一种大型螺栓冲压淬火冷却一体装置的制作方法

1.本发明涉及大型螺栓生产技术领域，更具体的说，涉及一种大型螺栓冲压淬火冷却一体装置。


背景技术：

2.螺栓是常见的五金部件，大型螺栓与较小的螺栓在生产工艺上具有差别，大型螺栓由于其使用工况较为特殊，对其结构强度要求较高，所以体积较大，（冷镦机加工工件的直径一般为25毫米以下），通常采用大型冲压机对其进行冲压，从而形成螺帽的形状；实际工作时是人工拿着钳子，将料棒移动到高频加热器进行局部升温，便于冲压成型，再将局部升温后的料棒移动到冲压机上进行冲压，之后将冲压后的料棒收集到淬火内一起进行淬火和冷却；现有的操作方式具有以下缺陷；1、在不同的工位之间需要频繁的移动工件，需人工频繁的介入，工件在移动过程中存在较长的加工真空期，劳动强度大，加工效率低。
3.再例如，现有专利cn201910870909.5和cn202010094240.8，该引述专利功能较为单一，工件在冲压和淬火之间需人工进行移动，工件不能够在不同的工序之间自动高效的移动。


技术实现要素：

4.针对以上缺陷，本发明提供一种大型螺栓冲压淬火冷却一体装置，解决上述问题。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种大型螺栓冲压淬火冷却一体装置，包括截断机、冲压机、高频加热器、料棒和恒温组件，所述冲压机位于截断机和恒温组件中间的位置，所述截断机一侧设有料棒转移机构，所述冲压机下端设有料棒退料机构，料棒退料机构包括软化工位和冲压工位，所述冲压机一侧设有淬火推进机构；所述料棒转移机构包括旋转电机、定位部、转移部和夹持部，所述旋转电机带动转移部和夹持部在水平方向往复转动，所述定位部将两水平放置的料棒转动到竖直放置，所述夹持部用于夹持料棒；所述转移部将定位部上的料棒转移到软化工位上，将软化工位上的料棒移到冲压工位，将冲压工位上的料棒转移到淬火推进机构；所述料棒退料机构还包括软化部、冲压部和自动提升部，所述软化部对料棒的一端进行加温，所述冲压部对料棒加温的一端进行冲压形成螺帽，所述自动提升部将一端加温的料棒和冲压后的料棒提升，用于夹持部夹取；淬火推进机构包括锥形斗、加热部，所述锥形斗对料棒的路径进行导向，所述加热部将竖直摆放的料棒依次进入到恒温组件内；所述恒温组件一侧设有冷却箱；所述截断机和冲压机侧表面各安装有稳定部，所述稳定部使料棒保持竖直的状态。
6.所述定位部包括安装在截断机侧表面的步进电机，步进电机旋转端安装有转动
盘，转动盘两侧安装有u形磁铁一，u形磁铁一与截断机输出端对齐。
7.进一步的，所述转移部包括安装在截断机和冲压机之间的滑轨，所述旋转电机安装在滑轨一端，所述滑轨另一端安装有轴承一，旋转电机旋转端安装有螺纹轴一，螺纹轴一一端与轴承一内圈固定连接，所述滑轨上安装有滑动块，滑动块下端安装有连接板，连接板下端安装有矩形盒，矩形盒一端安装有匚形杆，所述冲压机侧表面安装有匚形干涉板。
8.进一步的，所述夹持部包括安装在矩形盒一端的连接块，连接块中心处开有矩形孔，矩形孔内侧安装有滑动杆，滑动杆一端安装有u形磁铁二，u形磁铁二一侧设有三角块，连接块与u形磁铁二之间安装有压缩弹簧一。
9.进一步的，所述夹持部还包括安装在矩形盒另一端和匚形杆一端的实心块，实心块上开有l形槽，l形槽内安装有l形杆，所述l形杆与l形槽滑动连接，所述l形槽与l形杆之间安装有压缩弹簧二，所述l形杆一端安装有缓冲垫，l形杆另一端安装有弧形夹持板一，连接块侧表面安装有弧形夹持板二。
10.进一步的，所述软化部包括安装在截断机侧表面的支撑架一，支撑架一一端安装有承载台，承载台上端安装有限位管，承载台中心处开有连通孔一，所述高频加热器输出端位于限位管上方。
11.进一步的，所述冲压部包括安装在冲压机下端的底模，底模下端开有连通孔二，冲压部上端安装有顶模。
12.进一步的，所述自动提升部包括安装在冲压机下端一侧的轴承二，轴承二设有两对，轴承二内圈安装有螺纹轴二，螺纹轴二下端安装有互相啮合的齿轮一，所述螺纹轴二上端安装有升降板，升降板与螺纹轴二螺纹连接，所述升降板两端安装有提升杆，提升杆穿过连通孔一和连通孔二，所述提升杆上端安装有永磁铁；所述冲压机下端安装有驱动电机，驱动电机旋转端安装有与齿轮一啮合的齿轮二。
13.进一步的，所述加热部包括安装在冲压机一侧的直线电机一，直线电机一伸缩端安装有l形推动板，高频加热器输出端设在l形推动板上方，锥形斗设在高频加热器输出端上方；所述恒温组件包括箱体，所述箱体两端开有t形孔，箱体一侧安装有水平台，箱体内侧设有火焰喷射器，箱体内侧安装有承重板。
14.进一步的，所述稳定部包括安装在截断机和冲压机侧表面的固定板，固定板一端安装有矩形套管，矩形套管中心处安装有齿轮二，齿轮二两侧设有齿条，齿条与齿轮二啮合，所述齿条一端安装有夹爪，所述截断机和冲压机侧表面安装有直线电机二，直线电机二伸缩端与齿条固定连接。
15.本发明的有益效果是：通过料棒转移机构的作用可将定位部上的料棒转移到软化工位上，将软化工位上的料棒移到冲压工位，将冲压工位上的料棒转移到淬火推进机构，实现自动转移工件，较少人工的参与，降低劳动强度，提高加工效率；通过自动提升部的作用可使料棒在升温或冲压的工位时，可自动退料，配合夹持的运转，可进一步提高料棒的转移效率；通过加热部的作用可预先对料棒进行自动升温操作，利用高频加热器的特性可快速对料棒进行加温，省去传统淬火炉对料棒缓慢加温的过程；配合恒温组件的温度保持，可实现淬火的操作；通过l形推动板的间歇运动可对恒温组件一边上料一边下料；通过稳定部的作用使料棒在加工时具有稳定的状态，防止料棒倾斜。
附图说明
16.图1是本发明所述一种大型螺栓冲压淬火冷却一体装置的结构示意图；图2是料棒退料机构的示意图；图3是淬火推进机构的示意图；图4是料棒转移机构的俯视示意图；图5是夹持部的俯视示意图；图6是箱体的横截面示意图；图7是t形孔的示意图；图8是稳定部的示意图；图9是定位部的侧视示意图；图10是滑轨的局部示意图；图中，1、截断机；2、冲压机；3、高频加热器；4、料棒；5、恒温组件；6、软化工位；7、冲压工位；8、旋转电机；9、定位部；10、转移部；11、夹持部；12、软化部；13、冲压部；14、自动提升部；15、锥形斗；16、加热部；17、冷却箱；18、稳定部；19、步进电机；20、转动盘；21、u形磁铁一；22、滑轨；23、轴承一；24、螺纹轴一；25、滑动块；26、连接板；27、矩形盒；28、匚形杆；29、匚形干涉板；30、连接块；31、矩形孔；32、滑动杆；33、u形磁铁二；34、三角块；35、实心块；36、l形槽；37、l形杆；38、压缩弹簧二；39、缓冲垫；40、弧形夹持板一；41、弧形夹持板二；42、支撑架一；43、承载台；44、限位管；45、连通孔一；46、底模；47、连通孔二；48、顶模；49、轴承二；50、螺纹轴二；51、齿轮一；52、升降板；53、提升杆；54、永磁铁；55、直线电机一；56、l形推动板；57、箱体；58、t形孔；59、水平台；60、火焰喷射器；61、承重板；62、固定板；63、矩形套管；64、齿轮三；65、齿条；66、压缩弹簧一；67、直线电机二；68、夹爪；69、齿轮二；70、驱动电机。
具体实施方式
17.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
18.本技术实施例提供一种大型螺栓冲压淬火冷却一体装置，请参考图1-图10：包括截断机1、冲压机2、高频加热器3、料棒4和恒温组件5，冲压机2位于截断机1和恒温组件5中间的位置，截断机1一侧设有料棒转移机构，冲压机2下端设有料棒退料机构，料棒退料机构包括软化工位6和冲压工位7，冲压机2一侧设有淬火推进机构；料棒转移机构包括旋转电机8、定位部9、转移部10和夹持部11，旋转电机8带动转移部10和夹持部11在水平方向往复转动，定位部9将两水平放置的料棒4转动到竖直放置，夹持部11用于夹持料棒4；转移部10将定位部9上的料棒4转移到软化工位6上，将软化工位6上的料棒4移到冲压工位7，将冲压工位7上的料棒4转移到淬火推进机构；料棒退料机构还包括软化部12、冲压部13和自动提升部14，软化部12对料棒4的一端进行加温，冲压部13对料棒4加温的一端进行冲压形成螺帽，自动提升部14将一端加温的料棒4和冲压后的料棒4提升，用于夹持部11夹取；淬火推进机构包括锥形斗15、加热部16，锥形斗15对料棒4的路径进行导向，加热
部16将竖直摆放的料棒4依次进入到恒温组件5内；恒温组件5一侧设有冷却箱17；截断机1和冲压机2侧表面各安装有稳定部18，稳定部18使料棒4保持竖直的状态。
19.具体在实际应用中，原料通过截断机1后截成符合规定的料棒4，通过截断机1的推送，料棒4移动到定位部9的位置，控制定位部9的转动可使料棒4与定位部9贴合，定位部9吸住料棒4，之后在带动定位部9转动90度，使料棒4处于竖直的状态；再控制转移部10工作，转移部10带动夹持部11移动到料棒4的位置，并自动夹住料棒4，转移部10开始向右侧移动，转移部10带动料棒4从定位部9移动到软化工位6的位置，之后控制最左侧的夹持部11断电并释放料棒4，料棒4在重力的作用下落到软化部12的位置进行升温软化；同时转移部10向左侧移动复位，中间夹持部12与正在软化的料棒4对齐；通过高频加热器3的工作对料棒4进行加温，对料棒4的一端软化完毕后，控制自动提升部14工作，自动提升部14与料棒4的下表面接触，并将料棒4顶升到中间夹持部12的位置，夹持部12将软化后的料棒4夹紧，再次控制转移部10向右侧移动，使料棒4从软化部12的位置移动到冲压部13的位置，夹持部11自动释放料棒4，料棒4在重力的作用下下落到冲压工位7，转移部10再次复位，在复位的过程中，中间夹持部12离开冲压工位7后，右侧夹持部12到达冲压工位7前控制冲压机2工作，冲压完毕后；右侧的夹持部11移动与冲压工位7对齐的位置；控制自动提升部14工作将冲压工位7上的料棒4顶起，右侧的夹持部11夹住成型的料棒4，最后控制转移部10向右侧移动，带动料棒4移动到加热部16的正上方，夹持部11释放料棒4，料棒4在重力的作用下下落，之后控制转移部10带动夹持部11复位；通过加热部16的作用对料棒4整体进行加温，之后将料棒4推动到恒温组件5内，保持一定时间后被推出，最终落到冷却箱17内进行冷却。
20.参照说明书附图1和说明书附图9，定位部9包括安装在截断机1侧表面的步进电机19，步进电机19旋转端安装有转动盘20，转动盘20两侧安装有u形磁铁一21，u形磁铁一21与截断机1输出端对齐。
21.具体在实际应用中，步进电机19的转动可带动转动盘20转动，转动盘20带动u形磁铁一21处于水平的位置，与截断机1输出端处于对齐的位置，截断机1将料棒4推送到与u形磁铁一21对齐的位置，之后控制u形磁铁一21通电，将料棒4吸附住，之后控制步进电机19转动90度，使料棒4处于竖直的状态。
22.参照说明书附图1、说明书附图5和说明书附图10，转移部10包括安装在截断机1和冲压机2之间的滑轨22，旋转电机8安装在滑轨22一端，滑轨22另一端安装有轴承一23，旋转电机8旋转端安装有螺纹轴一24，螺纹轴一24一端与轴承一23内圈固定连接，滑轨22上安装有滑动块25，滑动块25下端安装有连接板26，连接板26下端安装有矩形盒27，矩形盒27一端安装有匚形杆28，冲压机2侧表面安装有匚形干涉板29。
23.具体在实际应用中，转移部10带动夹持部11移动分为最左侧和最右侧两个位置，旋转电机8转动带动螺纹轴一24转动，螺纹轴一24旋转带动滑动块25移动，通过滑轨22的作用使滑动块25稳定的滑动。
24.参照说明书附图1、说明书附图4和说明书附图5，夹持部11包括安装在矩形盒27一端的连接块30，连接块30中心处开有矩形孔31，矩形孔31内侧安装有滑动杆32，滑动杆32一端安装有u形磁铁二33，u形磁铁二33一侧设有三角块34，连接块30与u形磁铁二33之间安装
有压缩弹簧一66。
25.具体在实际应用中，当转移部10带动最左侧的夹持部11向最左侧的位置移动时，三角块34先于料棒4接触，三角块34与料棒4之间的作用力带动压缩弹簧一66受到压缩，当料棒4与u形磁铁二33对齐时，通过压缩弹簧一66弹性的作用使u形磁铁二33与料棒4贴合，控制u形磁铁二33通电使u形磁铁二33吸进料棒4，当转移部10向右侧移动时，可带动料棒4与定位部9分离（定位部9上的u形磁铁一21断电），在向右侧移动过程中（料棒4受到u形磁铁一16的推力）压缩弹簧一66会再次压缩和释放。
26.参照说明书附图1、说明书附图4和说明书附图5，夹持部11还包括安装在矩形盒27另一端和匚形杆28一端的实心块35，实心块35上开有l形槽36，l形槽36内安装有l形杆37，l形杆37与l形槽36滑动连接，l形槽36与l形杆37之间安装有压缩弹簧二38，l形杆37一端安装有缓冲垫39，l形杆37另一端安装有弧形夹持板一40，连接块30侧表面安装有弧形夹持板二41。
27.具体在实际应用中，该夹持部11设有两组，中间一组的夹持部11负责将料棒4从软化工位6移动到冲压工位7，右侧一组的夹持部11负责将料棒4从冲压工位7移动到加热部16的位置，当夹持部11与软化工位6或者冲压工位7对齐时，上移的料棒4将会撑开弧形夹持板一40和弧形夹持板二41，通过压缩弹簧二38的作用可使弧形夹持板一40和弧形夹持板二41夹紧料棒4，通过摩擦力可使料棒4处于稳定的状态；中间位置夹持部11上的缓冲垫39与匚形干涉板29左端接触时，或右侧位置夹持部11上的缓冲垫39与匚形干涉板29右端接触时，当转移部10再次向右侧移动，此时匚形干涉板29阻止l形杆37移动，压缩弹簧二38受到压缩，弧形夹持板一40远离弧形夹持板二41，从而释放料棒4。
28.参照说明书附图1和说明书附图2，软化部12包括安装在截断机1侧表面的支撑架一42，支撑架一42一端安装有承载台43，承载台43上端安装有限位管44，承载台43中心处开有连通孔一45，高频加热器3输出端位于限位管44上方。
29.具体在实际应用中，通过转移部10和夹持部11的工作，当料棒4落入到软化部12位置时，通过承载台43和限位管44的作用使料棒4处于稳定的状态，控制高频加热器3工作，高频加热器3输出端对料棒4的上端进行加热，到一定时间后，控制高频加热器3停止工作。
30.参照说明书附图1和说明书附图2，冲压部13包括安装在冲压机2下端的底模46，底模46下端开有连通孔二47，冲压部13上端安装有顶模48。
31.具体在实际应用中，冲压机2的工作带动顶模48下压，顶模48与底模46贴合，从而对料棒4进行冲压操作。
32.参照说明书附图1和说明书附图2，自动提升部14包括安装在冲压机2下端一侧的轴承二49，轴承二49设有两对，轴承二49内圈安装有螺纹轴二50，螺纹轴二50下端安装有互相啮合的齿轮一51，螺纹轴二50上端安装有升降板52，升降板52与螺纹轴二50螺纹连接，升降板52两端安装有提升杆53，提升杆53穿过连通孔一45和连通孔二47，提升杆53上端安装有永磁铁54；所述冲压机2下端安装有驱动电机70，驱动电机70旋转端安装有与齿轮一51啮合的齿轮二69。
33.具体在实际应用中，控制驱动电机70正转带动齿轮二69转动，齿轮二69转动带动另一个齿轮二69转动，齿轮二69转动带动螺纹轴二50对向转动，不同螺纹轴二50上的螺纹
旋向相反，从而使升降板52向上移动，驱动电机70反转带动升降板52下降，升降板52的移动带动提升杆53升降，提升杆53对料棒4起到升降的作用，通过永磁铁54的作用可使料棒4处于较为稳定的状态。
34.参照说明书附图1、说明书附图3、说明书附图6和说明书附图7，加热部16包括安装在冲压机2一侧的直线电机一55，直线电机一55伸缩端安装有l形推动板56，高频加热器3输出端设在l形推动板56上方，锥形斗15设在高频加热器3输出端上方；恒温组件5包括箱体57，箱体57两端开有t形孔58，箱体57一侧安装有水平台59，箱体57内侧设有火焰喷射器60，箱体57内侧安装有承重板61。
35.具体在实际应用中，夹持部11释放料棒4，料棒4在重力的作用下掉落到锥形斗15内，通过锥形斗15的作用可使料棒4保持竖直的状态下落到l形推动板56与承重板61之间的位置，两个料棒4叠放在一起，高频加热器3对上端的料棒4进行全面的升温，升温到指定温度时，控制直线电机一55伸长，直线电机一55带动l形推动板56和下方的料棒4向右侧推动直至进入到恒温组件5内，当l形推动板56复位时，上方的料棒4会下落到l形推动板56上；恒温组件5内的料棒4呈一字排列，通过l形推动板56的反复移动可将料棒4推到冷却箱17内进行冷却。
36.参照说明书附图1、说明书附图2、说明书附图3、说明书附图4，稳定部18包括安装在截断机1和冲压机2侧表面的固定板62，固定板62一端安装有矩形套管63，矩形套管63中心处安装有齿轮三64，齿轮三64两侧设有齿条65，齿条65与齿轮三64啮合，齿条65一端安装有夹爪68，截断机1和冲压机2侧表面安装有直线电机二67，直线电机二67伸缩端与齿条65固定连接。
37.具体在实际应用中，当料棒4在在软化工位6或加热部16升温时，控制直线电机二67伸长，直线电机二67伸长带动齿条65移动，通过齿轮三64的作用使齿条65对向运动，齿条65带动夹爪68夹住料棒4，之后在从开，使料棒4处于居中的位置，保持一定的稳定的性。
38.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
39.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
41.在本发明中，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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。