专利名称：自动上料装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属塑性变形加工设备的上料装置，尤 其是一种用于液压钢管拉拔机的自动上料装置。
背景技术：
通过塑性变形对金属进行加工是一种常用的工艺方法，钢管 就常用拔制进行进一步加工，其中大直径钢管的拔制一般使用液 压拉拔机。在现有公知的液压拉拔机上涉及上料作业的机构有装 有外模的外模座、装有内模和螺母的内模芯杆、定位内模芯杆的 芯杆座、推料板、推料油缸等功能部件。其中外模轴线与芯杆座 的中心孔轴线在一条直线上。内模是可拆卸的装在芯杆的前端 (为叙述方便，各零部件以朝向外模座方向的一面为前端或前 侧、前面，背向外模座方向的一面为后端或后侧、后面，)，芯杆 后端穿过芯杆座的中心孔并装有螺母，螺母的外径大于芯杆座中 心孔的直径，螺母顶在芯杆座的后侧，使芯杆不能向前移动，以 承受拉拔力。拔制钢管时内模是位于外模中。拉拔钢管上料时先 要将芯杆向后移动，使内模从外模中移出，然后将内模从芯杆上 卸下，再将芯杆继续向后移动使其前端距外模座的距离大于钢管 长度，将钢管置于芯杆前端和外模座之间。向前移动芯杆使其穿 过钢管的内孔，直至芯杆的前端从钢管的前端露出，把内模再装
在芯杆前端上。启动推料油缸，使推料板顶推钢管的后端，将钢 管、内模、芯杆一起向外模中推送，直至芯杆后端的螺母顶到芯 杆座的后侧，这时就可以拉拔了。以上的上料过程效率很低，造 成液压拉拔机辅助时间远长于拔制时间，生产效率难以提高，特 别是在拔制大口径钢管时内模重达几百公斤，装卸非常困难。这 个问题已成为拉拔技术发展的重大障碍。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种新结构的上料装置，使液压拉 拔机拔制钢管上料时不需要装卸内模和移动芯杆，实现自动上 料，以显著提高生产效率，取得更好的经济效益。
为实现这个目的，本实用新型所采取的技术方案如下这种 液压拉拔机自动上料装置由外模座、芯杆座、内模、芯杆、芯杆 螺母、工件辊道、芯杆挡板、推料板、推料油缸、工件挡板、芯 杆夹头、支撑托辊、驱动机构、液压系统、控制系统组成。其特 征是芯杆座中心孔的直径大于钢管工件的外径；芯杆座背向外模 座一侧有工件辊道；芯杆座背向外模座的面上安装有可移动的芯 杆挡板；芯杆座和外模座之间有支撑托辊；推料板中心孔的直径 大于钢管工件的外径，推料板朝向外模座的面上安装有可移动的 工件挡板；外模座朝向芯杆座的面上有芯杆夹头；芯杆螺母的外 径小于钢管工件的内径。
工件辊道的辊子连接有驱动机构，并装有压辊。 工件辊道的辊子也可以是两半式辊子，两半各自自由转动， 中间留有空隙，空隙中有拉料钩，拉料钩安装在传动链条上。 芯杆挡板分为几块，各块由驱动机构带动可以分开或合拢，
在合拢时，芯杆挡板与芯杆座贴合；分开时各块距芯杆座中心孔 中心的最小径向尺寸大于工件外圆的半径，合拢时各块距芯杆座 中心孔中心的最小径向尺寸大于芯杆外圆的半径小于芯杆螺母 外圆的半径。
芯杆挡板也可以是一块整体，其上开有缺口；芯杆挡板由驱 动机构带动，使其上的缺口接近或远离芯杆座中心孔的中心，在 接近芯杆座中心孔的中心时芯杆挡板与芯杆座贴合；在缺口接近 芯杆座中心孔的中心时芯杆挡板上距芯杆座中心孔中心的最小 径向尺寸大于工件外圆的半径，合拢时芯杆挡板上距芯杆座中心 孔中心的最小径向尺寸大于芯杆外圆的半径小于芯杆螺母外圆 的半径。
工件挡板分为几块，各块由驱动机构带动可以分开或合拢， 在合拢时，工件挡板与推料板贴合；分开时各块距推料板中心孔 中心的最小径向尺寸大于工件外圆的半径，合拢时各块距推料板 中心孔中心的最小径向尺寸小于工件内圆的半径。
支撑托辊连接有驱动机构，可以伸縮。
芯杆夹头连接有驱动机构，可以夹紧和松开。
这种上料机构工作时，装上内模的芯杆其前端被芯杆夹头夹 紧固定，其后端由支撑托辊支撑。钢管工件置于工件辊道上，被 工件辊道推送前进。这时推料板的位置接近芯杆座，处于芯杆座 和支撑托辊之间。芯杆座上分为几块的芯杆挡板在驱动机构的带 动下各块相互分开，各块围成的空隙变大，可以让钢管从中穿过。 如采用带缺口的整体芯杆挡板，则芯杆挡板在驱动机构的带动下 其缺口离开芯杆座中心孔，以让钢管通过。此时推料板上的工件 挡板也与芯杆挡板的动作类似，处于让钢管通过的状态。这样钢 管工件在工件辊道推送下顺次通过芯杆挡板间的空隙、芯杆座中 心孔、推料板中心孔、工件挡板间的空隙，直至钢管前端到达支 撑托辊处。这时支撑托辊下降一段距离，由支撑芯杆变为支撑钢 管。然后工件挡板在驱动机构带动下各块合拢夹紧钢管。启动推 料油缸前进，推料板就带着钢管继续向前移动。在推料板经过中 间的支撑托辊时，支撑托辊下降让推料板通过，推料板过去后支 撑托辊再升起继续支撑钢管。这时芯杆夹头松开以使钢管通过。 推料板推送钢管至其前端到达内模处。然后驱动机构使工件挡板 各块相互分开以松开钢管，推料油缸反向推料板后退，直至推料 板上的工件挡板前端运动到钢管后端之后。再使驱动机构带动工 件挡板各块相互合拢，使工件挡板各块围成的空隙小于钢管外
径；同时芯杆座上的芯杆挡板在驱动机构的带动下各块相互合 拢，各块围成的空隙变小，或整体芯杆挡板的缺口接近芯杆座中 心孔的中心，以挡住芯杆螺母。再次启动推料油缸推动推动板前 进，这时推料板上的工件挡板就顶在钢管的后端，将钢管前端顶 到内模上，这时钢管前端及钢管内的内模都处于外模中，可以进 行拉拔了。上述上料过程是在控制系统控制下自动进行的，这样 就在液压钢管拉拔机上实现了不需要装卸内模和移动芯杆的自 动上料。
本实用新型的有益效果在于自动上料克服了拉拔技术发展 的重大障碍，縮短了上料时间，显著提高拉拔机的生产效率，并 为液压钢管拉拔机生产过程全面自动化提供了基础。
附圃说明
以下结合附图对本实用新型的结构作详细说明 附
图1是自动上料装置正视纵剖面结构示意图。 附图2是附
图1中的A向视图，为工件辊道侧视结构示意图。
附图3也是附
图1中的A向视图，为采用链条传动和拉料钩 的工件辊道侧视结构示意图。
附图4是附图3中的E向视图，为采用链条传动和拉料钩的 工件辊道正视结构示意图。
附屈5是附
图1中的B向视图，为芯杆座背向外模座的面上安装芯杆挡板的结构示意图。
附图6也是附
图1中的B向视图，为芯杆座背向外模座的面 上安装整体芯杆挡板的结构示意图。
附图7是附
图1中的C向视剖图，为推料板朝向外模座的面 上安装工件挡板的结构示意图。
附图8是附
图1中的D向视剖图，为外模座朝向芯杆座的面 上安装芯杆夹头的结构示意图。
具体实施方式
在附图中，l是外模座，2是外模，3是芯杆夹头，4是芯杆 夹头驱动机构，5是内模，6是芯杆，7是芯杆螺母，8是支撑托 辊，9是支撑托辊驱动机构，10是钢管工件，11是推料板，12 是工件挡板，13是工件挡板驱动机构，14是芯杆座，15是芯杆 挡板，16是芯杆挡板驱动机构，17是推料油缸，18是推料油缸 的活塞杆，19是工件辊道，20是辊子，21是辊子驱动机构，22 是压辊，23是两半式辊子，24是传动链条，25是拉料钩，26是 链条驱动机构，27是芯杆座的中心孔，28是整体式芯杆挡板， 29是缺口， 30是推料板中心孔，31是机架。
如附图所示该自动上料装置的具体构造是外模座1和芯杆 座14固定的安装在机架31的两端；外模2固定的安装在外模座 1的中心孔中，推料油缸17的缸筒固定的安装在芯杆座14上，
推料油缸的活塞杆18朝向外模座1方向，其端部与推料板11固 定连接，推料油缸17在接通可换向的压力油液时推料油缸的活 塞杆18就伸出或縮回，带动推料板11做双向直线运动，芯杆6 的前端装有内模5，后端装有芯杆螺母7，在拉拔时内模5的位 置在外模2中。
上述这些结构与现有公知的液压冷拔机是相同的，本实用新 型的发明点是芯杆座中心孔27的直径大于钢管工件10的外径， 芯杆座14背向外模座1的一侧有工件辊道19，芯杆座14背向 外模座1的面上固定安装着芯杆挡板驱动机构16，其上连接着 芯杆挡板15或整体式芯杆挡板28，芯杆座14和外模座1之间 有支撑托辊8及支撑托辊驱动机构9，推料板中心孔30的直径 大于钢管工件10的外径，推料板11朝向外模座1的面上固定安 装着工件挡板驱动机构13其上连接着工件挡板12，外模座1朝 向芯杆座14的面上固定安装着芯杆夹头驱动机构4其上连接着 芯杆夹头3，芯杆螺母7的外径小于钢管工件10的内径。
工件辊道19的辊子20连接有辊子驱动机构21，并装有压辊22。
工件辊道19的辊子也可以是两半式辊23，两半各自自由转 动，两半中间留有空隙，空隙中有拉料钩25，拉料钩25安装在 传动链条24上。 芯杆挡板15分为几块，各块由芯杆挡板驱动机构16带动可 以分开或合拢，在合拢时，芯杆挡板15与芯杆座14贴合以承受 拉拔力。分开时芯杆挡板15的各块距芯杆座中心孔27中心的最 小径向尺寸大于钢管工件IO外圆的半径，以使钢管工件10可以 从中穿过；合拢时芯杆挡板15的各块距芯杆座中心孔27中心的 最小径向尺寸大于芯杆6外圆的半径小于芯杆螺母7外圆的半 径，以使芯杆6可以穿过同时挡住芯杆螺母7。
也可以采用一块整体芯杆挡板28，其上带有缺口 29，芯杆 挡板28由芯杆挡板驱动机构16带动，其上的缺口 29可以接近 或远离芯杆座中心孔27的中心，在接近芯杆座中心孔27的中心 时，芯杆挡板28与芯杆座14贴合以承受拉拔力；在缺口 29接 近；杆座中心孔27的中心时芯杆挡板28上距芯杆座中心孔27 中心的最小径向尺寸大于钢管工件IO外圆的半径，以使钢管工 件10可以从中穿过；合拢时芯杆挡板28上距芯杆座中心孔27 中心的最小径向尺寸大于芯杆6外圆的半径小于芯杆螺母7外圆 的半径，以使芯杆6可以穿过同时挡住芯杆螺母7。
工件挡板12分为几块，各块由工件挡板驱动机构13带动可 以分开或合拢，在合拢时，工件挡板12与推料板11贴合，以传 递推料板11顶推钢管工件10的力；分开时各块距推料板中心孔 30中心的最小径向尺寸大于钢管工件IO外圆的半径，合拢时各
块距推料板中心孔30中心的最小径向尺寸小于钢管工件10内圆 的半径，使其可以挡在钢管工件10的后端面上顶推。
支撑托辊8连接在支撑托辊驱动机构9上，可以伸縮。 芯杆夹头3连接在芯杆夹头驱动机构4上，可以夹紧和松开。
图1所示的是这种自动上料机构上料结束时的状态，其工作 过程是在上料开始时，芯杆夹头3夹紧芯杆6的前端，芯杆6的 后端由支撑托辊8支撑。这时推料板11的位置处于芯杆座14和 支撑托辊8间。芯杆挡板15或整体芯杆挡板28及工件挡板12 处于让钢管工件10通过的状态。辊子20或两半式辊子23推动 钢管工件IO移动，顺次通过芯杆挡板15或带缺口的整体式芯杆 挡板28留出的空隙、芯杆座的中心孔27、推料板的中心孔30、 工件挡板12间的空隙，直至钢管工件10前端到达支撑托辊8上 时停止移动，这时支撑托辊8下降一段距离，由支撑芯杆6变为 支撑钢管工件10。然后工件挡板12各块合拢夹紧钢管工件10， 推料油缸17启动前进，推料油缸的活塞杆18推动推料板11带 着钢管工件10继续向前移动。在推料板11经过中间的支撑托辊 8时，支撑托辊8下降让推料板11通过，推料板ll过去后支撑 托辊8再升起继续支撑钢管工件10。推料板11前进至钢管工件 10的前端到达内模5的后端时停下来，然后工件挡板12各块相 互分开以松开钢管。推料油缸17反向使推料板11后退，直至其
上的工件挡板12的前端运动到钢管工件10的后端之后。工件挡 板12各块再次合拢，其各块围成的空隙小于钢管工件10的外径; 同时芯杆挡板15各块相互合拢，或整体芯杆挡板28移动，其缺 口 29接近芯杆座中心孔27的中心挡住芯杆螺母7，同时芯杆夹 头3张开以使钢管通过。再次启动推料油缸17推动推料板11前 进，这时工件挡板12就顶在钢管工件10的后端，将钢管工件 10前端顶到内模5上，这时钢管工件10前端及内模5都处于外 模2中，可以进行拉拔了。上述上料过程是在控制系统控制下自 动进行的，这样就在液压钢管拉拔机上实现了不需要装卸内模和 移动芯杆的自动上料。
权利要求1.一种自动上料装置，其由外模座、芯杆座、内模、芯杆、芯杆螺母、工件辊道、芯杆挡板、推料板、推料油缸、工件挡板、芯杆夹头、支撑托辊、驱动机构、液压系统、控制系统组成，其特征是芯杆座中心孔的直径大于钢管工件的外径；芯杆座背向外模座一侧有工件辊道；芯杆座背向外模座的面上安装有可移动的芯杆挡板；芯杆座和外模座之间有支撑托辊；推料板中心孔的直径大于钢管工件的外径，推料板朝向外模座的面上安装有可移动的工件挡板；外模座朝向芯杆座的面上有芯杆夹头；芯杆螺母的外径小于钢管工件的内径。
2、 根据权利要求l所述的自动上料装置，其特征在于工件 辊道的辊子连接有驱动机构，并装有压辊。
3、 根据权利要求l所述的自动上料装置，其特征在于工件 辊道的辊子也可以是两半式辊子，两半各自自由转动，中间留有 空隙，空隙中有拉料钩，拉料钩安装在传动链条上。
4、 根据权利要求l所述的自动上料装置，其特征在于芯杆 挡板分为几块，各块由驱动机构带动可以分开或合拢，在合拢时， 芯杆挡板与芯杆座贴合；分开时各块距芯杆座中心孔中心的最小 径向尺寸大于工件外圆的半径，合拢时各块距芯杆座中心孔中心 的最小径向尺寸大于芯杆外圆的半径小于芯杆螺母外圆的半径。
5、 根据权利要求l所述的自动上料装置，其特征在于芯杆 挡板也可以是一块整体，其上开有缺口；芯杆挡板由驱动机构带 动，使其上的缺口接近或远离芯杆座中心孔的中心，在接近芯杆 座中心孔的中心时芯杆挡板与芯杆座贴合；在缺口接近芯杆座中 心孔的中心时芯杆挡板上距芯杆座中心孔中心的最小径向尺寸 大于工件外圆的半径，合拢时芯杆挡板上距芯杆座中心孔中心的 最小径向尺寸大于芯杆外圆的半径小于芯杆螺母外圆的半径。
6、 根据权利要求l所述的自动上料装置，其特征在于工件 挡板分为几块，各块由驱动机构带动可以分开或合拢，在合拢时， 工件挡板与推料板贴合；分开时各块距推料板中心孔中心的最小 径向尺寸大于工件外圆的半径，合拢时各块距推料板中心孔中心 的最小径向尺寸小于工件外圆的半径。
7、 根据权利要求l所述的自动上料装置，其特征在于支撑 托辊连接有传动机构，可以伸縮。
8、根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于芯 杆夹头连接有传动机构，可以夹紧和松开。
专利摘要一种液压拉拔机自动上料装置，其装有工件辊道、支撑托辊；芯杆座上有可以分合的芯杆挡板；推料板上有可以分合的工件挡板；外模座上有芯杆夹头。工件在辊道的推动下穿过芯杆座、推料板的中心孔到达支撑托辊上，再用工件挡板夹持由推料板推送到内模处，推料板再退回，用其上的工件挡板将工件顶推入模具中完成上料过程。该机构实现了不需要装卸内模和移动芯杆的自动上料，显著提高了拉拔机的生产效率。
文档编号B21C1/32GK201195169SQ200820107719
公开日2009年2月18日 申请日期2008年3月20日 优先权日2008年3月20日
发明者马建群 申请人:祁书瑾