专利名称：一种玻璃注射器外套锥头制作方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及玻璃注射器外套(针筒)上与针头座相配合的锥头的制作方法和为使用该方法而设计的装置。
目前，公知的注射器外套锥头制作方法是锥头预磨-焊接方法，这种方法是先用中心有细孔，外径略大于锥头大端直径的玻璃棒通过磨削加工，制成符合形状及尺寸要求的锥头，然后将此锥头以焊接的方式固定到预制的外套半成品上。这种方法工序多，需要两种不同规格的原料，且原料利用低，占用设备多，因此产品成本高，生产效率低。
为了解决上述问题，已有的技术是采用带芯辊压的方法，在与外套等名义直径的玻璃坯管上直接热辊压出锥头毛坯，然后用磨床对上述毛坯进行精加工。这种方法虽然省去了专门的锥头原料与焊接工序，但仍需进行磨削，工艺仍较复杂，生产效率未能得到较大提高，产品成本仍不能降低，而且，如果磨削时出现废品或破损，则整个产品全部报废，损耗较大。
上述方法之所以必须保留磨削工序，是因为所采用的辊压方法成形精度差，不能通过辊压直接制作出符合成品要求的锥头。这种方法成形精度差的原因在于成形轮相对于坯管定位支撑面单向进给，且进给量固定。坯管在被加工时，其外圆支撑于定位支撑面上，由于原料坯管虽然名义直径一至，但实际上却存在尺寸偏差，因此，成形轮对不同实际尺寸的坯管的实际加工量是不相同的。所以，辊压出的锥头毛坯必定存在较大的尺寸偏差，必须经磨削才能达到成品要求。
本发明的目的，是要提供一种玻璃注射器外套锥头制作方法，它能在与注射器外套等名义直径的玻璃坯管上直接加工制成符合成品要求的锥头。
本发明的另一个目的，是要提供一种为使用上述方法而设计的玻璃注射器外套锥头制作装置。
本发明的目的是这样实现的，用与注射器外套等名义直径的坯管(6)为原料，将该坯管套在芯轴(5)上，该芯轴的端部有一与其同轴的芯针(4)，坯管(6)由芯轴(5)带动转动或由外力驱动在芯轴上转动，用火焰对坯管(6)上与芯针(4)对应的待加工部位加热，使其处于塑性可加工状态，令芯轴(5)与坯管(6)一起与至少一对同向旋转的成形轮(1)，(2)相邻轮缘构成的间隙作相对进给运动，使坯管(6)上的待加工部位到达或通过该成形轮间隙的最小处，在上述成形轮中至少有一对成形轮的最小间隙处两相邻轮缘所构成的间隙轮廓及其尺寸与玻璃注射器成品外套锥头的轴剖面投影的轮廓及其尺寸一致。
本发明的另一个目的是这样实现的，设置火焰加热装置(3)，芯轴(5)，令芯轴(5)的圆柱部分的直径略小于玻璃坯管内径的下偏差尺寸。在芯轴(5)的端部设置一与芯轴同轴的芯针(4)。设置坯管驱动装置(7)，设置至少一对同向旋转的成形轮(1)和(2)，并使至少一对成形轮相邻轮缘间隙最小处的两相邻轮缘构成的间隙轮廓及其尺寸与玻璃注射器成品外套锥头轴剖面投影的轮廓及其尺寸相同;使芯轴(5)与成形轮(1)、(2)的间隙能相对运动，并使芯轴(5)上的芯针(4)在到达或通过该成形轮间隙的最小处时，其轴线与该最小间隙处两成形轮相邻轮缘所构成的间隙轮廓的中心线重合。
由于坯管(6)随芯轴(5)一起与成形轮(1)、(2)相邻轮缘构成的间隙相对运动，成形轮间隙沿运动方向逐渐减小，且成形轮(1)、(2)同向旋转，因此，在进入成形轮间隙后，坯管(6)上的待加工部位受到成形轮轮缘的辊压作用而产生缩径变形。与前述现有技术不同的是，本发明中坯管(6)相对于成形轮(1)、(2)(或成形轮(1)、(2)相对于坯管(6)的进给量不是一定值，进给运动一直要持续到坯管(6)上的被加工部分到达或通过成形轮(1)、(2)间的最小间隙，因此无论坯管(6)直径存在怎样的尺寸偏差，其上的被加工部分都将被辊压加工至由成形轮最小间隙所限定的轮廓及尺寸。从而避免了坯管外径尺寸偏差对锥头尺寸精度的影响，而在本发明中，至少有一对成形轮的最小间隙处两相邻轮缘构成的间隙轮廓及其尺寸与注射器成品外套锥头的轴剖面投影轮廓及尺寸相同，因此，当坯管(6)上的被加工部分到达或通过该最小间隙时，其轮廓与尺寸便可达到成品外套锥头的要求。
由于本发明采用了芯针(4)，从而使得被加工部分在受成形轮辊压而缩径变形时，锥头内孔不会被堵塞。为了防止芯针(4)受热变形或与锥头内孔粘接、芯针(4)一般应用耐热材料如钨制成。
本发明装置中的坯管驱动装置(7)可以专门设置，也可用芯轴(4)代替，其方法是给芯轴(4)加上传动装置，使其能绕其自身轴线回转，这样套在其上的坯管(6)就会由于其内表面与芯轴外表面的摩擦作用而被芯轴(4)带动旋转。
芯轴(4)上还应设置一坯管限位凸台(8)，以限定坯管在芯轴上的位置。
本发明中的成形轮可以设置成一对，也可以是数对，这数对成形轮应按一定方式和顺序排列，各对成形轮的间隙，按上述排列顺序依次递减，至少有一对成形轮间隙最小处，两成形轮相邻轮缘构成的间隙轮廓及其尺寸应与注射器成品外套锥头轴剖面投影的轮廓及其尺寸相同。
在上述数对成形轮的间隔处，应设有火焰加热装置(3)。
设置多对成形轮的目的在于改善坯管加热条件和减小每次缩径加工的进给量，即将坯管在一个工位的缩径变形量分解为由多个工位完成。这样由于每个工位处加工进给量减小，对坯管的加热时间便可缩短，对坯管的加热要求控制也因之得到减化。由于每次加工量减小，坯管受力情况也随之改善，从而使锥头成形精度得到改善。
本发明中，在成形轮最小间隙满足锥头成品形状及尺寸要求的那对成形轮之后，还可以设置一对或数对具有同样最小间隙的成形轮。设置它们的目的在于对已成形的锥头进行精整，以提高其表面光洁度和尺寸精度。如果仅用上述第一对成形轮即可满足锥头形状及尺寸要求，那么，其后的精整段也可不要。
本发明中，由于坯管在被加工成形后可通过成形轮最小间隙，因此，前一个坯管成形后的运动方向与其后的待加工坯管运动方向一致。即新坯管的进料与成形后坯管的退料互不干扰，从而可以实现对多个坯管的连续加工，使外套锥头成形的流水作业成为可能，因而可以较大提高生产效率。
由于本发明可在坯管上直接加工出符合成品要求的锥头，省去了现有技术中的磨削精加工，从而简化了生产工艺，较大幅度地降低了产品成本。
本发明的具体方法及装置结构由以下附图及实施例给出。
图1是根据本发明提出的玻璃注射器外套锥头制作方法及装置示意图，该图兼作说明书摘要附图。
图2是A-A剖面图。
图3是根据本发明提出的玻璃注射器外套锥头制作装置实施，例之结构原理示意图。
图4是B-B剖面图。
图1、图2中，(1)和(2)是成形轮，此二轮可分别绕各自轴心同向旋转，此二轮最小间隙处两相邻轮缘构成的间隙轮廓及其尺寸与成品注射器外套锥头的轴剖面投影的轮廓及尺寸一致(如图2所示)。(3)是火焰加热装置，(4)是芯针。本实施例中，芯针采用钨制作，(5)是芯轴，其圆柱部分的直径略小于坯管(6)内径下限偏差尺寸，芯轴(5)与芯针(4)同轴，其下端有一坯管限位凸台(8)，芯轴(5)可绕其轴线回转，并通过摩擦作用带动坯管(6)同向旋转，芯轴(5)可以按箭头所指方向相对于成形轮(1)、(2)的间隙作进给运动，在通过最小间隙a、b点时，芯轴(5)轴线与该间隙处成形轮两相邻轮缘构成的间隙轮廓之中心线重合。
下面是根据本发明提出的玻璃注射器外套锥头制作装置的一个实施例的具体结构及工作情况。
图3、图4中，3-6是固定工作台，其上装有数对成形轮3-1和3-2以及火焰加热装置3-3，3-8是活动工作台它可以绕0-0轴线回转，其上以R2为半径的圆周上均布着数枚芯轴3-5，芯轴端部装有同轴芯针3-4，芯轴驱动装置3-7可驱动芯轴3-5在随动工作台绕0-0轴芯回转的同时，绕其自身轴线旋转。
本实施例采用多对成形轮方案，成形轮在固定工作台3-6上的分布情况如图3所示，R1为内侧成形轮轴心分布圆的半径，R2为活动工作台3-8上芯轴分布圆的半径，R3为外侧成形轮轴心分布圆的半径，0点为以上三个圆的共同圆心，R1R2R3的关系为R2＝(R1+R3)/2。按照上述几何关系，当芯轴3-5通过各成形轮最小间隙时，其轴线将与该间隙处两相邻轮缘构成的间隙轮廓的中心线重合。
本实施例中，各对成形轮均按逆钟向旋转，活动工作台以及其上芯轴的自旋方向与成形轮旋向相同。
如图3所示，成形轮自a-a截面开始设置，该截面处成形轮之最小间隙略小于坯管的原始外径，由a-a截面至b-b截面，成形轮间隙逐渐减小，至c-c截面时，该截面处的两成形轮最小间隙处相邻轮缘构成的间隙轮廓及尺寸与成品外套锥头轴剖面投影的轮廓及尺寸一至，由b-b截面至c-c截面，成形轮最小间隙相同，此段的作用是对已成形的锥头进行精整，以提高其精度。如果在a-a至b-b段已能满足产品精度要求，那么此精整段也可不要。
本实施例中采用固定式火焰加热装置3-3，这些装置固定工作台3-6上，其分布情况如图3所示，其作用是保证坯管被加工部分处于塑性可加工状态，其火焰强度、位置及数量可根据活动工作台3-8进给速度进行调整。
本实施例的工作情况是这样的，将坯管套在芯轴3-5上，活动工作台3-8带动芯轴3-5及其上的坯管逆钟向旋转，与此同时，芯轴驱动装置3-7驱动芯轴3-5并带动其上的坯管绕芯轴3-5轴线旋转，当经过火焰加热装置3-3时，坯管上部待加工位置受到加热，并逐渐软化达到可加工状态，坯管随工作台3-8进给至a-a截面时，其上端受第一对成形轮的辊压作用产生缩径变形，在通过a-a截面后，坯管上端直径达到a-a截面处成形轮间隙限定的轮廓及尺寸，并继续受加热装置加热，工作台3-8继续进给，坯管上端缩径变形逐渐增加，锥头毛坯逐渐形成，并逐渐向成品锥头轮廓及尺寸接近，当坯管通过b-b截面后，其端部锥头毛坯受该截面成形轮轮缘间隙轮廓及尺寸限定，达到成品锥头轮廓及尺寸要求。至此外套锥头制作完成，如需进一步提高锥头精度及表面光洁度，可以使坯管继续进给，使其锥头受精整段成形轮精整。
权利要求
1.一种玻璃注射器外套锥头制作方法，采用与注射器外套等名义直径的玻璃坯管(6)为原料，将该坯管套在芯轴(5)上，该芯轴的端部有一与其同轴的芯针(4)，坯管(6)由芯轴(5)带动或由外力驱动旋转，用火焰对坯管(6)上与芯针(4)对应的待加工部位加热，使其处于塑性可加工状态，这种方法的特征在于，令芯轴(5)带动坯管(6)与至少一对同向旋转的成形轮(1)和(2)的相邻轮缘构成的间隙作相对进给运动，使坯管(6)上的待加工部位到达或通过成形轮(1)、(2)轮缘间的最小间隙，至少有一对成形轮的最小间隙处，两相邻轮缘所构成的间隙轮廓及其尺寸与玻璃注射器成品外套锥头轴剖面投影的轮廓及尺寸相同。
2.一种玻璃注射器外套锥头制作装置，有火焰加热装置(3)，坯管驱动装置(7)，芯轴(5)，芯轴的端部有与其同轴的芯针(4)，其特征在于，至少有一对同向旋转的成形轮(1)和(2)，并且至少有一对成形轮轮缘的最小间隙处两相邻轮缘所构成的间隙轮廓及其尺寸与玻璃注射器成品外套锥头轴剖面投影的轮廓及尺寸相同，芯轴(5)可与成形轮(1)、(2)轮缘构成的间隙相对运动，其上的芯针(4)在到达或通过成形轮轮缘最小间隙时，其轴线与该间隙处两成形轮相邻轮缘所构成的间隙轮廓的中心线重合。
3.按照权利要求2所述的玻璃注射器外套锥头制作装置，其特征在于芯轴(5)可绕其自身轴线回转。
4.按照权利要求2或3所述的玻璃注射器外套锥头制作装置，其特征在于有数对成形轮，此数对成形轮按一定方式及顺序排列，各对成形轮之轮缘间隙按上述排列顺序依次递减，至少有一对成形轮轮缘的最小间隙处两相邻轮缘的所构成的间隙轮廓及其尺寸与注射器成品外套锥头轴剖面投影的轮廓及尺寸相同。
5.按照权利要求2或4所述的玻璃注射器外套锥头制作装置，其特征在于数对成形轮之间设有火焰加热装置(3)。
6.按照权利要求2或5所述的玻璃注射器外套锥头制作装置，其特征在于，在成形轮轮缘最小间隙轮廓及其尺寸与注射器成品外套锥头轴剖面投影的轮廓及尺寸相同的那对成形轮之后，还有至少一对成形轮，其轮缘最小间隙处的间隙轮廓及尺寸与前一对成形轮相同。
全文摘要
用注射器外套玻璃坯管为原料，将该坯管套在带有同轴芯针的芯轴上，用火焰对坯管上待加工位置加热，用芯轴带动坯管向至少一对成型轮的轮缘间隙进给，使坯管上被加工部分到达或通过成型轮的最小轮缘间隙，至少有一对成型轮的最小轮缘间隙处两相邻轮缘所构成的轮廓及其尺寸与注射器成品外套锥头轴剖面投影的轮廓及尺寸相同。采用此方法及为使用此方法而设计的装置，可以在外套坯管上直接制作出符合成品要求的锥头。
文档编号C03B23/04GK1079721SQ9210490
公开日1993年12月22日 申请日期1992年6月16日 优先权日1992年6月16日
发明者沈学智, 屈承端 申请人:天津市协和生物医学工程开发部