拔模座及冷拔机的制作方法

本发明涉及金属拉拔设备技术领域，具体而言，涉及一种拔模座及冷拔机。

背景技术：

冷拔机是用于常温下拔制黑色及有色金属棒料材和对热轧、挤压之后的棒料进行二次加工的机器，是生产小口径，精密，薄壁，高机械性能棒料的主要加工设备，现有技术的冷拔机具体拔制钢管时，首先将棒料穿入拔模座的内孔中，再启动夹紧组件夹紧棒料，随后推动棒料通过缩径用模具，直到棒料一端伸出拔模座，此时拔制小车夹紧棒料伸出的一端，主油缸起动开始拔制。

上述过程中，在每道次的冷拔成型前，均需要对棒料进行压头工序，经过压头工序的棒料其头部尺寸缩小，此时拔模座内的夹紧组件再将棒料尺寸缩小的端部推出缩径模具外，而冷拔小车才是起对棒料缩径的作用；目前，在进行压头工序前，在经过上一道次冷拔后的棒料，其头部需要进行局部加热，当温度达到800℃～900℃之间时，再在压力机内进行棒料头部的压头，等到完成压头的棒料头部的温度降到常温后，再对棒料进行冷拔。压头工序前的棒料头部加热是需要消耗大量的能源的，压头过程也需要人工手动操作完成，不但作业危险性高，而且劳动强度大，且整体生产效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种拔模座及冷拔机，以缓解现有技术中棒料在缩径工序前需要先进行压头工序缩小头部直径导致成本高、危险性高以及工作效率低的问题。

本发明提供一种拔模座，包括夹紧组件、固定架以及固定在所述固定架上的推进组件和缩径模具；

所述夹紧组件包括相对固定的带卡爪空心缸和连接板，所述带卡爪空心缸通过所述连接板滑动设置在所述固定架上，所述推进组件能够推动所述夹紧组件沿所述固定架内的导轨往复滑动；

所述带卡爪空心缸包括两端开口的缸体、与缸体滑动连接的空心活塞、卡座、卡爪以及卡爪复位组件，所述卡座设有供棒料穿过的第一通孔，所述卡座包括连接部和功能部，所述连接部与所述空心活塞固接，所述功能部的侧壁设有多个第二通孔，所述卡爪套设在所述第二通孔内；所述卡爪复位组件与所述卡爪固接，能够使所述卡爪朝向所述第一通孔的端面缩入所述第二通孔内；

所述卡爪背离所述第一通孔的端面能够与所述缸体的内壁接触，使多个所述卡爪朝向所述第一通孔的端面能够通过所述空心活塞在所述缸体内的相对移动伸出所述第二通孔并夹紧伸入所述第一通孔内的所述棒料；

所述固定架上设有进料口，所述进料口、所述第一通孔和所述缩径模具的缩径口同轴心设置。

进一步的；还包括固定螺母，所述连接部包括端面相互连接的第一空心圆柱体和第二空心圆柱体，所述第一空心圆柱体能够穿过所述空心活塞，所述第二空心圆柱体的直径大于所述空心活塞的内径，小于所述空心活塞的外径，所述第一空心圆柱体伸出所述空心活塞的一端的外侧壁设有外螺纹，所述固定螺母能够通过与所述外螺纹螺纹连接。

进一步的；所述功能部包括空心圆台体和环形固定板，所述空心圆台体较小外径的端面与所述第二空心圆柱体远离所述第一空心圆柱体的端面相互连接，所述环形固定板通过可拆卸固定在所述空心圆台体较大外径的端面共同组成所述第二通孔。

进一步的；所述卡爪复位组件包括复位弹簧和l形杆，所述空心圆台体的外侧壁设有多个容纳腔，所述容纳腔围绕所述卡爪设置，所述复位弹簧设置在所述容纳腔内；

所述l形杆的一端与所述卡爪侧壁固接，另一端朝向所述容纳腔并与所述复位弹簧固接。

进一步的；所述缩径模具包括缩径模、固定座、用于将所述缩径模固定在所述固定座内的挡板以及调节所述挡板与所述固定座位置关系的调节件；

所述缩径模的外侧面为球面形状，所述固定座设有侧面为球面形状的第三通孔，所述缩径模能够插入所述第三通孔，且所述缩径模的外侧面能够与所述固定座的内侧面贴合接触；

所述挡板通过调节件固定在所述固定座的端面，且所述挡板与所述缩径模的端面贴合接触。

进一步的；所述缩径模包括用于缩径加工的内模和用于矫正内模位置的外模；

所述外模设有侧面为锥形的第四通孔，所述第四通孔最大孔径所在的一面为所述外模朝向所述挡板的端面；

所述内模的外侧面为锥形，所述内模能够插入所述第四通孔，所述内模的外侧面能够与所述外模的内侧面贴合接触，且所述内模朝向所述挡板的端面与所述挡板贴合接触。

进一步的；所述固定架包括相对固定的第一固定板和第二固定板，所述推进组件和所述进料口设置在所述第一固定板上，所述缩径模具设置在所述第二固定板上，所述导轨固定在所述第一固定板和所述第二固定板之间；

所述连接板有两个，所述连接板分别固定在所述缸体的两端面上，每个所述连接板上设有与所述导轨配合的四个第五通孔。

进一步的；所述推进组件为两个液压缸，所述液压缸的外缸通过螺栓固定在所述第一固定板的外侧，所述液压缸的活塞杆末端穿过所述第一固定板并与靠近所述第一固定板的所述连接板固接。

进一步的；所述自动上料架包括机架本体、设置在所述机架本体的备料架、送料框、第一输送装置、棒料固定装置以及第二输送装置；

所述备料架相对于地面倾斜设置，使所述备料架上的棒料能够朝向所述送料框方向滑动，所述第一输送装置包括第一输送件和第一动力单元，所述第一动力单元能够通过控制所述第一输送件的移动而将最靠近所述送料框的棒料输送到送料框内；

所述棒料固定装置包括固定件和第二动力单元，所述第二动力单元能够控制所述固定件夹紧固定位于所述送料框内的棒料；

所述第二输送装置包括第二输送件和第三动力单元，所述第二输送件与所述棒料固定装置固接，所述第三动力单元能够通过控制所述第二输送件的移动间接控制所述送料框内棒料的上料。

本发明还提供一种冷拔机，包括自动上料架和如上述所述的拔模座，所述自动上料架设置在所述拔模座设有所述第一固定板的一侧，且所述自动上料架能够自动将棒料推送到所述拔模座的所述第一通孔内。

相对于现有技术，本发明提供的拔模座和冷拔机的有益效果如下：

本发明提供的拔模座，其中带卡爪空心缸的卡座通过连接部与空心活塞固定连接，其功能部设有多个用于套设卡爪的第二通孔，此时，功能部全部或部分位于缸体的容纳腔内，保证卡爪背离第一通孔的端面能够与缸体的内壁接触，进而当需要卡爪夹紧棒料时，空心活塞相对于缸体向一个方向移动，功能部也随之相对缸体移动，缸体的内壁能够挤压卡爪进入第一通孔，进而夹紧伸入第一通孔内的棒料；而当需要松开棒料时，将空心活塞反方向移动，卡爪背离第一通孔的端面有与缸体内壁脱离的趋势，此时卡爪复位组件将卡爪朝向第一通孔的端面由第一通孔缩入第二通孔内，也使卡爪背离第一通孔的端面与缸体内壁一直接触，不但方便下一棒料伸入第一通孔，也保证了下一次夹紧棒料的高效性和一致性。

在上述过程中，是缸体内壁对卡爪的挤压形成对棒料的夹紧力，卡爪伸入第一通孔并夹紧棒料后，此时，缸体和卡爪无法再进行相对运动，随着推进组件朝向缩径口持续驱动棒料，缸体内壁会逐渐加大对卡爪的挤压，进而使卡爪对棒料有更大的夹紧力，该夹紧力完全能够推动棒料的端部进行缩径处理。

因此，在本发明中，棒料不需要再进行压头工序，带卡爪空心缸同样可以提供足够的夹紧力使棒料的端部进行缩径处理，随后再由冷拔小车进行后续的缩径工序，大大节省了人力物力，避免了对棒料进行压头工序产生的安全隐患，进一步的提高了冷拔机的工作效率。

本发明提供的冷拔机，通过设置自动上料架并关联设置自动上料架上的传感器和拔模座上的传感器，使整个冷拔机全程完成上料、推送、缩径等所有工序，期间只需间隔的在备料架补充代加工棒料即可，既降低了人工成本，又进一步提高了冷拔机的工作效率。

除此之外，本发明提供的冷拔机的技术优势与上述拔模座的技术优势相同，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的拔模座的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的拔模座中带卡爪空心缸的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的拔模座中卡座和弹簧复位组件的结构示意图；

图4为图3中a的放大图；

图5为本发明实施例提供的拔模座中缩径模具的结构示意图。

图标：1－带卡爪空心缸；2－连接板；3－缩径模具；4－第一固定板；5－第二固定板；6－液压缸；7－导轨；11－缸体；12－空心活塞；13－卡座；14－固定螺母；15－卡爪；16－环形固定板；17－卡爪复位组件；31－固定座；32－外模；33－内模；34－挡板；35－调节件；41－进料口；171－l形杆；172－复位弹簧。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的拔模座的立体结构示意图；图2为本发明实施例提供的拔模座中带卡爪空心缸的结构示意图；图3为本发明实施例提供的拔模座中卡座和弹簧复位组件的结构示意图；图4为图3中a的放大图；图5为本发明实施例提供的拔模座中缩径模具的结构示意图。

实施例一

如图1和图2所示，本发明实施例提供一种拔模座，包括夹紧组件、固定架以及固定在固定架上的推进组件和缩径模具3；夹紧组件包括相对固定的带卡爪空心缸1和连接板2，带卡爪空心缸1通过连接板2滑动设置在固定架上，推进组件能够推动夹紧组件沿固定架内的导轨7往复滑动；带卡爪空心缸1包括两端开口的缸体11、与缸体11滑动连接的空心活塞12、卡座13、卡爪15以及卡爪复位组件17，卡座13设有供棒料穿过的第一通孔，卡座13包括连接部和功能部，连接部与空心活塞12固接，功能部的侧壁设有多个第二通孔，卡爪15套设在第二通孔内；卡爪复位组件17与卡爪15固接，能够使卡爪15朝向第一通孔的端面缩入第二通孔内；卡爪15背离第一通孔的端面能够与缸体11的内壁接触，使多个卡爪15朝向第一通孔的端面能够通过空心活塞12在缸体11内的相对移动伸出第二通孔并夹紧伸入第一通孔内的所述棒料；固定架上设有进料口41，进料口41、第一通孔和缩径模具3的缩径口同轴心设置。

本发明实施例提供的拔模座，其中带卡爪空心缸1的卡座13通过连接部与空心活塞12固定连接，其功能部设有多个用于套设卡爪15的第二通孔，此时，功能部全部或部分位于缸体11的容纳腔内，保证卡爪15背离第一通孔的端面能够与缸体11的内壁接触，进而当需要卡爪15夹紧棒料时，空心活塞12相对于缸体11向一个方向移动，功能部也随之相对缸体11移动，缸体11的内壁能够挤压卡爪15进入第一通孔，进而夹紧伸入第一通孔内的棒料；而当需要松开棒料时，将空心活塞12反方向移动，卡爪15背离第一通孔的端面有与缸体11内壁脱离的趋势，此时卡爪复位组件17将卡爪15朝向第一通孔的端面由第一通孔缩入第二通孔内，也使卡爪15背离第一通孔的端面与缸体11内壁一直接触，不但方便下一棒料伸入第一通孔，也保证了下一次夹紧棒料的高效性和一致性。

在上述过程中，是缸体11内壁对卡爪15的挤压形成对棒料的夹紧力，卡爪15伸入第一通孔并夹紧棒料后，此时，缸体11和卡爪15无法再进行相对运动，随着推进组件朝向缩径口持续驱动棒料，缸体11内壁会逐渐加大对卡爪15的挤压，进而使卡爪15对棒料有更大的夹紧力，该夹紧力完全能够推动棒料的端部进行缩径处理。

因此，在本发明实施例中，棒料不需要再进行压头工序，带卡爪空心缸1同样可以提供足够的夹紧力使棒料的端部进行缩径处理，随后再由冷拔小车进行后续的缩径工序，大大节省了人力物力，避免了对棒料进行压头工序产生的安全隐患，进一步的提高了冷拔机的工作效率。

具体的，下面针对本实施例中拔模座的具体结构进行描述：

本实施例还包括固定螺母14，连接部包括端面相互连接的第一空心圆柱体和第二空心圆柱体，第一空心圆柱体能够穿过空心活塞12，第二空心圆柱体的直径大于空心活塞12的内径，小于空心活塞12的外径，第一空心圆柱体伸出空心活塞12的一端的外侧壁设有外螺纹，固定螺母14能够通过与外螺纹螺纹连接。

本实施例提供的空心缸的空心活塞12两端开口，在空心活塞12与连接部固定连接后，连接部内的第一通孔与空心活塞12的空腔需要同轴心设置，即连接部与空心活塞12相对固定，进而保证在棒料原直径与第一通孔略小时，不会发生棒料因连接部相对空心活塞12晃动而无法插入第一通孔。因此，在本实施例中，第一空心圆柱体的外径等于或略小于空心活塞12的内径，保证第一空心圆柱体插入空心活塞12并通过固定螺母14固定后，两者基本相对固定。

进一步的，本实施例设置功能部包括空心圆台体和环形固定板16，空心圆台体较小外径的端面与第二空心圆柱体远离第一空心圆柱体的端面相互连接，环形固定板16通过可拆卸固定在空心圆台体较大外径的端面共同组成第二通孔。

此时，卡爪15除了可以从第二通孔的上方取出，还可以通过将环形固定板16从空心圆台体上拆除后，从沿第一通孔轴线方向取出，此时，当需要更换卡爪15时，无需将整个卡座13从缸体111取出再拆除卡爪15，只需拆卸环形固定板16即可，方便快捷。

值得注意的，空心圆台体内的空心腔与上述第一空心圆柱体和第二空心圆柱体的空心腔直径相同且都同轴心设置，共同组成卡座13的第一通孔，优选的，缸体11套设空心圆台体的部分腔室也为圆台形状，也设置卡爪15背离第一通孔的端面为与缸体11内壁配合的弧形，以使卡爪15端面与缸体11贴合，使缸体11相对于空心圆台体相对移动并将卡爪15推入第一通孔时，卡爪15受力更均匀，两者接触位置摩擦变形少，进一步保证两者的使用寿命。

进一步的，如图3和图4所示，卡爪复位组件17包括复位弹簧172和l形杆171，空心圆台体的外侧壁设有多个容纳腔，容纳腔围绕卡爪15设置，复位弹簧172设置在容纳腔内；l形杆171的一端与卡爪15侧壁固接，另一端朝向容纳腔并与复位弹簧172固接。

复位弹簧172在卡爪15对棒料进行夹紧时压缩受力，且在松开棒料时，复位弹簧172的推力将卡爪15复位，整个过程的行程小，并通过多个复位弹簧172共同作用，复位弹簧172的工作强度也低，进而使卡爪复位组件17工作稳定，使用寿命更长，满足使用者的需求。

进一步的，如图5所示，本实施例还设置缩径模具3包括缩径模、固定座31、用于将缩径模固定在固定座31内的挡板34以及调节挡板34与固定座31位置关系的调节件35；缩径模的外侧面为球面形状，固定座31设有侧面为球面形状的第三通孔，缩径模能够插入第三通孔，且缩径模的外侧面能够与固定座31的内侧面贴合接触；挡板34通过调节件35固定在固定座31的端面，且挡板34与缩径模的端面贴合接触。

具体的，固定座31通过螺栓固定在第二固定板5的内侧，通过设置固定座31的内侧面为球面形状，缩径模的外侧面也为球面形状，使缩径模的外侧面能够与固定座31的内侧面贴合接触，进而，缩径模插入第三通孔后，缩径模能够相对于固定座31进行一定角度的转动；再通过设置缩径模朝向挡板34的端面凸出固定座31朝向挡板34的端面，并设置挡板34与缩径模朝向其的端面贴合接触，保证了缩径模能够通过挡板34固定的位置而保持其与固定座31相对固定；而调节件35除了可以连接挡板34和固定座31，以将缩径模固定在第三通孔内之外，也起到调节挡板34四周各个位置与固定座31朝向其的端面之间的距离的作用。

具体的，可以先通过调节件35将挡板34与固定座31初步连接，此时挡板34与第三通孔内的缩径模不接触，缩径模可以相对于固定座31转动；再通过推进组件将棒料输送到缩径模的缩径口，并将棒料穿出缩径模一部分，然后通过冷拔小车夹持棒料缩径完成的一端并拉动一端距离，显然，此时缩径模的位置保证了缩径口、拔模座的进料口41和冷板小车同轴心设置，再通过调节件35(本实施例设置螺栓为调节件35)将挡板34与固定座31拧紧固定，此时，挡板34与缩径模朝向其的端面贴合固定，使缩径模与固定座31相对固定，完成缩径用模具的安装。在整个安装过程中，安装步骤简单方便，且只需一次试拔模即可完成，换模效率高，节省了安装时间，也减少了安装人员在此期间的安全隐患，满足使用者的需求。

进一步的，本实施例中的缩径模包括用于缩径加工的内模33和用于矫正内模33位置的外模32；外模32设有侧面为锥形的第四通孔，第四通孔最大孔径所在的一面为外模32朝向所述挡板34的端面；内模33的外侧面为锥形，内模33能够插入第四通孔，内模33的外侧面能够与外模32的内侧面贴合接触，且内模33朝向挡板34的端面与挡板34贴合接触。

通过将缩径模分为可拆卸连接的外模32和内模33，内模33上设有起缩径作用的缩径口，外模32则起到调整缩径口与进料口41和冷拔小车三者之间的同轴度的作用，在缩径口因长时间使用而变形时，只需更换内模33即可，而不必要再更换几乎没有磨损的外模32，节省了使用成本。

进一步的，如图1所示，本实施例设置固定架包括相对固定的第一固定板4和第二固定板5，推进组件和进料口41设置在第一固定板4上，缩径模具3设置在第二固定板5上，导轨7固定在第一固定板4和第二固定板5之间；连接板2有两个，连接板2分别固定在缸体11的两端面上，每个连接板2上设有与导轨7配合的四个第五通孔。

具体的，第一固定板4和第二固定板5通过四根导轨7固定连接，四根导轨7分别穿过连接板2的四个第五通孔，以保证带卡爪空心缸1能沿导轨7稳定滑动。

在上述基础上，还设置推进组件为两个液压缸6，液压缸6的外缸通过螺栓固定在第一固定板4的外侧，液压缸6的活塞杆末端穿过第一固定板4并与靠近第一固定板4的连接板2固接。

具体的，如图1所示，两个液压缸6相对于进料口41对称设置，两个液压缸6同时对带卡爪空心缸1提供棒料缩径用的推力，其中，液压缸6的行程需保证棒料能从端部接触缩径模具3内侧面到端部伸出缩径模具3外侧面一端距离，且伸出的部分能够被冷拔小车夹紧固定。

实施例二

本发明实施例提供一种冷拔机，包括自动上料架和如上述所述的拔模座，自动上料架设置在拔模座设有第一固定板4的一侧，且自动上料架能够自动将棒料推送到拔模座的所述第一通孔内。

本发明实施例提供的冷拔机，通过设置自动上料架并关联设置自动上料架上的传感器和拔模座上的传感器，使整个冷拔机全程完成上料、推送、缩径等所有工序，期间只需间隔的在备料架补充代加工棒料即可，既降低了人工成本，又进一步提高了冷拔机的工作效率。

除此之外，本发明实施例提供的冷拔机的技术优势与上述拔模座的技术优势相同，此处不再赘述。

进一步的，本实施例还设置自动上料架包括机架本体、设置在机架本体的备料架、送料框、第一输送装置、棒料固定装置以及第二输送装置；备料架相对于地面倾斜设置，使备料架上的棒料能够朝向送料框方向滑动，第一输送装置包括第一输送件和第一动力单元，第一动力单元能够通过控制第一输送件的移动而将最靠近送料框的棒料输送到送料框内；棒料固定装置包括固定件和第二动力单元，第二动力单元能够控制固定件夹紧固定位于送料框内的棒料；第二输送装置包括第二输送件和第三动力单元，第二输送件与棒料固定装置固接，第三动力单元能够通过控制第二输送件的移动间接控制送料框内棒料的上料。

本发明实施例提供的自动上料架中，备料架是用来放置多根待加工的棒料，通过将备料架相对于地面倾斜设置，使棒料具有沿着斜面向下滚动的趋势，其中，送料框设置在备料架的旁侧，送料框的外壁阻止备料架上棒料的移动；当需要上料操作时，第一输送装置的第一输送件能够在第一动力单元的作用下将最靠近送料框的棒料送入送料框内，此时，待第一输送件回到原来的位置时，备料架上的棒料在重力作用下向下滑动直至抵接送料框的外壁；此时，由于固定件位于送料框的内侧，其在第二动力单元的作用下能够夹紧送料框内的棒料，以保证该棒料与固定件相对固定；随后，设置第二输送装置的第二输送件与棒料固定装置固接，以使被固定件固定的棒料能够在第三动力单元的作用下推入前方拔模座的进料口41内，在拔模座内的夹紧组件固定棒料后，固定件在第二动力单元的作用下复位，松开棒料，随后棒料固定装置整体再在第三动力单元的作用下回到原位，完成整个上料过程。

本发明实施例首先通过送料框初步限制待加工棒料的移动，随后通过固定件夹紧棒料的侧壁，保证了棒料相对于固定件相对固定，又通过第三动力单元直接推动棒料固定装置，在棒料固定装置滑行轨迹不变的情况下，棒料均能准确的插入拔模座的进料口41内，不会出现上料过程中棒料位置变动而无法准确插入送料口的情况，保证了每次上料的准确性，提高了冷拔机的生产效率。

同时，上述第一动力单元、第二动力单元以及第三动力单元全部通过传感器自动控制运行，不需要人工控制，节省了人力成本的同时，减少了工作人员发生工伤事故的隐患。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。