架的顶部设有倾斜的托料面18-1，所述托料面18-1靠近上料床身的一端为低端，料架低端设有可升降的挡块结构18-2以及倾斜的下料板18-3。所述挡块结构18-2与控制其升降的驱动机构连接，升起后凸出于托料面18-1。所述挡块结构18-2包括第一挡块和第二挡块，所述第一挡块与第二挡块之间留有一定距离，二者顶部均设为斜面，该斜面靠近机床的一端为低端。所述下料板18-3倾斜设置，一端与托料面18-1衔接，一端与上料床身10的受料槽15衔接。所述受料槽15通过液压装置控制升降，受料槽15与抱管装置16均设有多个等距间隔的具有V型卡槽的滚轮。
[0023]生产前，待加工的一批管件通过吊车被摆放在托料面18-1上，位于前面的第一挡块升起，后面的第二挡块降下，最前面的管件位于第二挡块上方，被阻挡在第一挡块后。释放管料时，第一挡块降下，最前面的管件通过下料板18-3滚到上料床身10上，第二挡块同时升起，将后面的管件阻挡住。第一挡块升起后，再降下第二挡块，依次上料。
[0024]如图3所示，所述卸料装置17位于主床身3的侧面，由若干平行并排的下料架构成，所述下料架顶部设有的托料面17-1，其托料面17-1的下方设有可伸缩的勾料杆，所述勾料杆由液压装置驱动。所述勾料杆的杆头设有可转动的挡板17-2，挡板17-2通过轴销与勾料杆头部铰接，所述挡板17-2位于轴销下方的部位重量大于上部，勾料杆头上设有限制挡块转动方向或极限位置的阻挡结构，使挡板17-2在不受外力作用的情况下，与勾料杆杆体保持垂直，且迎向管件的一面为斜面。
[0025]完成拉拔后的管件悬置在主床身3的上方，卸料装置17的勾料杆向管件方向伸出，紧贴管件下方滑过，挡板17-2受管件阻挡转平，当勾料杆杆头越过管件后，挡板17-2受自身重力作用转直到限位位置，与杆身垂直。所述伸缩杆靠近挡板17-2的一端加工有限位管件的楔形凹槽，管件一般不会滑出所述楔形凹槽。
[0026]如图5至图7所示，所述内模夹紧装置6，包括底座、马达61、双向丝杠610以及用于夹紧内模的挡板结构等构件。
[0027]所述底座包括底板63以及座体68，所述底板63通过座体68横向架设在上料床身10上。所述底板63包括基板63-1以及位于基板63-1之上构成滑槽的滑槽挡板63_2，如图7所示。
[0028]双向丝杠610垂直于床身延伸的方向(即横向设置)，中部未加工螺纹的轴杆部分与安装座连接，并通过安装座固定在基板3-1上，双向丝杠610 —端通过连接套62与马达61转轴连接，杠体上设有左旋螺纹、右旋螺纹，并配有对应的左旋、右旋丝杠螺母66。所述挡板结构设置在底板63之上，包括左、右两个挡板单元，所述挡板单元包括挡板本体65以及安装挡板本体的座体64，两个挡板单元的座体64分别固定在双向丝杠10的左旋丝杠螺母和右旋丝杠螺母上。
[0029]所述挡板单元的座体64包括底部的滑板64-3以及立起固定在滑板64_3之上的安装板64-1、支撑板64-2，安装板64-1内板面朝向内模612的方向，挡板本体65固定连接在所述安装板64-1上，直角三角形的支撑板64-2垂直于安装板64-1，支撑在安装板64_1外板面上。双向丝杠10穿过挡板单元侧面的板体，挡板单元底部滑板64-3的两侧卡在所述滑槽内。
[0030]所述挡板本体65设有连接板65-1以及多个T型挡块65_2，所述连接板65_1通过螺栓垂直的固定在挡板单元座体安装板64-1上，所述多个T型挡块65-2对称设置在连接板65-1的两侧，T型挡块65-2头部与所述连接板65-1连接，T型挡块65_2块体侧面设有压在内模612上的切面，如图2所示。所述T型挡块65-2与连接板65_1通过螺栓和螺栓长孔的结构配合连接，螺栓长孔向内模621的方向延伸，使T型挡块65-2在连接板65-1上的位置可调，在一定范围为适应内模管径规格的变化。
[0031]内模夹紧装置工作时，可利用机械设备将内模吊起到两挡板单元之间，大致对准芯杆。马达正传，通过双向丝杠控制两挡板单元向中心靠近。两挡板单元上的挡块等构件根据内模规格被预先调整定位，使得内模被夹紧限位后，其中轴线与芯杆中轴线在一条直线上。当内模与芯杆完成安装后，马达反转，两挡板单元远离松开内模。
[0032]如图8、图9所示的拉拔小车4，包括车体41、锥形夹套414、钳口以及堵头45等组成构件。
[0033]所述锥形夹套414安装在车体41的前端，车体41内设有一横向的夹紧油缸47，所述夹紧油缸47为三级油缸，包括外缸套47-1、中间缸套47-2 (兼任外缸套活塞杆)、内缸套47-3 (兼任中间缸套活塞杆)以及位于内缸套47-3内的活塞杆。
[0034]所述夹紧油缸47的外缸套47-1通过底座413固定在车体41内。一法兰盘构件垂直连接在夹紧油缸47伸出的顶出机构(所述顶出机构包括从外缸套伸出的中间缸套、内缸套以及活塞杆等)上。所述法兰盘构件由通过螺钉依次固定连接的连接盘、底盘以及夹爪安装盘等构成，所述夹爪安装盘中心部位设有一前后贯通的支撑托管411。
[0035]所述连接盘固定在夹紧油缸47中间缸套的前端。夹紧油缸内管套47-3穿过底盘中心通孔，主体位于所述支撑托管411内。所述内管套47-3及其活塞杆的外围设有一镶块护套415，所述镶块护套415的外侧面与支撑托管411的内壁相接触，镶块护套415固定在所述内缸套47-3上，其前侧留有容活塞杆通过的孔径，所述堵头45设置在活塞杆顶端。即中间缸套47-2的前后运动的，能够带动法兰盘构件、钳口以及堵头45运动。镶块护套415及堵头45会随着内缸套7-3运动而运动，而活塞杆仅控制堵头45的动作。
[0036]所述钳口设置在所述法兰盘构件的前侧，由若干夹爪43和控制夹爪43复位的弹性构件42等构成，所述夹爪43外侧面设有与锥形夹套414锥壁相契合的斜面，所述夹爪安装盘上加工有滑槽412，夹爪43底部卡固所述滑槽412内。随着夹紧油缸47顶出机构的动作，夹爪43在锥形夹套14的引导和弹性构件(弹簧)的作用下，可沿法兰盘构件径向方向上下移动，控制钳口夹紧或松开。所述弹性构件42—端抵在夹爪43内侧面，一侧抵在所述支撑托管411的外管面上。
[0037]所述锥形夹套414后侧端口处设有托管挡板46，管件的端面抵在所述托管挡板6的前侧面。所述夹紧油缸47外缸套47-1前端设有一定位支撑板48，所述托管挡板46与所述定位支撑板48之间设有撑杆49，撑杆49则通过螺钉分别与托管挡板46、定位支撑板48固定连接，使所述托管挡板46、定位支撑板48等与车体I之间并不产生相对运动。
[0038]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种自动控制液压冷拔机组，包括操作台(19)、机床、液压系统、拉拔小车(4)、拔模座、投料装置(18)以及卸料装置(17)，其特征在于: 所述机床包括主床身(3)、上料床身(10)以及芯杆床身(13)，所述拉拔小车(4)位于主床身(3)的前端，拔模座位于主床身(3)与上料床身(10)之间，外模套安装在所述拔模座上，一内模夹紧装置(6 )设置在上料床身(10 )靠近拔模座的一端；芯杆床身(13 )位于上料床身(10)后方； 所述内模夹紧装置(6)包括底座、马达(61)、双向丝杠(610)以及夹紧内模的挡板结构；所述底座包括底板(63)以及座体(68)，所述底板(63)通过座体(68)架设在上料床身(10)上；双向丝杠(610)垂直于上料床身(10)延伸的方向，安装在所述底板(63)上方，一端与马达(61)转轴连接；所述挡板结构设置在底板(63)之上，包括左、右两个挡板单元，所述挡板单元包括挡板本体￠5)以及安装挡板本体的座体出4)，两个挡板单元的座体(64)分别固定在左旋、右旋丝杠螺母(66)上与丝杠(610)连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动控制液压冷拔机组，其特征在于: 丝杠(610)穿过所述挡板单元的侧面，所述底板(63)上设有与丝杠(10)平行的滑槽，挡板单元底部两侧卡在所述滑槽内。
3.根据权利要求2所述的一种自动控制液压冷拔机组，其特征在于: 所述挡板单元的座体(64)包括底部的滑板(64-3)以及立起固定在滑板(64-3)之上的安装板(64-1)和支撑板(64-2)，安装板(64-1)内板面朝向内模(612)的安装位置，挡板本体(65)固定连接在所述安装板(64-1)上，支撑板(64-2)垂直于安装板(64_1 )，与安装板(64-1)外板面连接。
4.根据权利要求3所述的一种自动控制液压冷拔机组，其特征在于: 所述挡板本体(65)设有连接板(65-1)以及若干T型挡块(65-2)，所述连接板(65-1)通过螺栓垂直固定在挡板单元座体安装板(64-1)上，所述T型挡块(65-2)设置在连接板(65-1)的侧面，T型挡块(65-2)头部与所述连接板(65-1)连接，T型挡块(65-2)块体侧面设有压在内模(612)上的切面。
5.根据权利要求1所述的一种自动控制液压冷拔机组，其特征在于: 所述拉拔小车(4)包括车体(41)、锥形夹套(414)、钳口以及堵头(45)，所述锥形夹套(414)安装在车体(41)前端； 所述车体(41)内设有一横向的夹紧油缸(47)，所述夹紧油缸(47)通过底座(413)固定在车体(41)内；一法兰盘构件垂直连接在夹紧油缸(47)的顶出机构上，所述堵头(45)设置在油缸顶出机构的端部； 所述钳口设置在所述法兰盘构件的前侧，包括若干夹爪(43)和控制夹爪(43)复位的弹性构件(42)，所述夹爪(43)外侧面设有与锥形夹套(414)锥壁相契合的斜面，所述法兰盘构件在安装夹爪(43)的位置设有滑槽，夹爪(43)底部连接在所述滑槽内，可沿法兰盘构件径向方向移动； 所述锥形夹套(414)后侧端口处设有托管挡板(46)，管件的端面抵在所述托管挡板(46)的前侧面。
6.根据权利要求5所述的一种自动控制液压冷拔机组，其特征在于: 所述法兰盘构件包括底盘和夹爪安装盘，所述滑槽(612)加工在安装盘上，夹爪底部(63)通过轴销(610)卡固在所述滑槽(612)内。
7.根据权利要求6所述的一种自动控制液压冷拔机组，其特征在于: 所述法兰盘构件中部设有一支撑托管(611)，所述弹性构件(62) —端抵在夹爪(63)内侧面，一侧抵在所述支撑托管(611)的外管面上，夹紧油缸(67)顶出机构穿过所述支撑托管(611)管腔与堵头(65)连接。
8.根据权利要求5所述的一种自动控制液压冷拔机组，其特征在于: 所述夹紧油缸(67 )为三级油缸，包括外缸套(67-1)、中间缸套(67-2 )和内缸套(67-3 )以及位于内缸套(67-3)内的活塞杆，所述法兰盘构件固定在中间缸套(67-2)上，内缸套(67-3)穿过法兰盘构件中心的通孔，所述堵头(65)设置在内缸套活塞杆的前端。
9.根据权利要求5-8中任一权项所述的一种自动控制液压冷拔机组，其特征在于: 所述夹紧油缸(7)最外侧缸套的前端设有一定位支撑板(8)，所述托管挡板(6)与所述定位支撑板(8)之间通过撑杆(9)固定连接。
10.根据权利要求1-8中任一权项所述的一种自动控制液压冷拔机组，其特征在于: 所述投料装置(18)位于上料床身(10)的一侧，由若干平行并排的上料架构成，所述上料架的顶部设有倾斜的托料面(18-1)，所述托料面(18-1)靠近上料床身(10)的一端为低端，料架低端设有可升降的挡块结构(18-2)以及下料板(18-3)，所述挡块结构(18-2)与控制其升降的驱动机构连接，挡块结构(18-2)升起后凸出于托料面(18-1);所述下料板(18-3)倾斜设置，一端与托料面(18-1)衔接，一端与上料床身(10)的受料槽(15)衔接；所述卸料装置(17)位于主床身(3)的一侧，由若干平行并排的下料架构成，所述下料架顶部设有的托料面(17-1)，其托料面(17-1)的下方设有可伸缩的勾料杆，所述勾料杆的杆头设有可转动的挡板(17-2)，所述挡板(17-2)通过轴销与勾料杆头部铰接，其重心位置偏于其连接轴销的位置，勾料杆头上设有限制挡板(17-2)转动方向或极限位置的阻挡结构，自然状态下，所述挡板(17-2)与勾料杆杆体垂直，且迎向管件的一面为斜面。
【文档编号】B21C1/28GK104492841SQ201410749731
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】许一卫 申请人:常州市腾田液压机械有限公司