一种缝纫机水平传送轴及其加工方法
【专利摘要】本发明涉及一种缝纫机水平传送轴及其加工方法，属于缝纫机【技术领域】。所述缝纫机水平传送轴，包括一根主轴和分设于主轴两端的连接臂，主轴两端有移动轴座并设有轴孔，两连接臂均轴向设有连接孔，主轴上横向设有弧形槽，在弧形槽上设置有凹槽，连接臂上设有螺纹孔；水平传送轴由如下组分(质量百分比)的铝合金制得：Si6.5-7.0、Mg0.35-0.8、Cu0.05-0.15、Fe0.08-0.17、Mn0.1-0.2、Zn0.05-0.08、Sr≤0.02、Cr0.1-0.35、Ti0.1-0.15、V≤0.03、Re≤0.02，余量为铝，并公开了其加工方法。本发明生产工艺简单易行，水平传送轴综合性能好。
【专利说明】一种缝纫机水平传送轴及其加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于缝纫机【技术领域】，涉及一种缝纫机水平传送轴及其加工方法。
【背景技术】
[0002] 缝纫机是用一根或多根缝纫线，在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝 料交织或缝合起来的机器。缝纫机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张 等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便。
[0003] 现有的缝纫机的传动部分由机架、手摇器或电动机等部件构成，机架是机器的支 柱，支承着台板和脚踏板，使用时操作者踩动脚踏板，通过曲柄带动皮带轮的旋转，又通过 皮带带动鸡头旋转，手摇器或电动机多数直接装在机头上。
[0004] 在台板内安装有与机针配合的梭轴（即传送轴），梭轴在台板内部轴向移动，达 到送线的目的，梭轴在轴向移动过程中，还需要以梭轴的一端转动，因此，在梭轴的两端分 别设置有移动轴座，移动轴座上开设有轴孔，为了使梭轴转动灵活，一般移动轴座离梭轴本 体较远，这样才能在满足移动轴座的强度的同时，使梭轴转动时与其它零部件相隔开，但是 由于移动轴座离梭轴本体较远，因此移动轴座的尺寸较大，占据的空间也较大，容易在梭轴 转动时与其它零部件发生碰撞，生产加工时，该部位所用的材料也较多，导致投入的成本增 加。
[0005] 综上所述，为了解决上述梭轴的技术问题，需要设计一种移动轴座体积较小、整体 生产成本较低的缝纫机水平传动轴。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了移动轴座体积较小、整体 生产成本较低、使用寿命长的缝纫机水平传动轴。
[0007] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种缝纫机水平传送轴，包括一根主 轴和分设于主轴两端且相互平行的连接臂，所述主轴两端分别向主轴同一侧延伸并形成有 移动轴座，两移动轴座上轴向开设有同轴的轴孔，两连接臂一端均轴向开设有连接孔且两 连接孔同轴，所述主轴上横向开设有与轴孔同轴的弧形槽，所述弧形槽轴向设置且弧形槽 两端分别与连接臂相连，在弧形槽上设置有向内凹陷的凹槽，所述连接臂上开设有螺纹孔 且螺纹孔与连接孔相通；其中，所述水平传送轴由铝硅镁系铸造铝合金制得，所述铝硅镁 系铸造铝合金由以下质量百分比的成分组成：Si :6. 50 % -7. 00 %、Mg :0. 35 % -0. 80 %、 Cu ：0. 05 % -0. 15 %, Fe ：0. 08 % -〇. 17 %, Μη ：0. 10 % -〇. 20 %, Zn ：0. 05 % -〇. 08 %, Sr ： 彡 0· 02%、Cr :0· 10% -0· 35%、Ti :0· 10% -0· 15%、V :彡 0· 03%、Re :彡 0· 02%、其他杂质 元素中单项杂质元素含量< 〇. 03%，杂质元素总含量< 0. 1%，余量为铝及不可避免的杂 质。
[0008] 在上述水平传动轴所用的铝硅镁系铸造铝合金中，Mg、Cu、Zn在A1中的固溶度较 大，它们不仅能不同程度地溶入α固溶体中，使固溶体的结构复杂化，并且可以在合金中 生成强化相CuAl2、Mg2Si等，起到固溶强化的作用，从而提高合金的强度。锌元素的存在不 仅可以提高Cu的溶解速度和溶解度，提高合金的塑性，而且可以与Mg形成强化相MgZn2化 合物，显著提高合金的抗拉强度和屈服硬度。但是过多的Zn会增加合金的应力腐蚀开裂倾 向，因此上述水平传送轴所用的合金中锌元素的用量控制在0. 05% -0. 80%。Si在铝硅镁 系铸造铝合金中可以形成二元或者多元共晶组织，随着Si含量的增加，一方面组织中共晶 体的数量逐渐增加，从而提高合金的流动性；另一方面可以降低合金的线收缩率，从而减少 其热倾向性，使合金具有更优异的综合铸造性能。此外，在一定范围内适当的增加 Si含量 也可以提高合金的抗拉强度和抗腐蚀能力。
[0009] Fe在铝合金中一般以针状或者片状的化合物如FeAl3、Fe2Si2Al 2的形式存在，对基 体产生割裂作用，易产生应力集中现象而降低合金的力学性能如伸长率和塑性。但是在铸 造过程中，为了减少合金液对模具的粘附，该合金中需要存在一定量的铁元素。而为了有效 抑制Fe相的有害影响，该合金中加入了 0. 10% -0.20%的Μη元素及0.02%以内的Sr元 素，利用Μη中和Fe的有害作用，使合金中的针状Fe相改变为汉字状、鱼骨状和花卉状等的 Al-Si-Fe-Mn相，从而改善合金的强度、塑性和物理性能，并消除脆性。同时，Μη的加入也可 以提高合金的强度，与Α1形成Α1 6Μη化合物从而细化再结晶晶粒。而Sr的加入虽然不能 改变合金中的Fe相态，但是可以使合金中的共晶硅相的形态由针状变为纤维状，从而提高 其力学性能。
[0010] 此外，Cr可以在A1中形成金属间化合物，对合金具有一定的强化作用，同时也能 改善合金的韧性、降低其应力腐蚀开裂的敏感性。Ti在该合金中与A1形成TiAl 2化合物， 成为固溶体结晶时的非自发核心，起到细化铸造组织和焊缝组织的作用。同时Ti也可以提 高铝合金的抗腐蚀能力。而在本发明合金中添加少量V，不仅可以形成VAl n难熔化合物， 起到细化晶粒的作用，也可以起到细化再结晶组织、提高再结晶温度的作用。在该合金中添 加少量的Re元素，一方面起到细化晶粒的作用，另一方面Re容易在铝熔体的晶界和相面上 吸附偏聚，填补晶面上的缺陷，从而保证铝熔体的冶金质量。
[0011] 综上所述，本发明所述水平传送轴所用的铝硅镁系铸造铝合金，在添加主要元素 Si和Mg的基础上，添加了 Cu、Zn、Mn、Fe、Ti、Cr、V、Re等元素，通过这些成分的合理配伍， 使得到的铝合金的力学性能、机械性能、耐腐蚀性能都较好，将其应用在水平传送轴，可显 著提高本发明水平传送轴的使用寿命。
[0012] 在上述一种缝纫机水平传送轴中，其中一连接臂上设置有略宽于连接臂的延伸 部，在延伸部上轴向开设有同时贯穿延伸部和连接臂的辅助孔。
[0013] 本发明的第二个目的在于提供一种上述水平传送轴的加工方法，所述的加工方法 包括如下步骤：
[0014] S1、配料：按照上述水平传送轴所用的铝硅镁系铸造铝合金的组成成分及其质量 百分比配料；
[0015] S2、熔炼：先加入一半的铝锭，待铝锭于720_770°C下完全熔化后加入镁、锌、铜和 剩余的铝锭，直至镁、锌、铜完全熔化后，在铝液温度为710_740°C时加入中间合金并搅拌均 匀；
[0016] S3、压铸：将上述熔炼后的铝液先后进行除渣和除气精炼，在640-670°C下将铝液 压铸到温度为250-280°C的模具型腔中，并在70-80MPa的高压下保压15-20s，成型得水平 传送轴述件；
[0017] S4、热处理：将上述水平传送轴坯件进行固溶处理和时效处理，其中固溶处理的温 度为540-550°C，保温6-12小时，时效处理的温度为160-180°C，保温6-8小时，冷却得水平 传送轴。
[0018] 其中，步骤S2中所述镁为纯镁，锌为纯锌，铜为电解铜；所述中间合金为硅含量为 13-15%的铝硅合金、锰含量为10-12%的铝锰合金、铁含量为7-10%的铝铁合金、锶含量 为5-8%的铝锶合金、钒含量为6-10%的铝钒合金、铬含量为8-10%的铝铬合金、钛含量为 7-10%的铝钛合金、铼含量为5-8%的铝铼合金。
[0019] 步骤S3中所述的精炼温度为730-760°C，精炼时间为12-18min，精炼剂为六氯乙 烧。
[0020] 步骤S3中所述压铸工艺为先以0. 17-0. 3m/s的速度进行慢压射，当压射行程为 380-420mm时，再以2. 0-3. Om/s的速度进行快压射，从而将铝液压铸到模具型腔中。
[0021] 步骤S4所述热处理的目的为提高合金的力学性能和耐腐蚀性能，以改善其切削 性能和焊接等加工性能。其中，固溶处理的主要目的是改善合金的塑性和韧性，为后续的时 效硬化处理做好准备。固溶处理的温度和时间必须严格控制，其主要由合金中相析出和溶 解规律及使用要求来决定，以保证使溶质原子能最大限度的固溶到固溶体中，同时又不会 使合金发生熔化。对于本发明牙架，为了保证其成品的力学性能、机械性能等，固溶处理的 温度不宜过高，时间不宜过长，因此本发明水平传送轴固溶处理的温度为540-550°C，保温 时间为6-12小时。而时效处理是一个相当复杂的时效硬化过程，其实质是溶质原子偏聚形 成硬化区的结果。即铝合金在淬火加热时，由于冷却快，合金中形成的空位来不及移出而被 固定在晶体内，并大多与溶质原子结合。而由于过饱和固溶体要由不稳定状态向平衡状态 转变，空位的存在加速了溶质原子的扩散从而加速了溶质原子的偏聚。时效处理的温度过 高或过低，时间过长或过短，合金的强化效果均会不理想，因此为了保证强化效果，本发明 水平传送轴时效处理的温度为160-180°C，保温时间为6-8小时。其中，固溶处理后，时效处 理前还包括急冷淬火处理，淬火处理的水温为60-90°C，时间为3-5min。
[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0023] 1、本传送轴中，在主轴上位于移动轴座的一侧开设有弧形槽，弧形槽与两轴孔同 轴，弧形槽的两端分别与相应一端的移动轴座相连，传送轴以轴孔的中心为轴心转动，在弧 形槽的作用下，主轴不会与其它零部件相碰撞，与现有的传送轴相比，整个水平传送轴的旋 转轴心往主轴方向靠近，有效的缩小了移动轴座的尺寸和空间体积，同时节省了移动轴座 部分的材料使用量，节约了一定的投入成本，弧形槽上的凹槽，能容纳缝纫机内的其它部 件，使整个水平传送轴在转动过程中到达预定点时可短暂停止并将水平传送轴固定，防止 其过渡转动。
[0024] 2、同时，在连接臂上开设有与连接孔相通的螺纹孔，当连接臂与其它零部件连接 时，通过该螺纹孔，可起到调节与其它零部件之间连接距离的作用，使用较灵活。
[0025] 3、本发明水平传送轴采用铝硅镁系铸造铝合金来制得，通过各成分的合理配伍和 简单的工艺，使制得的水平传送轴的力学性能、机械性能、腐蚀性能等均好，提高了水平传 送轴的综合性能，延长其使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1为本发明一较佳实施例的正面立体结构示意图。
[0027] 图2为本发明一较佳实施例的背面立体结构示意图。
[0028] 图中，100、主轴；110、移动轴座；111、轴孔；120、弧形槽；121、凹槽；200、连接臂； 210、连接孔；220、螺纹孔；230、延伸部；231、辅助孔。
【具体实施方式】
[0029] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述， 但本发明并不限于这些实施例。
[0030] 如图1、图2所示，一种缝纫机水平传送轴，包括一根主轴100和分设于主轴100 两端且相互平行的连接臂200,所述主轴100两端分别向相同一侧延伸并形成有移动轴座 110,两移动轴座110上轴向开设有同轴的轴孔111，两连接臂200 -端轴向开设有连接孔 210且两连接孔210同轴，所述主轴100上横向开设有与轴孔111同轴的弧形槽120,所述 弧形槽120延轴向设置且两端分别与连接臂200相连，在弧形槽120上设置有向内凹陷的 凹槽121，所述连接臂200上开设有螺纹孔220且螺纹孔220与连接孔210。
[0031] 本水平传送轴采用上述结构，在主轴100上位于移动轴座110的一侧开设有弧形 槽120,弧形槽120与两轴孔111同轴，弧形槽120的两端分别与相应一端的移动轴座110 相连，在轴孔111内能安装转轴，传送轴以轴孔111的中心为轴心转动，在弧形槽120的作 用下，主轴100不会与其它零部件相碰撞，与现有的传送轴相比，整个水平传送轴的旋转轴 心往主轴100方向靠近，有效的缩小了移动轴座110的尺寸和空间体积，同时节省了移动轴 座110部分的材料使用量，节约了一定的投入成本。
[0032] 弧形槽120上的凹槽121，能容纳缝纫机内的其它部件，使整个水平传送轴在转动 过程中到达预定点时可短暂停止并将水平传送轴固定，防止其过渡转动。
[0033] 同时，主轴100通过连接臂200与其它零部件相连，能使水平传送轴的另一端也实 现其它作用的转动，在连接臂200上开设有与连接孔210相通的螺纹孔220,当连接臂200 与其它零部件连接时，通过该螺纹孔220,可起到调节与其它零部件之间连接距离的作用， 使用较灵活。
[0034] 进一步的，其中一连接臂200上设置有略宽于连接臂200的延伸部230,在延伸部 230上轴向开设有辅助孔231且辅助孔231同时轴向贯穿延伸部230和连接臂200。
[0035] 作为可轴向移动的水平传送轴，在整个传送轴的自身重量下，长期的轴向移动会 对移动轴座110产生较大的磨损，而在连接臂200上开设辅助孔231，可在辅助孔231中安 装辅助轴，能有效的分担整个水平传送轴的重量，减少轴孔111在传送过程中的磨损，而在 连接臂200上设置延伸部230,使辅助孔231同时贯穿连接臂200和延伸部230,能使整个 传送轴在实现辅助传送的同时，保证连接臂200的强度，防止连接臂200过渡磨损而导致连 接臂200断裂。
[0036] 其中，所述水平传送轴由铝硅镁系铸造铝合金制得，所述铝硅镁系铸造铝 合金由以下质量百分比的成分组成：Si :6. 50 % -7. 00 %、Mg :0. 35 % -0. 80 %、Cu : 0. 05 % -0. 15 %, Fe ：0. 08 % -〇. 17 %, Μη ：0. 10 % -〇. 20 %, Ζη ：0. 05 % -〇. 08 %, Sr ： 彡 0· 02%、Cr :0· 10% -0· 35%、Ti :0· 10% -0· 15%、V :彡 0· 03%、Re :彡 0· 02%、其他杂质 元素中单项杂质元素含量< 0. 03%，杂质元素总含量< 0. 1%，余量为铝及不可避免的杂 质。
[0037] 表1 :实施例1-3用于制备水平传送轴的组成成分及质量百分比
[0038]
【权利要求】
1. 一种缝纫机水平传送轴，包括一根主轴和分设于主轴两端且相互平行的连接臂， 其特征在于，所述主轴两端分别向主轴同一侧延伸并形成有移动轴座，两移动轴座上轴向 开设有同轴的轴孔，两连接臂一端均轴向开设有连接孔且两连接孔同轴，所述主轴上横 向开设有与轴孔同轴的弧形槽，所述弧形槽轴向设置且弧形槽两端分别与连接臂相连， 在弧形槽上设置有向内凹陷的凹槽，所述连接臂上开设有螺纹孔且螺纹孔与连接孔相 通；其中，所述水平传送轴由铝硅镁系铸造铝合金制得，所述铝硅镁系铸造铝合金由以下 质量百分比的成分组成：Si :6· 50 % -7. 00 %、Mg :0· 35 % -0· 80 %、Cu :0· 05 % -0· 15 %、 Fe ：0. 08 % -0. 17 %, Μη ：0. 10 % -〇. 20 %, Ζη ：0. 05 % -〇. 08 %, Sr ： ^ 0. 02 %, Cr ： 0· 10% -0· 35%、Ti :0· 10% -0· 15%、V :彡 0· 03%、Re :彡 0· 02%、其他杂质元素中单项杂 质元素含量< 〇. 03%，杂质元素总含量< 0. 1 %，余量为铝及不可避免的杂质。
2. 根据权利要求1所述的缝纫机水平传送轴中，其特征在于，其中一连接臂上设置有 略宽于连接臂的延伸部，在延伸部上轴向开设有同时贯穿延伸部和连接臂的辅助孔。
3. -种如权利要求1中所述缝纫机水平传送轴的加工方法，其特征在于，所述的加工 方法包括如下步骤： 51、 配料：按照权利要求1中所述水平传送轴所用的铝硅镁系铸造铝合金的组成成分 及其质量百分比配料； 52、 熔炼：先加入一半的铝锭，待铝锭于720-770°C下完全熔化后加入镁、锌、铜和剩余 的铝锭，直至镁、锌、铜完全熔化后，在铝液温度为710-740°C时加入中间合金并搅拌均匀； 53、 压铸：将上述熔炼后的铝液先后进行除渣和除气精炼，在640-670°C下将铝液压铸 到温度为250-280°C的模具型腔中，并在70-80MPa的高压下保压15-20s，成型得水平传送 轴坯件； 54、 热处理：将上述水平传送轴坯件进行固溶处理和时效处理，其中固溶处理的温度为 540-550°C，保温6-12小时，时效处理的温度为160-180°C，保温6-8小时，冷却得水平传送 轴。
4. 根据权利要求3所述缝纫机水平传送轴的加工方法，其特征在于，步骤S2中所述镁 为纯镁，锌为纯锌，铜为电解铜；所述中间合金为硅含量为13-15%的铝硅合金、锰含量为 10-12%的铝锰合金、铁含量为7-10%的铝铁合金、锶含量为5-8%的铝锶合金、钒含量为 6-10 %的铝钒合金、铬含量为8-10 %的铝铬合金、钛含量为7-10 %的铝钛合金、铼含量为 5-8 %的铝铼合金。
5. 根据权利要求3所述缝纫机水平传送轴的加工方法，其特征在于，步骤S3中所述的 精炼温度为730-760°C，精炼时间为12-18min，精炼剂为六氯乙烷。
6. 根据权利要求3所述缝纫机水平传送轴的加工方法，其特征在于，在步骤S4中所 述的固溶处理后，时效处理前还包括急冷淬火处理，淬火处理的水温为60-90°C，时间为 3_5min〇
【文档编号】D05B69/02GK104294495SQ201410451903
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】冯光松 申请人:宁波瑞铭机械有限公司