一种带有螺旋内冷孔的棒材加工装置的制作方法

本实用新型涉及棒材加工设备，具体是指一种带有螺旋内冷孔的棒材加工装置。

背景技术：

近年来，带螺旋形冷却水孔的硬质合金钻头越来越普遍，可以提高深孔加工的效率，钻削难加工材料，满足自动加工线及加工中心的需要。这些钻头的螺旋型内冷孔来自其毛坯圆棒预制的内冷却孔。目前国内能够做出高质量内冷螺旋棒材的供应商屈指可数。而精度和效率都还远低于国外品牌。

当前最普遍的方法是：模具内制作有多头内螺纹，螺纹的导程和设计棒材导程一致，物料从模具内挤出时，受到模具螺旋槽的摩擦力，会沿模具螺旋槽旋转。而模具内带有两条或多条尼龙线，物料的旋转会带动尼龙线旋转，从而使尼龙线旋转形成的螺旋孔导程设计导程一致。挤出的带螺旋内冷孔的毛坯经过烧结得到我们需要的硬质合金棒材。

尽管上述这种方法可以批量的制造带螺旋内冷孔的硬质合金或陶瓷棒材，但仍有以下不足：

(1)精度较低，由于制粉和烧结工艺的自身限制，不同牌号和批号的原料的收缩率差异较大，如果用同一个模具生产不同的原料，就会得到差异较大的几何尺寸，主要指外径和导程；

(2)成本较高，由于模具制造困难，目前单套模具价格在2到3万元。为了能适应不同的收缩率，不同的直径系列从3～30mm和不同的螺旋升角常用的15，30，40度，如果要想制作全部产品，模具至少要300套，模具费将达到500万以上。同时模具的内螺纹极易损坏，导致模具报废。

另外，此法作出的棒材由于外侧带有螺纹，磨削余量大大超过普通圆棒，达到普通圆棒的磨量1～1.5倍，很多客户都表示希望减小磨削余量，提高外圆无心磨的效率。同时螺纹会导致原材料的增加约5～20％，根据不同直径，以及烧结过程中的裂纹率和弯曲度的增加，这些都会导致成本的提高和资源的浪费；

(3)模具制作周期长，如果由于模具损坏或开发新产品，制作模具大约需要1-2个月，难以满足当前快速准时制造的要求。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种带有螺旋内冷孔的棒材加工装置，包括套筒，套筒下部通过加装的模架固定有卡盘，模架内通过卡盘固定有动模，动模内设有通过棒材的内腔；模架内安装有适配规格的上滑环，上滑环下部安装有下滑环；

模架由卡盘固定在挤压机底部，动模一端固定有驱动盘，驱动盘一端通过皮带连接电机一侧加装的减速器，通过电机的转速控制与挤出速度的配合实现挤出棒材的导程控制。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：整体结构简单实用，制作成本低，工艺简单，一模多用，生产稳定可靠，可精确控制导程，低成本，可进行小磨削余量的硬质合金或陶瓷等材料的带螺旋内冷孔的棒材的生产，适用性广，便于推广。

作为改进，动模一端通过螺栓固定有刻针。

作为改进，套筒内固定有芯线，形成平行冷却孔。

作为改进，芯线数量不固定，根据实际情况选择，可选择两条或多条两者之一。

附图说明

图1是一种带有螺旋内冷孔的棒材加工装置的结构示意图。

图2是实施例的结构示意图。

如图所示：1、工作平台架，2、主机，3、显示屏，4、转速控制器，5、电机，6、减速器，7、卡盘，8、图像采集摄像头，9、棒材，10、芯线，11、刻针，12、驱动盘，13、下滑环，14、动模，15、上滑环，16、模架，17、套筒，18、挤压机料缸，19、挤压机，20、安装架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

本实用新型在具体实施时，一种带有螺旋内冷孔的棒材加工装置，包括套筒17，所述套筒17下部通过加装的模架16固定有卡盘7，模架16内通过卡盘7固定有动模14，动模14内设有通过棒材9的内腔；模架16内安装有适配规格的上滑环15，上滑环15下部安装有下滑环13；

所述模架16由卡盘7固定在挤压机19底部，动模14一端固定有驱动盘12，驱动盘12一端通过皮带连接电机5一侧加装的减速器6，通过电机5的转速控制与挤出速度的配合实现挤出棒材的导程控制。

所述动模14一端通过螺栓固定有刻针11。

所述套筒17内固定有芯线10，形成平行冷却孔。

所述芯线10数量不固定，根据实际情况选择，可选择两条或多条两者之一。

本实用新型的工作原理：由于在生产中使用的现有工艺存在前面的不足，本产品在借鉴原工艺优点的基础上，研制了新的加工方法，核心是采用了旋转的无内螺纹模具，使得本系统可以使用和实心棒材相同的模具，同时一个模具可以同时生产不同螺旋角的产品而不需要换模，既降低了模具费用和物料成本的同时，也实现了螺旋升角的精确控制。

在挤压机料缸内的软料，受到压头的压力进入动模并被挤出，动模通过驱动盘连接在模架上，模架由卡盘固定在柱塞式挤出机上，由电机通过皮带或齿轮带动驱动盘特殊设计的结构用来防止料的泄漏并能使旋转自如。

套筒内固定的两条或多条芯线，形成平行冷却孔，物料挤出套筒后进入动模，在驱动盘带动的动模旋转摩擦力作用下做螺旋向下运动，从而使平行的冷却孔变成螺旋形。使用同一套摸具，通过电机转速的调整和挤出速度的配合，可以获得并精确控制所需的各种螺旋升角和导程。

特殊刻线设计使得挤出后棒材表面留下一条很浅的螺旋线，该螺旋线的导程和内部螺旋孔的导程一致，用于后续的自动控制以及导程测量。

由于挤出机的压力可达500吨以上，甚至到1000吨，高压力小极易产生变形，漏料，卡死等情况，本装置经过了10多次的打样试制，反复设计修改，最终才成功的用于650吨挤出机的硬质合金棒材生产。本专利设计巧妙，在高压下能够用小功率的电机带动模具自由旋转，并有效的避免变形，漏料，卡死等情况。也为后续的自动控制提供了良好的可操作性。

实施例：

本实施例提供了本装置在实际设备中的具体安装模式，包括工作平台架1，工作平台架1上通过安装架20设有挤压机19，挤压机19下部连接有挤压机料缸18，挤压机料缸18底部设有与挤压机19冲压头相适配的套筒17，套筒17下部通过加装的模架16固定有卡盘7，模架16内通过卡盘7固定有动模14，动模14内设有通过棒材9的内腔；模架16内安装有适配规格的上滑环15，上滑环15下部安装有下滑环13；

模架16由卡盘7固定在挤压机19底部，动模14一端固定有驱动盘12，驱动盘12一端通过皮带连接电机5一侧加装的减速器6，电机5上部设有转速控制器4，转速控制器4一侧设有主机2，主机2通过电源线与转速控制器4相连接，实现对电机5转速的控制，主机2上部通过电源线连接有显示屏3。

挤出棒材时的压力根据材料的硬度和棒材的直径是不同的，一般用到100-300吨，本装置可以根据实际的设备吨位进行针对性设计，适用于各种不同规格型号的挤出机使用。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。