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星形套热锻成型的加工方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:26


星形套热锻成型的加工方法

技术领域

本发明涉及锻造技术领域,尤其涉及一种星形套热锻成型的加工方法。

背景技术

星形套是车用万向传动装置的重要组成部分,星形套的外周壁设置有多个辊道并通过滚道内的钢球与球形壳连接,以实现万向转动及动力的传递。

中国申请CN 116408609A公开了一种星形套类零件的精密成形方法,其公开了星形套加工的成型方法及步骤。中国公开文件CN210702295U公开了一种斜球道星形套模具,该模具公开了星形套模具的加工特点。

然而,上述的星形套锻造方法所需的材料直径大,加工复杂,材料需要经过多道工序处理,所需成本高且加工流程长,导致加工复杂化的技术问题,因此需要改进。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题,本发明实施例提供一种星形套热锻成型的加工方法,用以解决星形套切削加工成本高,加工流程复杂的技术问题。

根据本发明实施例提供一种星形套热锻成型的加工方法,星形套热锻成型流水线应用于该加工方法,星形套热锻成型流水线包括高频加热装置、冲床设备、第一机械手装置和第二机械手装置,所述冲床设备包括工作台、冲压端、安装于所述工作台的下模组件和安装于所述冲压端的上模组件,所述工作台和所述冲压端之间形成有锻压工位,所述锻压工位与所述下模组件间隔设置;

该加工方法包括:

S101,将柱状的金属柱通过所述高频加热装置整体加热;

S102,所述第一机械手装置夹持所述金属柱的外周壁并移动至所述锻压工位,所述冲压端向所述工作台方向移动并冲击所述金属柱的端部,以将所述金属柱初步锻压成粗胚件;其中,所述锻压工位用于锻压所述金属柱的端面形态及形体尺寸,所述端面形态包括在所述金属柱端面形成正圆端面及位于所述正圆端面中心的球面凹槽,所述形体尺寸包括所述粗胚件的外径尺寸大于所述金属柱的外径尺寸,所述粗胚件的轴向长度尺寸小于所述金属柱的轴向长度尺寸;

S103,所述第一机械手装置再移动所述粗胚件并将所述粗胚件送入所述下模组件,所述下模组件对所述粗胚件进行居中定位;

S104,所述冲压端向所述工作台方向移动并推动所述上模组件抵推所述下模组件合模锻造所述粗胚件,以将所述粗胚件锻造形成毛坯件;

S105,所述冲压端带动所述上模组件远离所述下模组件,所述下模组件将所述毛坯件送出所述工作台,所述第二机械手装置将所述毛坯件夹持脱离所述下模组件;

重复步骤S101~S105,以进行连续生产。

在一实施例中,所述冲压端驱动所述上模组件向所述下模组件的合模行程大于或等于所述锻压工位的冲压行程。

在一实施例中,所述下模组件包括底座、沿所述底座径向滑动的多个成型块、平行于所述底座的驱动板、连接所述成型块和所述底座的径向复位组件、连接所述底座和所述驱动板的弹性复位机构,所述驱动板设置有驱动孔,所述驱动孔的孔壁间隔分布倾斜的多个引导槽,所述成型块插接于所述驱动孔,所述成型块包括与所述引导槽匹配的引导面及与毛坯件相匹配的成型面,所述上模组件推抵所述驱动板克服弹性复位机构的弹性力移动,多个所述成型块沿所述引导槽滑动并同步向中心合拢,所述成型面挤压锻造所述粗胚件。

在一实施例中,所述成型块配置有主体部及凸出所述主体部的悬臂部,所述主体部和悬臂部之间构成台阶结构,所述成型面设置于所述悬臂部朝向中心方向的一侧,所述成型面包括弧形面及倾斜凸出所述弧形面的滚道筋,所述滚道筋自所述成型块的顶端向底座方向倾斜设置。

在一实施例中,所述底座包括底板、环绕所述底板的环形座及固定于所述底板的支撑座,所述悬臂部滑动于所述支撑座的顶部,所述支撑座活动安装有定位销,所述定位销定位所述粗胚件的中心。

在一实施例中,所述上模组件包括安装板、上压板、定位柱、分布于所述安装板和上压板的多个弹性机构,所述弹性机构包括环绕所述定位柱分布的多个内圈弹簧和外圈弹簧、及固定于所述安装板并将所述内圈弹簧和外圈弹簧分隔开的间隔块,所述间隔块朝向所述上压板方向凸出,所述上压板与所述下模组件相对设置,所述定位柱定位所述粗胚件的中心。

在一实施例中,所述锻压工位包括设置于所述工作台的下定位槽和分布于所述冲压端的上定位槽,所述下定位槽的槽壁自槽底向开口方向逐渐增大,所述下定位槽的槽底局部凸出呈球形,所述下定位槽和所述上定位槽对称设置。

在一实施例中,所述星形套热锻成型流水线还包括连接所述高频加热装置和冲床设备的分选通道,所述高频加热装置包括加热区和贯穿所述加热区的输送道,所述分选通道位于所述输送道的延伸方向,所述加热区的高度高于所述工作台的高度,所述分选通道倾斜连接至所述工作台,所述分选通道的末端设置有分选机构,所述分选机构将最前端的所述金属柱竖立。

在一实施例中,所述分选机构包括止动块和可转动的分选架,所述止动块的侧向设置有倾斜面和位于倾斜面末端的弧形面,所述分选架的外边缘间隔分布多个间隔槽,其中一个所述间隔槽可带动金属柱进入所述止动块,所述分选架与所述弧形面合拢夹持所述金属柱,所述分选架的中心线相对于所述工作台倾斜设置。

在一实施例中,所述星形套热锻成型流水线包括供料机构、冷却机构和出料机构,所述冷却机构和出料机构位于所述第二机械手装置的活动范围,所述冷却机构用于对所述毛坯件进行冷却淬火,所述出料机构收纳所述毛坯件。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:冲床设备二次冲击加热的金属柱,在锻压工位锻压金属柱的端部,既能提高金属柱的尺寸精度及端部形状,同时降低金属柱的轴径要求,减小材料浪费,又能通过锻压改善金属柱的内部应力结构,提高金属柱的侧向挤压形变性能。下模组件在上模组件的抵推下合拢挤压锻造粗胚件,以在粗胚件的外周壁成型辊道结构,并增强粗胚件的外表强度,改善星形套表面硬度。下模组件能够将毛坯件送出,并通过第二机械手取走,从而构成连续作业,锻造效率高。金属柱通过高频加热装置整体加热,并通过锻压工位及下模组件二次锻压,加工工艺简化,流程短。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的星形套热锻成型流水线的结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的冲床设备的正面结构示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的下模组件和上模组件相对设置的结构示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的下模组件的爆炸结构示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的下模组件的截面结构示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的上模组件的爆炸结构示意图。

图7是根据一示例性实施例示出设置分选架的分选机构示意图。

图8是根据一示例性实施例示出的设置缓冲板的分选机构示意图。

图9是根据一示例性实施例示出的冲床设备的背面结构示意图。

图中,冲床设备10;工作台11;下模组件12;驱动板121;驱动孔1211;引导槽1212;成型块122;主体部1221;引导面1222;悬臂部1223;滚道筋1224;成型面1225;定位销123;弹性复位机构124;径向复位组件125;底座126;底板1261;环形座1262;支撑座1263;锻压工位13;冲压端14;上模组件15;上压板151;弹性机构152;外圈弹簧1521;内圈弹簧1522;间隔块153;安装板154;定位柱155;高频加热装置20;加热区21;输送道211;分选通道22;分选架23;间隔槽231;止动块24;弧形面241;倾斜面242;承载座25;缓冲板26;感应件27;第一机械手装置30;移动部件31;夹持爪32;第二机械手装置40;供料机构50;上下料结构51;出料机构60;金属柱70。

具体实施方式

其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,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的具体含义。

在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系,该术语应做广义理解,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,可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图4所示,本发明提供一种星形套热锻成型的加工方法,星形套热锻成型流水线应用于该加工方法。

星形套热锻成型流水线包括高频加热装置20、冲床设备10、第一机械手装置30和第二机械手装置40,高频加热装置20用于加热金属柱70,以使金属柱70处于适宜锻造加工的工作温度。例如,金属柱70设置为钢柱,加热温度为950℃~1200℃。第一机械手装置30和第二机械手装置40分别位于冲床设备10的两侧,其中,第一机械手装置30用于将加热后的金属柱70夹持进入冲床设备10的加工区域,第二机械手装置40用于将完成锻造的金属柱70夹离冲床设备10的加工区域。

冲床设备10包括工作台11、冲压端14、安装于工作台11的下模组件12和安装于冲压端14的上模组件15,下模组件12安装于工作台11,上模组件15安装于冲压端14并与下模组件12相对设置。冲压端14在动力机构驱动下带动上模组件15移动并能够冲击锻造下模组件12的金属柱70,以实现星形套的锻造加工。进一步地,工作台11和冲压端14之间形成有锻压工位13,锻压工位13与下模组件12间隔设置。锻压工位13与下模组件12均位于工作台11范围内,冲压端14配合工作台11构建锻压工位13,从而对金属柱70进行轴向尺寸精锻以及金属柱70的端面定位结构的成型加工,提高对金属柱70的锻造加工效果。

星形套热锻成型的加工方法包括以下步骤:

步骤S101,将柱状的金属柱70通过高频加热装置20整体加热。高频加热装置20采用高频感应加热,能够均匀加热整根金属柱70,加热效率高且加热效果好。

步骤S102,第一机械手装置30夹持金属柱70的外周壁并移动至锻压工位13,冲压端14向工作台11方向移动并冲击金属柱70的端部,以将金属柱70初步锻压成粗胚件。其中,锻压工位13用于锻压金属柱70的端面形态及形体尺寸,端面形态包括在金属柱70端面形成正圆端面及位于正圆端面中心的球面凹槽,形体尺寸包括粗胚件的外径尺寸大于金属柱70的外径尺寸,粗胚件的轴向长度尺寸小于金属柱70的轴向长度尺寸。锻压工位13沿金属柱70的轴向锻压加工,以构成初步锻压。冲压端14在锻压工位13锻压金属柱70的端部,提高金属柱70的尺寸精度及端部形状,金属柱70在冲压端14的冲击下缩短变粗,可以降低金属柱70原料的轴径要求。金属柱70在冲压端14的锻压下强度变短而粗大,改善金属柱70的内部应力结构,提高金属柱70的侧向挤压形变性能。并且,金属柱70的尺寸小,成型精度高,减小材料浪费。金属柱70的端面经过锻压及冷却后,组织密度提高,结构强度高。

步骤S103,第一机械手装置30再移动粗胚件并将粗胚件送入下模组件12,下模组件12对粗胚件进行居中定位。锻压工位13对粗胚件的端部锻压形成居中的球面凹槽,下模组件12对该球面凹槽进行居中定位,同时限定粗胚件的正圆端面,以到达边缘和中心的双重定位,可保证粗胚件的中心和下模组件12的中心重合,定位精度高。

步骤S104,冲压端14向工作台11方向移动并推动上模组件15抵推下模组件12合模锻造粗胚件,以将粗胚件锻造形成毛坯件。下模组件12合拢挤压锻造粗胚件的外周壁,以在粗胚件的周壁形成辊道槽结构。冲床设备10二次冲击加热的金属柱70,以进一步提高粗胚件的整体强度及外周壁挤压部位的结构强度。具体地,下模组件12在上模组件15的抵推下合拢挤压锻造粗胚件,以在粗胚件的外周壁成型辊道结构,并增强粗胚件的外表强度,改善星形套表面硬度。

步骤S105,冲压端14带动上模组件15远离下模组件12,下模组件12将毛坯件送出工作台11,第二机械手装置40将毛坯件夹持脱离下模组件12。下模组件12能够将毛坯件送出,并通过第二机械手装置40取走,从而构成连续作业,锻造效率高。

重复步骤S101~S105,以进行连续生产。金属柱70通过高频加热装置20整体加热,并通过锻压工位13及下模组件12二次锻压,加工工艺简化,流程短。

锻压工位13与模具工位间隔设置,利用同一台冲床设备10实现不同步骤加工,减少设备投入。并且,锻压工位13与模具工位间隔设置缩小金属柱70的移动路程,从而降低金属柱70的温度影响压锻质量的问题,特别是移动距离增加,而金属柱70始终处于降温状态,极易朝向锻压温度过低而难以成型的问题,而重复加热会导致能源浪费。本实施例中,锻压工位13与模具工位间隔设置,极大提高移动及加工效率,减少金属柱70的移动过程的温差,提高成型质量。

优选地,冲压端14驱动上模组件15向下模组件12的合模行程大于或等于锻压工位13的冲压行程。合模行程和冲压行程相同或有区别,而冲床设备10驱动冲压端14的行程一致,以提高锻压工位13和模具合模驱动力的一致性。其中,第一机械手装置30夹持金属柱70进入锻压工位13执行锻压后,再夹持粗胚件进入到模具,以成型外周壁,实现星形套的端面和外周壁的锻造加工,不仅各个角度的锻压精度高,而且可实现锻压面的强度高。

在一实施例中,锻压工位13包括设置于工作台11的下定位槽和分布于冲压端14的上定位槽,下定位槽的槽壁自槽底向开口方向逐渐增大,下定位槽的槽底局部凸出呈球形,下定位槽和上定位槽对称设置。锻压工位13的上定位槽和上模组件15间隔设置,下定位槽和下模组件12间隔设置。锻压工位13和模具工位并列设置,且公用同一台冲压设备,实现一机多用,简化流水线结构。

并且,上定位槽和下定位槽相对设置,可整形调整金属柱70的端面形态及形体尺寸。具体的,下定位槽呈凹槽结构,以定位金属柱70的周边及端部位置。金属柱70在锻压作用下作用下形变并填充整个下定位槽,以适配下定位槽的形状,定位效果好。优选地,上定位槽和下定位槽对称设置,以构成两端对称定位结构。或者,上定位槽设置有凹槽结构及凸球结构,以定位及成型金属柱70的顶部,从而实现金属柱70两端的对应热锻成型。

锻压设备驱动锻压工位13和模具工位的锻压,冲床设备10可采用同频锻造,通过第一机械手装置30移动金属柱70,以适配不同的加工工序。优选地,下模组件12作为星形套的成型结构安装于工作台11,上模组件15固定于冲压端14并推动下模组件12运动,以使下模组件12活动锻压粗胚件,以形成星形套的毛坯件。

如图3至图5所示,在一实施例中,下模组件12包括底座126、沿底座126径向滑动的多个成型块122和连接成型块122和底座126的径向复位组件125。多个成型块122合拢形成凹槽状的型腔结构,该型腔结构的内腔壁与星形套的外周壁相适配。成型块122设置多块,优选地,成型块122设置为四块、五块、六块或八块,每个成型块122沿进行下模组件12的径向移动,以实现合拢压锻成型,径向复位组件125在上模组件15脱离下模组件12后在弹性力作用下带动成型块122沿径向远离中心移动,以松开星形套。可选地,径向复位组件125包括连接至成型块122的滑杆、连接滑杆和底座126的复位弹簧,复位弹簧通过滑杆作用于成型块122远离型腔中心的弹性预紧力。优选地,滑杆的中心线与型腔的中心相交,以构成径向移动结构。

下模组件12包括平行于底座126的驱动板121、连接底座126和驱动板121的弹性复位机构124,驱动板121设置有驱动孔1211,驱动孔1211的孔壁间隔分布倾斜的多个引导槽1212。驱动板121与底座126相对设置且通过弹性复位机构124分隔开,上模组件15与驱动板121相对设置。上模组件15在冲压端14驱动下冲击驱动板121,并克服弹性复位机构124的弹性预紧力进行压锻。其中,成型块122插接于驱动孔1211,成型块122包括与引导槽1212匹配的引导面1222及与毛坯件相匹配的成型面1225,成型面1225朝向型腔的中心区域,引导面1222朝向驱动孔1211的孔壁并与引导槽1212对滑动。

冲压端14驱动上模组件15移动,上模组件15推抵驱动板121克服弹性复位机构124的弹性力移动,多个成型块122沿引导槽1212滑动并同步向中心合拢,成型面1225挤压锻造粗胚件。在实施例中,驱动孔1211为非圆形孔结构,引导槽1212为分布于驱动孔1211的曲面结构。每个引导槽1212对应限定一块成型块122,引导槽1212为沿驱动孔1211的径向倾斜设置的凹形曲面,既能限定成型块122的滑动方向,又能避免成型块122相对于引导槽1212偏转,提高成型块122导向移动的可控性。

上模组件15在冲压端14的驱动下带动驱动板121向底座126方向移动,成型块122的引导面1222在引导槽1212的斜向力作用下向型腔的中心方向移动合拢,从而使成型块122从周向定向挤压粗胚件的外周壁。多个成型块122在挤压到位情况下,每块成型块122的侧壁与相邻的成型块122贴合,已构成完全合拢的结构,该结构通过引导槽1212的斜度及角度控制,重复性能好。并且,引导槽1212的斜度控制成型块122的合拢部位,可避免成型块122的误差引起成型块122的侧向不能合拢的问题,合拢效果好。

优选地,引导槽1212的斜面长度与成型块122的斜面长度比为K,0.2≤K≤0.5。引导槽1212的宽度大,可对成型块122的移动提供支撑,并保持成型块122的移动方向及挤压力均衡。当驱动板121的厚度设置为20mm~30mm的板材时,则成型块122在斜面部位的尺寸可设置为40mm~150mm。

在一实施例中,成型块122配置有主体部1221及凸出主体部1221的悬臂部1223,主体部1221和悬臂部1223之间构成台阶结构。主体部1221和悬臂部1223呈台阶结构,其中,主体部1221为平面移动及支撑的导向部位,悬臂部1223为凸出主体部1221的合拢部位,成型面1225设置于悬臂部1223朝向中心方向的一侧。导线面自悬臂部1223向主体部1221方向倾斜延伸,以构成斜面导向结构。

悬臂部1223的下表面设置为平面或者曲面,底座126包括底板1261、环绕底板1261的环形座1262及固定于底板1261的支撑座1263,悬臂部1223滑动于支撑座1263的顶部,支撑座1263活动安装有定位销123,定位销123定位粗胚件的中心。悬臂部1223的下表面抵接于支撑座1263的顶部,以构成面支撑定位,定位效果好。悬臂部1223的成型面1225与支撑座1263的顶面之间构成凹槽形的型腔结构,其中,支撑座1263的顶面对粗胚件进行支撑定位。定位销123对粗胚件中心处的球面凹槽进行匹配定心,从而实现自动定心结构。

底板1261和环形座1262构成法兰形空间,主体部1221和悬臂部1223构成近似于Z字形结构,以使主体部1221限定于法兰形空间,主体部1221的底部和悬臂部1223均构成直线移动,移动导向效果好。

成型面1225包括弧形面241及倾斜凸出弧形面241的滚道筋1224,滚道筋1224自成型块122的顶端向底座126方向倾斜设置。所有的成型块122在合拢姿态下弧形面241构成环形面,滚道筋1224为间隔分布于环形面的凸筋结构。滚道筋1224设置为倾斜结构,优选地,滚道筋1224的中分点与悬臂部1223的中分点相交,以构成居中对称受力,滚道筋1224的位置适配星形套外周壁的滚道位置。

如图3、图4和图6所示,上模组件15在冲压端14的驱动下向驱动板121方向移动,并推动驱动板121驱动多个成型块122同步移动合拢,以使高温的粗胚件受到成型面1225的挤压同步成型,形变量及形变方向一致。值得一提的是,受到成型面1225挤压的粗胚件,对应挤压部位的组织紧密,提高粗胚件的表面强度,继而使毛坯件的表面成型质量高,所需切削加工量小,从而降低成本,提高产品质量。

在一实施例中,上模组件15包括安装板154、上压板151、定位柱155、分布于安装板154和上压板151的多个弹性机构152,上压板151与下模组件12相对设置,定位柱155定位粗胚件的中心。在上压板151抵接至驱动板121后,定位柱155自上而下压接至粗胚件顶部的球面凹槽,以实现顶部自动定心。定位柱155的中心线和定位销123的中心线重合,优选地,定位柱155的端面设置为球面,定位销123的端面设置为球面,在定位柱155和定位销123的压接过程中,以构成自动对中,对粗胚件的居中定位精度高,且能自动纠正。优选地,定位柱155配置为弹性伸缩结构,定位销123配置为弹性伸缩结构,定位销123和定位柱155可先于上压板151和驱动板121的压合抵接定位粗胚件,以实现先定位,实现精定位。之后,驱动板121和上压板151压合,多个成型块122同步聚拢并对粗胚件的外周壁形状热锻成型,成型精度高。

弹性机构152设于安装板154和上压板151之间,可实现安装板154和上压板151间隔距离相同,且具有均衡的弹性力。具体的,弹性机构152包括环绕定位柱155分布的多个内圈弹簧1522和外圈弹簧1521、及固定于安装板154并将内圈弹簧1522和外圈弹簧1521分隔开的间隔块153,间隔块153朝向上压板151方向凸出。间隔块153将相邻的内圈弹簧1522和外圈弹簧1521分隔开以保持内圈弹簧1522和外圈弹簧1521保持直线上下移动,又能限制最大压缩长度。内圈弹簧1522设置多个并环绕定位柱155环形间隔设置,外圈弹簧1521设置多个并环绕定位柱155环形间隔设置。内圈弹簧1522位于外圈弹簧1521环绕区域内,并且内圈弹簧1522与外圈弹簧1521错位设置,以提高上压板151所受压力的均衡性和弹性压力大。

如图1和图7所示,在一实施例中,高频加热装置20包括加热区21和贯穿加热区21的输送道211,加热区21的高度高于工作台11的高度。高频加热装置20采用电磁感应的原理加热,实现无接触式加热,金属柱70的加热效率高且随输送道211移动便捷。加热区21的高位设置,可将延长加热时长,提高空间利用率。

星形套热锻成型流水线还包括连接高频加热装置20和冲床设备10的分选通道22,分选通道22位于输送道211的延伸方向,分选通道22倾斜连接至工作台11,分选通道22的末端设置有分选机构。分选通道22位于输送道211的输出端,可承接和筛选输出高频加热装置20的处于高温状态的金属柱70。其中,分选通道22包括一条合格通道和至少一条不合格通道,合格通道的末端设置有分选机构。不合格通道的末端设置有回料箱,以收集回料。优选地,流水线还包括朝向输送道211的图像采集器,图像采集器可采集输送道211上的金属柱70的图像信息,控制器基于金属柱70的图像信息确定金属柱70的形状轮廓及尺寸参数是否符合设定要求,实现自动筛选,简化操作人员的劳动强度,提高毛坯件的合格率。优选地,图像采集器可配置为工业摄像机,可设置于高频加热装置20输入方向或输出方向。

优选地,在合格通道和不合格通道的交汇处设置有拨杆,拨杆基于控制器的电信号切换金属柱70的输出通道,以将金属柱70分流。

分选机构将最前端的金属柱70竖立,以方便第一机械手装置30居中抓取金属柱70。即,分选机构将加热后的金属柱70进行定向竖直设立,并且,分选机构将金属柱70一一间隔设置,以避免第一机械手装置30误抓取。

如图1和图7所示,在一实施例中,分选机构包括止动块24和可转动的分选架23,止动块24位于分选通道22的末端,以引导金属柱70换向及止动。其中,止动块24的侧向设置有倾斜面242和位于倾斜面242末端的弧形面241。倾斜面242可设置为斜面或者曲面,以引导金属柱70的侧面移动至弧形面241区域。弧形面241为弧形结构,其半径大于金属柱70的半径。在一优选地实施例中,分选通道22的末端设置有凹陷的直立槽,直立槽和分选通道22之间具有高度落差,金属柱70在沿分选通道22移动至直立槽上方时,金属柱70的一端悬空移动至直立槽上方后翻转,以使其中一段先落入至直立槽。可选地,在分选通道22的末端设置有起落斜坡,以引导金属柱70在起落斜坡减速后落入直立槽。

分选架23位于分选通道22的末端,并且可相对于自身旋转。分选架23的外边缘间隔分布多个间隔槽231,随着分选架23的旋转,间隔槽231依次进入到直立槽的活动范围内,从而使分选架23能够逐一带走金属柱70,又能保持金属柱70处于同一位置,提高第一机械手装置30的装夹位置。具体地,其中一个间隔槽231可带动金属柱70进入止动块24,分选架23与弧形面241合拢夹持金属柱70。间隔槽231和弧形面241相配合,以构成卡接限定金属柱70,并实现居中定位。例如,分选架23设置有三、四、五、六个间隔槽231,间隔槽231之间的隔板将金属柱70分隔开。

作为优选,分选架23的中心线相对于工作台11倾斜设置,分选架23倾斜设置以在抵推至金属柱70的过程中实现侧向分力,以在移动金属柱70过程中形成自上而下的纠偏力,实现金属柱70自动纠偏,直立效果好。优选地,间隔槽231的边缘设置为弧形面241,以构成实现平滑拨动,结合分选架23的倾斜转动设置和止动块24可构成金属柱70的直立定位高精度上料。

如图1和图8所示,在另一实施例中,分选机构包括承载座25、铰接连接于承载座25的缓冲板26及安装于承载座25的感应件27,感应件27与高频加热装置20连接,以控制金属柱70的输出频率。缓冲板26的一端在重力作用下朝向分选通道22的末端方向翘起,以并在金属柱70的压接作用下平齐至承载座25,以构成缓冲承接金属柱70并保持金属柱70直立姿态。缓冲板26采用非对称结构,在金属柱70压接下压平至承载座25。缓冲板26当金属柱70取走后自动翘起,以构成缓冲承接结构。第一机械手装置30可从分选通道22的末端和缓冲板26之间的空间夹取金属柱70,提高夹持的准确性。

如图1和图2所示,在一实施例中,第一机械手装置30配置有移动部件31和安装于移动部件31的夹持爪32,夹持爪32夹持金属柱70进入锻压工位13,夹持爪32的厚度小于粗胚件的厚度。

移动部件31可带动夹持爪32在活动区域内移动至任意位置,夹持爪32对金属柱70进行夹持移动,在金属柱70自分选机构移动至锻压工位13过程中,夹持爪32始终保持夹持金属柱70状态。其中,夹持爪32与金属柱70的接触部位设置有弹性预紧结构,以使金属柱70在锻压工位13的加工后仍能保持夹紧姿态。其中,夹持爪32设置有弹簧预紧或连杆预紧机构。

如图1和图9所示,在一实施例中,星形套热锻成型流水线包括供料机构50、冷却机构和出料机构60,供料机构50为高频冷却装置提供持续金属件,以实现连续加工。可选地,供料架构包括料仓结构和组装于料仓结构的上下料结构51,料仓结构可容纳众多金属柱70,上下料结构51能够将金属柱70升降输送至输送道211。上下料结构51包括叠合设置的多层阶梯架,相邻的阶梯架呈不同高度设置。下一层的阶梯架在动力驱动下移动至上一层并平齐,以将金属柱70输送至上一层,金属柱70逐层推送,以构成金属柱70输送。

冷却机构用于对毛坯件进行冷却淬火,其中冷却组件用于向模具工位及锻压工位13喷射冷却液或淬火液,以对毛坯件的外周壁进行淬火处理。可选地,冷却组件向下模组件12方向输出淬火液,以构成粗胚件的外周壁锻压成型,且表面成型质量高。下模组件12在冷却组件输出淬火液的环境下锻压粗胚件,可既能避免上模组件15过热导致模具损坏,又能实现顺畅脱模,整体温度一致,实现模具结构形态一致。

第二机械手装置40将下模组件12所成型的毛坯件夹取并输出至出料机构60,冷却机构和出料机构60位于第二机械手装置40的活动范围,出料机构60收纳毛坯件。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

相关技术
  • 一种热锻VL型斜球道星形套模具
  • 一种热锻机械手及采用此热锻机械手的热锻螺母自动成型装置
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06120116492747