[發明專利]基于矯直機理的預制棒料V型槽尖端微裂紋的方法

有效

• 申請號: 201310654262.5
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103658240A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張立軍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B21D3/00
• 分類號: B21D3/00;B21D43/02
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 李貴蘭

技術領域

本發明涉及一種基于矯直機理的預制棒料V型槽尖端微裂紋的方法，屬于金屬棒料下料技術領域。

背景技術

當前，制造業中的金屬棒料下料問題日益引起人們的重視，所謂下料是指將棒料分離成所需尺寸和形狀的毛坯，以便對其進行后續加工的工序。在機械制造等許多行業中，金屬棒料的下料是加工工藝過程中的第一道工序，它廣泛存在于冷擠壓、模鍛、金屬鏈條銷、滾動軸承滾子、螺栓、螺母、銷子、軸類件等的備料工序之中，并且在這些下料工序中，下料數量巨大。目前傳統的下料方法，如鋸切、車削等不同程度地存在著材料利用率低、下料力大、能耗高、生產效率低以及下料斷面質量差等問題，為此低應力下料應運而生。所謂低應力下料就是利用裂紋技術，在金屬棒料表面的圓周上每隔一定長度預先加工一個尖銳的環狀V型槽，加載后使材料在V型槽底部產生局部裂紋，依靠裂紋的緩慢擴展完成下料。

現有技術中，低應力精密下料方法均采用車削方法預制V型槽，由于車削磨損及其壽命問題，導致V型槽的根部圓角半徑不能太小，從而使應力集中不可能太大，導致下料力仍很大，并且對具有較大圓角半徑的環狀V型槽加載后形成理想裂紋所用時間占據了疲勞下料總時間的80%以上，進而下料效率低。這是因為下料時，如果初始外力較大，則棒料瞬間斷裂，斷面質量很差；若初始外力較小，則棒料V型槽尖端裂紋很難產生或不產生，導致下料時間很長，初始外力的控制較難。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于矯直機理的預制棒料V型槽尖端微裂紋的方法，并設計出一種預制棒料V型槽尖端裂紋裝置。在下料之前，首先通過一定的規則擰動裝置中的調節螺栓，在V型槽尖端產生較大的循環應變，進而在棒料V型槽尖端產生微裂紋。然后再將預制好微裂紋的金屬棒料送入下料機中進行低應力下料。由于V型槽尖端已經有微裂紋，因此這種方法不但初始下料外力很容易控制，而且V型槽尖端裂紋擴展過程連續，每節棒料的下料時間明顯減少。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下。

一種基于矯直機理的預制棒料V型槽尖端微裂紋的方法，基于下述矯直機進行，所述矯直機主要由從動拉料機構、主動拉料機構、矯直與傳動機構、送料機構和機架這五部分組成，其中，從動拉料機構、主動拉料機構、矯直與傳動機構、送料機構均設置在機架上，從動拉料機構、主動拉料機構設置在矯直與傳動機構一端，送料機構設置在矯直與傳動機構另一端。而從動拉料機構、主動拉料機構和送料機構的結構與工作原理類似。

上述主動拉料機構包括支架，支架上設置有第一電動機，第一電動機上設置有減速器，減速器輸出軸上設置有同步帶；減速器輸出軸上設置有主動拉料下輪，主動拉料下輪上方設置有拉料上輪；主動拉料下輪與減速器輸出軸之間設置有第一鍵；主動拉料下輪外側設置有采用第一螺釘固定的止脫板；拉料上輪上設置有壓緊軸，壓緊軸上設置有第一滾動軸承予以支撐，第一滾動軸承的內圈由壓緊軸軸肩和軸承端壓板定位，軸承端壓板通過第一螺栓固定在壓緊軸上；拉料上輪上方設置有壓緊筒蓋，壓緊筒蓋中間設置有螺紋孔，螺紋孔內采用螺紋連接有第一調節螺栓；壓緊軸上連接有調節滑塊，調節滑塊另一端與第一調節螺栓焊接在一起；壓緊軸上設置有套筒，套筒外側位置螺紋連接有螺母。

上述矯直與傳動機構在兩端通過第二螺栓將軸承座固定在機架上。在第二螺栓之間設置有銷將其與機架進一步定位。兩端設置有V型開口的左導模具和右導模具，左導模具和右導模具外側位置分別固定設置有長壓緊筒、短壓緊筒予以定位，長壓緊筒外側設置有軸承壓緊蓋，軸承壓緊蓋上設置有第二螺釘與長壓緊筒外側的轉轂體連接。轉轂體的上下外側通過第四螺釘與底層蓋板連接，底層蓋板的外側是輪轂蓋板，底層蓋板和輪轂蓋板之間通過焊接連接，內部預先采用第三螺釘固定；輪轂蓋板的螺紋孔上布置有第二調節螺栓，第二調節螺栓下端部依次設置有矯直模調節滑塊、第三滾動軸承和矯直模；長壓緊筒外側設置轉轂體，轉轂體外側設置有大帶輪，轉轂體外與大帶輪之間設置有第二鍵；轉轂體的左端通過第二滾動軸承由軸承座支撐；第二滾動軸承的內圈由大軸套和小軸套定位，滾動軸承的外圈由透蓋定位。第二滾動軸承內設置有氈圈予以密封。

上述電機及調節機構結構包括第二電動機，其中，第二電動機采用第三螺栓固定在支撐板上。支撐板的一端設置有短銷軸固定在電機定機座上，支撐板的另一端設置有第三螺栓，第三螺栓與電機調節板通過長銷軸連接；電動機機座通過第四螺栓與固定的槽鋼連接；第二電動機的輸出軸上安裝有小帶輪，小帶輪與并輸出軸之間設置有第三鍵；小帶輪外端設置有電機端蓋壓緊板，電機端蓋壓緊板上設置有第五螺釘將電機端蓋壓緊板與電動機軸連接，以壓緊小帶輪。