CN112718900A - 一种镁基管材自动拉拔装置及方法 - Google Patents

一种镁基管材自动拉拔装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种镁基管材自动拉拔装置，包括底座伺服电机，所述伺服电机底部的输出端与减速机相连接且安装在机架的左侧，所述减速机的右侧固定安装与机架左侧安装的安装板上，所述减速机的右侧设置有后限位传感器，所述机架的上端设置有双向导轨，且所述双向导轨上滑动连接有拉拔小车，所述拉拔小车的中部套接在丝杆中，且所述丝杆的左端与减速机相互连接，所述的顶部固定安装有四爪卡盘，且与四爪卡盘位于同一水平线的右侧设置有模具架，所述模具架固定安装在机架顶部双向导轨上，经过减速机的工作，精准控制丝杆的转动速度，保证拉拔小车的匀速运动、并保证拉拔速度足够小；控制***使用PLC程序，控制拉拔机工作温度，拉拔速度，工作循环。

Description

一种镁基管材自动拉拔装置及方法
技术领域
本发明涉及镁基管材自动拉拔装置技术领域，具体为一种镁基管材自动拉拔装置。
背景技术
镁是在地球的地壳中第八丰富的元素，也是人体必需的营养元素，成人身体镁含量约25g，其中骨骼占55％、肌肉占25％、细胞外液占0.8％、血浆占0.3％，其余分布于软组织中。镁的密度为1.74g/cm3，具有与骨接近的密度和弹性模量，其断裂韧性比生物陶瓷材料更高，生物及力学相容性好，可用于药物(治疗缺镁和痉挛)和医疗器械。所以本设备致在能加工满足植入人体的器械的原材料镁基管材做加工准备。
镁为密排六方结构，作为单晶镁在较低温度下(<225℃)，仅有3个几何滑移系和两个独立的滑移系，所以纯镁材料的塑性较差，使其冷加工后内部在很大程序上因为大量的应力集中而产生缺陷。而在较高的温度下(>225℃)，单晶镁的角锥面{10-11}和{11-21}面启动，***滑移变形较容易，从而使镁表现出良好的塑性加工变形性能。所以本设备中在拉拔过程中加入对镁管的拉拔进行加热。
目前，镁基材料超薄壁管材加工在市场上还没有现成的生产设备，现有的拉拔机均是生产不锈钢管材的设备，设备无法加热，速度不可调或可调范围小，现有拉拔机无法保证在拉拔过程中模具与管材的同心度，基于镁材料的特殊性，所以实现低速、匀速、可加热、自动拉拔、高同心度的功能很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镁基管材自动拉拔装置及方法，通过拉拔提高其使用性能，生产出更优质的镁基超薄壁管材。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种镁基管材自动拉拔装置，包括底座伺服电机，所述伺服电机底部的输出端与减速机相连接且安装在机架的左侧，所述减速机的右侧固定安装与机架左侧安装的安装板上，所述减速机的右侧设置有后限位传感器，所述机架的上端设置有双向导轨，且所述双向导轨上滑动连接有拉拔小车，所述拉拔小车的中部套接在丝杆中，且所述丝杆的左端与减速机相互连接，所述拉拔小车的顶部固定安装有四爪卡盘，且与四爪卡盘位于同一水平线的右侧设置有模具架，所述模具架固定安装在机架顶部双向导轨上，所述模具架上设置有加热装置，所述加热装置的两侧设置有冷却装置，且位于拉拔小车与模具架的位置之间设置有前限位传感器，且前限位传感器固定安装在机架上，所述机架的底部设置有电器控制柜，且所述电器控制柜与控制开关电性连接，所述控制开关包括拉拔控制开关、回退控制开关。
优选的，所述双向导轨设置有两组，且两组所述双向导轨上设置的拉拔小车与模具架相互配合。
优选的，所述拉拔小车上设置的四爪卡盘的中心与模具架上设置的加热装置中心相通。
优选的，控制***：该***使用PLC程序；
加热装置：该装置在模具架中设有模具加热管，并通过控制***控制调节温度，所述模具架的出口双侧的冷却装置设有出气孔；
导向装置：该装置包含拉拔小车，双向导轨，前限位传感器，后限位传感器，拉拔小车上设有四爪卡盘，拉拔小车下装有四块滑块，滑块固定在双向导轨上，双向导轨的前后各装有前限位传感器、后限位传感器，且在工作前拉拔小车停在前限位传感器处；
夹紧装置：该装置包含四转卡盘,四爪卡盘安装在拉拔小车上，四爪卡盘的中心与模具架中模具孔的中心一致；
减速传动装置：该装置包含丝杆、伺服电机、减速机，拉拔小车底座装有带齿螺母，丝杆两端以轴承固定在机架上，丝杆通过带齿螺母与拉拔小车连接，丝杆的另一端通过齿轮与减速机相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明该装置使用了加热装置对模具架进行加热，加热温度精准控制，并进行稳定的低速拉拔，大幅提高了镁基管材的塑性，保证了镁基管材的初始塑性；模具架的出口双侧设有出气孔，在管材拉出后吹气降温，以提高镁基管材性能；双导轨装置和滑块，能够保证拉拔小车的平衡；四爪卡盘安装在拉拔小车上，四爪卡盘的中心与模具孔的中心一致，拉拔机工作时，四爪卡盘夹紧镁基管材，保证镁基管材的拉拔方向与管材的中心保持一致；经过减速机的工作，精准控制丝杆的转动速度，保证拉拔小车的匀速运动、并保证拉拔速度足够小；控制***使用PLC程序，控制拉拔机工作温度，拉拔速度，工作循环。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构***图。
图中：1、伺服电机，2、双向导轨，3、丝杆，4、四抓卡盘，5、冷却装置，6、模具架，7、加热装置，8、控制开关，9、前限位传感器，10、拉拔小车，11、电器控制柜，12、后限位传感器，13、减速机，14、机架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请文件的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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专利和简化描述，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专利的限制。在本申请文件的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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专利中的具体含义。
请参阅图1-2，一种镁基管材自动拉拔装置，包括底座伺服电机1，所述伺服电机1底部的输出端与减速机13相连接且安装在机架14的左侧，所述减速机13的右侧固定安装与机架14左侧安装的安装板上，所述减速机13的右侧设置有后限位传感器12，所述机架14的上端设置有双向导轨2，且所述双向导轨2上滑动连接有拉拔小车10，所述拉拔小车10的中部套接在丝杆3中，且所述丝杆3的左端与减速机13相互连接，所述拉拔小车10的顶部固定安装有四爪卡盘4，且与四爪卡盘4位于同一水平线的右侧设置有模具架6，所述模具架6固定安装在机架14顶部双向导轨2上，所述模具架6上设置有加热装置7，所述加热装置7的两侧设置有冷却装置5，且位于拉拔小车10与模具架6的位置之间设置有前限位传感器9，所述双向导轨2设置有两组，且两组所述双向导轨2上设置的拉拔小车10与模具架6相互配合，所述拉拔小车10上设置的四爪卡盘4的中心与模具架6上设置的加热装置7中心相通，且前限位传感器9固定安装在机架14上，所述机架14的底部设置有电器控制柜11，且所述电器控制柜11与控制开关8电性连接。
控制***：该***使用PLC程序，控制拉拔机工作温度，拉拔速度；
加热装置：该装置在所述模具架6中设有模具加热管，并通过控制***控制调节温度，所述模具架6的出口双侧的冷却装置5设有出气孔，在管材拉出后吹气降温，以提高镁基管材性能；
导向装置：该装置包含拉拔小车10，双向导轨2，前限位传感器9，后限位传感器12，所述拉拔小车10上设有四爪卡盘4，拉拔小车10下装有四块滑块，滑块固定在双向导轨2上，所述双向导轨2的前后各装有前限位传感器、后限位传感器，且在工作前所述拉拔小车10停在前限位传感器9处，拉拔中，若拉拔小车10触及后前卫传感器12，拉拔机停止工作，拉拔完成后，按下回退按钮，拉拔小车自动回退至初始位置。双导轨装置和滑块，能够保证拉拔小车的平衡；
夹紧装置：该装置包含四转卡盘4，所述四爪卡盘4安装在拉拔小车10上，所述四爪卡盘4的中心与模具架6中模具孔的中心一致，拉拔机工作时，四爪卡盘4夹紧镁基管材，保证镁基管材的拉拔方向与管材的中心保持一致；
减速传动装置：该装置包含丝杆3、伺服电机1、减速机13，所述拉拔小车10底座装有带齿螺母，所述丝杆3两端以轴承固定在机架14上，所述丝杆3通过带齿螺母与拉拔小车10连接，所述丝杆3的另一端通过齿轮与减速机13相连拉拔机工作时，伺服电机启动，伺服电机转动带动减速机转动，减速机带动丝杆的转动，丝杆转动后，通过丝杆的转动控制拉拔小车前后工作，经过减速机的工作，精准控制丝杆的转动速度，保证拉拔小车的匀速运动、并保证拉拔速度足够小。
工作原理：将拉拔模具置入模具架6中，开启控制开关8，启动加热装置7，设置加热温度并调整好拉拔速度，待升温至设置加热温度后，将管材穿入拉拔模具，四爪卡盘4固定管材头部，开启拉拔控制开关8，伺服电机1工作，减速机13工作，丝杆3转动，冷却装置5自动对拉出管材降温处理，完成管材拉拔，关闭拉拔控制开关取下管材，开启回退控制开关,拉拔小车10自动回退至初始位置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种镁基管材自动拉拔装置，包括底座伺服电机(1)，其特征在于：所述伺服电机(1)底部的输出端与减速机(13)相连接且安装在机架(14)的左侧，所述减速机(13)的右侧固定安装与机架(14)左侧安装的安装板上，所述减速机(13)的右侧设置有后限位传感器(12)，所述机架(14)的上端设置有双向导轨(2)，且所述双向导轨(2)上滑动连接有拉拔小车(10)，所述拉拔小车(10)的中部套接在丝杆(3)中，且所述丝杆(3)的左端与减速机(13)相互连接，所述10的顶部固定安装有四爪卡盘(4)，且与四爪卡盘(4)位于同一水平线的右侧设置有模具架(6)，所述模具架(6)固定安装在机架(14)顶部双向导轨(2)上，所述模具架(6)上设置有加热装置(7)，所述加热装置(7)的两侧设置有冷却装置(5)，且位于拉拔小车(10)与模具架(6)的位置之间设置有前限位传感器(9)，且前限位传感器(9)固定安装在机架(14)上，所述机架(14)的底部设置有电器控制柜(11)，且所述电器控制柜(11)与控制开关(8)电性连接，所述控制开关(8)包括拉拔控制开关、回退控制开关。
2.根据权利要求1所述的一种镁基管材自动拉拔装置，其特征在于：所述双向导轨(2)设置有两组，且两组所述双向导轨(2)上设置的拉拔小车(10)与模具架(6)相互配合。
3.根据权利要求1所述的一种镁基管材自动拉拔装置，其特征在于：所述拉拔小车(10)上设置的四爪卡盘(4)的中心与模具架(6)上设置的加热装置(7)中心相通。
4.根据权利要求1所述的一种镁基管材自动拉拔装置，其特征在于：
控制***：包含控制开关(8)，该模块***使用PLC程序；
加热装置：该装置在所述模具架(6)中设有模具加热管，并通过控制***控制调节温度，所述模具架(6)的出口双侧的冷却装置(5)设有出气孔；
导向装置：该装置包含拉拔小车(10)，双向导轨(2)，前限位传感器(9)，后限位传感器(12)，所述拉拔小车(10)上设有四爪卡盘(4)，拉拔小车(10)下装有四块滑块，滑块固定在双向导轨(2)上，所述双向导轨(2)的前后各装有前限位传感器、后限位传感器，且在工作前所述拉拔小车(10)停在前限位传感器(9)处；
夹紧装置：该装置包含四转卡盘(4),所述四爪卡盘(4)安装在拉拔小车(10)上，所述四爪卡盘(4)的中心与模具架(6)中模具孔的中心一致；
减速传动装置：该装置包含丝杆(3)、伺服电机(1)、减速机(13)，所述拉拔小车(10)底座装有带齿螺母，所述丝杆(3)两端以轴承固定在机架(14)上，所述丝杆(3)通过带齿螺母与拉拔小车(10)连接，所述丝杆(3)的另一端通过齿轮与减速机(13)相连。
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