一种等内径空心轴的加工装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种等内径空心轴的加工装置，包括左机架和右机架以及设置于左机架和右机架之间的上模具和下模具，还包括设置于右机架侧边用于将空心轧坯送入上下模具之间的送料装置，送料装置包括送料气缸、设置于送料气缸顶部的芯棒支撑块、倾斜设置的输送台，设置于输送台上侧方的棒料导向块以及设置于输送台下侧方并与棒料导向块对应的棒料定位块；还包括芯棒，芯棒包括尖形头部、圆柱形端部和杆形主体部，柱形头部被芯棒支撑块支撑，杆形主体部通过尖形头部引导插入空心料棒中。本实用新型通过对空心棒料准确定位，以及对芯棒自动定位穿入和拔出，在空心棒料的加工过程中，其轴孔内壁不会受到影响，可以得到等内径且内壁光滑均匀的空心轴。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种加工装置，尤其涉及一种等内径空心轴的加工装置。 -种等内径空心轴的加工装置
【背景技术】
[0002] 在机械工程领域，空心轴的使用可以在保持材料力学性能不变的前提下，显著降 低设备重量，提高设备的工作效率，因此被广泛应用于火车车轴、汽车车轴等轴类件。
[0003] 目前空心轴的加工设备主要由车削加工设备、锻造加工设备以及楔横轧加工设备 等。其中车削加工因其材料利用率不高、切屑污染大、工作效率低等缺点，实用价值受到了 很大限制；而锻造工艺的设备投资较大，工作效率一般。
[0004] 楔横轧作为有效的轴类件加工方法，可以生产出种类多样的轴类件，但大多数均 属于实心轴类件产品，对于空心轴产品的制造不多。其原因是，楔横轧主要变形是径向压 缩，轴向延伸，而空心轴在轧制过程中容易出现压扁的问题。
[0005] 为解决楔横轧加工空心轴的上述问题，现有技术中提供了一种解决方法，例如公 开号为CN101658858B的中国专利"一种汽车后桥空心轴头的楔横轧成形方法"，其将芯棒 插入无缝钢管中，通过设置模具的楔成形角和展宽角来降低设备投资同时满足空心轴的加 工需求，但是此种方式仅适用于制造空心轴毛坯，后续还需对轴孔内壁进行精加工。
【发明内容】
[0006] 本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种可制 造等内径且内壁光滑均匀的空心轴加工装置。
[0007] 本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种等内径空心轴的加工装 置，其包括左机架、右机架以及设置于左机架与右机架之间的上模具和下模具，还包括设置 于右机架侧边的用于将空心轧坯送入上下模具之间的送料装置，所述送料装置包括送料气 缸、设置于送料气缸顶部的芯棒支撑块、倾斜设置的输送台，设置于输送台上侧方的棒料导 向块以及设置于输送台下侧方并与棒料导向块对应的棒料定位块；还包括芯棒，所述芯棒 包括尖形头部、圆柱形端部和杆形主体部，所述圆柱形端部被芯棒支撑块支撑，所述杆形主 体部通过尖形头部引导插入空心轧坯中。
[0008] 进一步地，所述棒料定位块朝向棒料导向块的一侧表面为与空心乳述外表面相匹 配的圆弧形表面。
[0009] 进一步地，所述棒料导向块包括相对设置的两导向板，所述两导向板间距与空心 轧坯长度相匹配，且至少一导向板可沿空心轧坯长度方向调整位置。
[0010] 进一步地，所述左机架内侧壁还设置有芯棒套，当送料装置将芯棒与空心轧坯送 入上下模具之间时，芯棒尖形头部插入芯棒套中以定位芯棒与空心轧坯；所述上下模具前 后还设置有前后挡板以将空心乳述前后定位。
[0011] 进一步地，所述左机架外侧还设置有传动装置，所述传动装置包括电机、主齿轮、 上模具传动齿轮以及下模具传动齿轮，所述主齿轮分别与上模具传动齿轮以及下模具传动 齿轮啮合，电机带动主齿轮旋转同时带动上模具传动齿轮以及下模具传动齿轮同向旋转。
[0012] 进一步地，还包括空心轧坯输出装置，所述输出装置包括倾斜设置于左机架与右 机架之间且位于下模具下方的传送板，设置于传送板底部的多个芯棒定位块，拉钩以及拔 出气缸，所述芯棒定位块与拉钩端部均开设有定位槽；当插入有芯棒的空心轴从传送板滚 下时，芯棒的杆形主体部位于芯棒定位块与拉钩端部的定位槽中，芯棒的柱形头部位于拉 钩的凹陷部中，拔出气缸带动拉钩伸缩运动使得芯棒从空心轴中抽出。
[0013] 本实用新型通过对空心棒料的准确定位，以及对芯棒的自动定位穿入和自动拔 出，在空心棒料的加工过程中，其轴孔内壁不会受到影响，可以得到等内径且内壁光滑均匀 的空心轴。该空心轴质量符合使用标准，可以避免内壁不均匀空心轴类件造成的资源浪费， 此外，该芯棒还可以循环利用，降低了生产成本，材料利用率也大大提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型一较佳实施例中的立体结构示意图；
[0015] 图2为图1中送料装置的结构示意图；
[0016] 图3为送料装置将空心棒料送到位后的结构示意图；
[0017] 图4为图1中空心轧坯输出装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步 的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0019] 请参照图1，本实用新型等内径空心轴的加工装置，其包括左机架1、右机架2以及 设置于左机架1与右机架2之间的上模具3和下模具4,还包括设置于右机架2侧边的用于 将空心轧坯5送入上下模具之间的前后两档板（图中未画出）之间以定位所述空心轧坯5 的送料装置，所述送料装置包括送料气缸6、设置于送料气缸6顶部的芯棒支撑块7、倾斜设 置的输送台8,设置于输送台8上侧方的空心轧件导向板9以及设置于输送台下侧方并与 棒料导向板9对应的棒料定位块10 ;还包括芯棒11，所述芯棒11包括尖形头部112、圆柱 形端部110和杆形主体部111，所述圆柱形头部110被芯棒支撑块7支撑，所述杆形主体部 111通过尖形头部112引导插入空心轧坯5中。
[0020] 请参照图2,空心轧坯5被加热后从输送台8的棒料导向板9中滚入棒料定位块 10上，避免了在送料过程中空心轧坯5的左右跳动；空心轧坯5被定位于定位块10后，将 芯棒的柱形头部110定位于芯棒支撑块7上，同时将芯棒的杆形主体部111插入空心乳述 5中，随后送料气缸6将芯棒11连同空心轧坯5推送至上下模具之间进行加工。加工过程 中，空心轧坯5左右通过芯棒套定位，前后通过前后两档板定位。
[0021] 请继续参照图2,所述定位块10朝向棒料导向板9的一侧表面为与空心轧坯5外 表面相匹配的圆弧形表面以更精确定位同时避免跳动。
[0022] 所述导向板9包括相对设置的两导向板90,所述两导向板90间距与空心乳述5长 度相匹配，且至少一导向板90可沿空心轧坯长度方向调整位置。具体到本实施例中，导向 板通过U形槽固定于输送台8上，通过调整导向板90在U形槽内的位置调整导向板之间的 间距以适应不同长度的空心轧坯5。
[0023] 请参照图3,图3示出了空心轧坯5和芯棒11被推送至上下模具之间时的立体结 构示意图。在图3中，机架内侧壁还设置有芯棒套12,该芯棒套12用于定位芯棒11与空心 轧坯5。
[0024] 本实施例中，在空心轧坯5的输送与轧制过程中，通过多个定位手段确保空心轧 坯5与芯棒11在加工前与加工时的定位精度，避免了加工过程中，芯棒11对空心轧坯5的 内壁光滑度影响。
[0025] 请继续参照图1，本实施例中，左机架1外侧还设置有传动装置，所述传动装置包 括电机13、主齿轮14、上模具传动齿轮15以及下模具传动齿轮16,所述主齿轮14分别与上 模具传动齿轮15以及下模具传动齿轮16啮合，电机13带动主齿轮14旋转同时带动上模 具传动齿轮15以及下模具传动齿轮16同向旋转。
[0026] 在空心乳述5被加工完成后，由于芯棒11还插在空心乳述5中，如何自动化的拔 出芯棒11以及如何使得芯棒11在拔出的过程中也不会对空心轧坯5的内壁表面光滑度产 生影响则成为亟待解决的问题。
[0027] 请参照图4,本实施例还包括空心轧坯输出装置，所述输出装置包括倾斜设置于左 机架1与右机架2之间且位于下模具4下方的传送板17,设置于传送板17底部的多个芯 棒定位块18,拉钩19以及拔出气缸20,所述芯棒定位块18与拉钩19端部均开设有定位槽 21 ;当插有芯棒11的空心轧坯5轧完形成空心轴5'后并从传送板滚下时，芯棒11的杆形 主体部111位于芯棒定位块与拉钩端部的定位槽21中，芯棒的柱形头部110位于拉钩19 的凹陷部中，拔出气缸带动拉钩19伸缩运动使得芯棒11从空心轴5'中抽出。
[0028] 当空心轧坯5通过上下模具轧制成空心轴5'后，空心轴5'沿着传动板17在重力 作用下自由滚落至传送板底端并被芯棒定位块18和拉钩19定位。此时，空心轴5'的温 度极高，通常可以达到950-1150°C，材料塑性高；而芯棒11表面温度与环境相似，材料刚性 好，空心轴5'和芯棒11接触表面并未真正连接，只是存在较大的摩擦力，可以通过在拉钩 19上施加较大的拉力，把芯棒11直接拔出，从而得到等内径内壁光滑均匀的空心轴。同时 该芯棒11还可以供下次继续使用。
[0029] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所 属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似 的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1. 一种等内径空心轴的加工装置，其特征在于：包括左机架、右机架以及设置于左机 架与右机架之间的上模具和下模具，还包括设置于右机架侧边的用于将空心轧坯送入上下 模具之间的送料装置，所述送料装置包括送料气缸、设置于送料气缸顶部的芯棒支撑块、倾 斜设置的输送台，设置于输送台上侧方的棒料导向块以及设置于输送台下侧方并与棒料导 向块对应的棒料定位块；还包括芯棒，所述芯棒包括尖形头部、杆形主体部和圆柱形端部， 所述圆柱形端部被芯棒支撑块支撑，所述杆形主体部通过尖形头部引导插入空心轧坯中。
2. 根据权利要求1所述的等内径空心轴的加工装置，其特征在于：所述棒料定位块朝 向棒料导向块的一侧表面为与空心乳述外表面相匹配的圆弧形表面。
3. 根据权利要求2所述的等内径空心轴的加工装置，其特征在于：所述棒料导向块包 括相对设置的两导向板，所述两导向板间距与空心轧坯长度相匹配，且至少一导向板可沿 空心轧坯长度方向调整位置。
4. 根据权利要求1所述的等内径空心轴的加工装置，其特征在于：所述左机架内侧壁 还设置有芯棒套，当送料装置将芯棒与空心轧坯送入上下模具之间时，芯棒尖形头部插入 芯棒套中以定位芯棒与空心轧坯；所述上下模具前后还设置有前后挡板以将空心轧坯前后 定位。
5. 根据权利要求1所述的等内径空心轴的加工装置，其特征在于：所述左机架外侧还 设置有传动装置，所述传动装置包括电机、主齿轮、上模具传动齿轮以及下模具传动齿轮， 所述主齿轮分别与上模具传动齿轮以及下模具传动齿轮啮合，电机带动主齿轮旋转同时带 动上模具传动齿轮以及下模具传动齿轮同向旋转。
6. 根据权利要求1所述的等内径空心轴的加工装置，其特征在于：还包括空心轧坯输 出装置，所述输出装置包括倾斜设置于左机架与右机架之间且位于下模具下方的传送板， 设置于传送板底部的多个芯棒定位块，拉钩以及拔出气缸，所述芯棒定位块与拉钩端部均 开设有定位槽；当插入有芯棒的空心轴从传送板滚下时，芯棒的杆形主体部位于芯棒定位 块与拉钩端部的定位槽中，芯棒的柱形头部位于拉钩的凹陷部中，拔出气缸带动拉钩伸缩 运动使得芯棒从空心轴中抽出。
【文档编号】B21H9/00GK203862932SQ201420252624
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】郑书华 申请人:宁波工程学院