CN102152115A - 拉伸矫直一体机 - Google Patents

Abstract

本发明属于金属加工制造领域，涉及带材和型材的拉伸矫直设备。拉伸矫直一体机，机体上同时安装有拉拔装置和矫直装置，机体进料处安装拉拔模具装配，机体未端装有拉拔小车，拉拔模具和拉拔小车之间机体上装有矫直夹头。本发明拉拔装置和矫直装置装在一个机体上，矫直夹头采用可更换工装矫直夹头，可以适应各种截面形状的产品生产。张力矫直是通过对材料施加单纯的拉力，使带材伸长，使之产生弹塑性变形，去除拉应力后，弹缩量相等或接近相等，使材料变为平直或曲率得到减小，从而使材料得到一定程度的矫直。

Description

拉伸矫直一体机

技术领域

本发明属于金属加工制造领域，涉及带材和型材的拉伸矫直设备。

背景技术

现有的带材或型材获取工艺为以下几种：

首先通过卧式挤压机将被加热的棒料挤压成分段的带材或型材，然后酸洗、然后拉拔校正形状和获得精确的截面尺寸，最后通矫直和定长截取获得最终产品。

通过连续铸造设备将熔融的金属铸造成各种截面形状的带材或型材，这些产品与卧式挤压工艺相比可以生产较长的长度，所通过卷曲机收成卷轴，然后通过多道次的轧制开坯，再通过酸洗、拉拔、定尺截取和矫直获得最终产品。

通过连续挤压机获得表面光洁、尺寸均匀比较精确产品，产品被收成的卷轴，然后直接通过拉拔、定尺截取、矫直获得最终产品。

通过比较各种工艺路线发现：不管通过哪种方式获得的带材或型材坯料，都需要经过拉拔工艺获得最终的精确尺寸、表面光洁度和客户要求的硬度，然后通过定尺截取获得用户需要的最终产品。这些工艺的不足在于拉拔和矫直工艺分开进行，增加工艺步骤，工厂需要付出更多人力和工时成本、需要更长的生产时间、生产不能连续化、产品长度尺寸难以精确保证。另外对于型材的矫直，现有的矫直工艺都比较复杂费时。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种拉伸矫直一体机，结构简单，集拉拔与矫直工艺于一体，节省工时连续生产，自动化程度高。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：拉伸矫直一体机，机体上同时安装有拉拔装置和矫直装置，机体进料处安装拉拔模具装配，机体未端装有拉拔小车，拉拔模具和拉拔小车之间机体上装有矫直夹头。

所述矫直夹头与拉拔小车之间机体上还装有截断装置，截断装置采用伺服电锯或液压剪。

所述机体上出料工位处安装有托运辊架和产品托运辊。

所述矫直夹头采用可更换工装矫直夹头。

所述拉拔小车带有自锁机构，自锁机构安装在小车背板上，其是锁紧气缸驱动连接锁紧滑块，锁紧滑块与矫直油缸头开合锁紧连接。

所述在拉拔油缸两侧配置一组两个矫直油缸，拉拔行程由拉拔油缸完成，矫直行程由三个油缸共同施力完成。

所述拉拔油缸通过液压电控伺服***调节不同产品和生产不同工序的拉拔力和拉拔速度。

所述伺服电锯根据使用者在人机界面上输入的产品截面特征调整转速和进给速度。

所述拉拔夹头采用可更换工装的拉拔夹头，以适应各种截面形状的产品。

所述靠近拉拔模具装配出口位置，设置产品长度测量装置，一般选用光学测量装置，如果产品长度要求长度精度要求不高，也可采用编码器、或在多点设置行程开关。

所述机体上进料工位配置有送料装置。

本发明拉拔装置和矫直装置装在一个机体上，矫直夹头采用可更换工装矫直夹头，可以适应各种截面形状的产品生产。张力矫直是通过对材料施加单纯的拉力，使带材伸长，整个断面上应力达到或超过材料的屈服极限σ_s并相应产生1%~3%的拉伸率，使之产生弹塑性变形，去除拉应力后，弹缩量相等或接近相等，使材料变为平直或曲率得到减小，从而使材料得到一定程度的矫直。由于拉拔力一般小于σ_s/2，而矫直力需要约等于σ_s，为了防止油缸为了满足矫直力要求而不必要的过于庞大，所以设计了矫直油缸组。

本发明机体上进料工位配置有送料装置，相比较原有工位拉拔矫直工艺，可以减少浪费一个夹头的浪费。出料工位处安装有托运辊架和产品托运辊，产品的放料架可以沿着产品垂直方向往复运动，往复运动靠安装在校直送料装置上的接近开关驱动，当放线盘的放下坯料的位置偏离生产线中心线的时候，产品会碰到接近开关，接近开关就会驱动放线架做往复运动调节放线架的位置，使得放下坯料正好在产品中心线上，使得坯料不会受到弯曲力。本发明设备可以实现上料、矫直、拉拔、下料全程自动化，使得拉拔和矫直一次完成，生产连续化，生产效率高，生产成本低。

附图说明：

图1 是本发明液压拉拔矫直一体机结构示意图（液压剪）；

图2是图1的俯视图。

图3是本发明液压拉拔矫直一体机结构示意图（锯切）；

图4是图3的俯视图。

图 5是本发明拉拔小车自锁机构结构示意图；

图6是图5中A-A视图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于具体实施例。

实施例1

如图1所示的拉伸矫直一体机，拉伸矫直一体机，机体13上同时安装有拉拔装置和矫直装置，机体进料处安装拉拔模具7，机体未端装有拉拔小车11，拉拔小车11带有自锁机构（如图3），自锁机构安装在小车背板上，其是锁紧气缸25驱动连接锁紧滑块23，锁紧滑块与矫直油缸头开合锁紧连接。拉拔模具和拉拔小车之间机体上装有矫直夹头8，矫直夹头8采用可更换工装矫直夹头，矫直夹头与拉拔小车之间机体上还装有截断装置，截断装置采用液压剪16，由液压控制***20控制，适用于规则截面产品。机体上进料工位配置有送料装置5，机体上出料工位处安装有托运辊架18和产品托运辊15，托运辊安装在托运辊架的滑轨上，托运辊由电机驱动和链条驱动，可以在托运辊架上做往返运动，产品落到托运上，然后托运辊架将产品运到辊架的另一端，由打包机17进行包装。

工作时，机体13整体安装固定在混凝土地基14上，在生产开始先将坯料3做头以便后续的拉拔穿模具操作，如果是可成卷类型的坯料3，坯料3被收卷成盘，将线盘2放到放线架1上；如果是短长度的型材坯料3时，将坯料3可以将放置在放线架1的支承辊和坯料托辊4上，坯料3首先经送料装置5的粗略整形和夹带推送，被送达到拉拔模具7处，将坯料3穿过拉拔模具7至坯料3头探出拉拔模具7一定长度后停止，固定在机架13上的拉拔油缸12的推动拉拔小车11，使拉拔小车到达坯料3穿出拉拔模具7处，冷却润滑液喷头6开始喷淋拉拔液，拉拔夹头10将坯料3夹住后开始拉拔行程，当以设定拉拔力和拉拔速度达到规定长度时，拉拔小车会撞到矫直油缸19，在撞到矫直油缸以前，安装在机架上位置可调的接近开关会驱动安装在拉拔小车背板22上锁紧气缸25将锁紧滑块23张开，当拉拔小车与矫直油缸头24相碰时，矫直油缸头24会驱动安装于拉拔小车上的接近开关，驱动锁紧气缸25将锁紧滑块23收缩夹住矫直油缸头24，此时停止拉拔行程，矫直夹头8开始动作并将产品夹住，拉拔油缸12和两个矫直油缸19一起被驱动，开始矫直行程，适当施加矫直力（≈σ_s）和矫直行程（1%~3%）后，液压泄压至规定较低的剪切压力，液压剪和产品托运辊开始动作，液压剪根据长度检测装置的信号按规定长度将产品截取，而产品托运辊15将产品托住并夹起，液压剪将产品剪断同时拉拔油缸12完全泄压，产品托运辊沿托运辊架将产品送到产品打包机的导轨上。打包后的产品将被送到产品收集位置。

实施例2

如图2所示的，基本结构与图1相同，不同的是切断装置采用伺服电锯，适用于生产复杂截面形状产品。

在拉拔油缸12两侧配置一组两个矫直油缸，拉拔行程由拉拔油缸完成，矫直行程由三个油缸共同施力完成。拉拔油缸12可以通过液压电控伺服***调节不同产品和生产不同工序的拉拔力和拉拔速度。伺服电锯9可根据使用者在人机界面上输入的产品截面特征调整转速和进给速度，与电气柜21连接。拉拔夹头10可以更换工装以适应各种截面形状的产品。在靠近拉拔模具7出口位置，设置产品长度测量装置，一般选用光学测量装置，如产品长度要求长度精度要求不高，可用编码器、或在多点设置行程开关代替。

Claims (10)

1.拉伸矫直一体机，其特征是：机体上同时安装有拉拔装置和矫直装置，机体进料处安装拉拔模具装配，机体未端装有拉拔小车，拉拔模具和拉拔小车之间机体上装有矫直夹头。

2.根据权利要求1所述的拉伸矫直一体机，其特征是：矫直夹头与拉拔小车之间机体上还装有截断装置，截断装置采用伺服电锯或液压剪。

3.根据权利要求1所述的拉伸矫直一体机，其特征是：机体上出料工位处安装有托运辊架和产品托运辊。

4.根据权利要求1所述的拉伸矫直一体机，其特征是：矫直夹头采用可更换工装矫直夹头。

5.根据权利要求1所述的拉伸矫直一体机，其特征是：拉拔小车带有自锁机构，自锁机构安装在小车背板上，其是锁紧气缸驱动连接锁紧滑块，锁紧滑块与矫直油缸头开合锁紧连接。

6.根据权利要求1所述的拉伸矫直一体机，其特征是：在拉拔油缸两侧配置一组两个矫直油缸，拉拔行程由拉拔油缸完成，矫直行程由三个油缸共同施力完成。

7.根据权利要求1所述的拉伸矫直一体机，其特征是：拉拔油缸通过液压电控伺服***调节不同产品和生产不同工序的拉拔力和拉拔速度。

8.根据权利要求1所述的拉伸矫直一体机，其特征是：伺服电锯根据使用者在人机界面上输入的产品截面特征调整转速和进给速度。

9.根据权利要求1所述的拉伸矫直一体机，其特征是：拉拔夹头采用可更换工装的拉拔夹头，以适应各种截面形状的产品。

10.根据权利要求1所述的拉伸矫直一体机，其特征是：靠近拉拔模具出口位置，设置产品长度测量装置，一般选用光学测量装置，如产品长度要求长度精度要求不高，可用编码器、或在多点设置行程开关。

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