權(quán)利要求

1.帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備，其特征在于：包括機架、校直機構(gòu)、止退器、動力推進機構(gòu)、ECAP模具及振動機構(gòu)；所述校直機構(gòu)、止退器、動力推進機構(gòu)及ECAP模具順序分布在機架頂部，所述ECAP模具設(shè)置在振動機構(gòu)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備，其特征在于：所述校直機構(gòu)包括支撐立板架、上校直輪及下校直輪；所述支撐立板架豎直固裝在機架頂部；所述上校直輪數(shù)量若干且構(gòu)成上校直輪組，所述下校直輪數(shù)量若干且構(gòu)成下校直輪組，上校直輪組與下校直輪組平行分布，上校直輪組內(nèi)的上校直輪與下校直輪組內(nèi)的下校直輪交錯分布；在所述支撐立板架的上端板體上開設(shè)有若干豎直設(shè)置的校直軌道槽孔，在每個校直軌道槽孔內(nèi)均安裝有校直滑塊，校直滑塊相對于校直軌道槽孔具有豎直移動自由度，每個校直滑塊上均安裝有一個上校直輪；在所述校直滑塊正上方的支撐立板架上豎直設(shè)置有校直螺栓，校直螺栓下端延伸至校直軌道槽孔內(nèi)并與校直滑塊上表面頂靠接觸配合，校直螺栓上端延伸至支撐立板架上方，在校直螺栓上端安裝有校直手柄。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備，其特征在于：所述止退器包括支撐座、止退錐、止退套、前限位擋板、后限位擋板及推力彈簧；所述支撐座豎直固裝在機架頂部；所述止退套水平固定安裝在支撐座上，止退套的內(nèi)孔為錐形孔，所述止退錐位于止退套的錐形孔內(nèi)，止退錐相對于止退套的錐形孔具有軸向移動自由度；所述止退錐采用四瓣式結(jié)構(gòu)，止退錐的四瓣錐體之間配裝有同步環(huán)，止退錐的四瓣錐體通過同步環(huán)進行同步軸向移動；所述前限位擋板固裝在止退套的錐形孔小徑端外部，所述后限位擋板固裝在止退套的錐形孔大徑端外部；所述推力彈簧設(shè)置在止退錐大徑端與后限位擋板內(nèi)表面之間；在所述支撐座、前限位擋板及后限位擋板上開設(shè)有線材穿行讓位孔，在所述止退錐的中心開設(shè)有線材穿行止退孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備，其特征在于：所述動力推進機構(gòu)包括支撐箱體、上夾線輪、下夾線輪、齒輪傳動組件及夾線輪驅(qū)動電機；所述支撐箱體豎直固裝在機架頂部；所述上夾線輪數(shù)量若干且構(gòu)成上夾線輪組，所述下夾線輪數(shù)量若干且構(gòu)成下夾線輪組，上夾線輪與下夾線輪數(shù)量相等，上夾線輪組與下夾線輪組平行分布，上夾線輪組的上夾線輪與下夾線輪組的下夾線輪位置一一對應(yīng)；在所述支撐箱體的上端側(cè)箱板上開設(shè)有若干豎直設(shè)置的夾線軌道槽孔，在每個夾線軌道槽孔內(nèi)均安裝有夾線滑塊，夾線滑塊相對于夾線軌道槽孔具有豎直移動自由度，每個夾線滑塊上均安裝有一個上夾線輪；在所述夾線滑塊正上方的支撐箱體頂板上豎直設(shè)置有夾線螺栓，夾線螺栓下端延伸至夾線軌道槽孔內(nèi)；在所述夾線滑塊上表面豎直設(shè)置有第一夾線導(dǎo)向銷，在第一夾線導(dǎo)向銷外側(cè)套裝有碟簧，在碟簧頂部設(shè)置有碟簧壓蓋，碟簧壓蓋套裝在第一夾線導(dǎo)向銷頂部，碟簧壓蓋與第一夾線導(dǎo)向銷為間隙配合，所述夾線螺栓下端與碟簧壓蓋上表面頂靠接觸配合；在所述夾線滑塊下方的夾線軌道槽孔底部豎直設(shè)置有第二夾線導(dǎo)向銷，在第二夾線導(dǎo)向銷外側(cè)套裝有夾線彈簧，第二夾線導(dǎo)向銷正上方的夾線滑塊底部開設(shè)有導(dǎo)向銷孔，第二夾線導(dǎo)向銷頂部插裝在導(dǎo)向銷孔內(nèi)，第二夾線導(dǎo)向銷與導(dǎo)向銷孔之間為間隙配合；所述夾線螺栓上端延伸至支撐箱體上方，在夾線螺栓上端安裝有夾線手柄；所述上夾線輪組與下夾線輪組通過齒輪傳動組件與夾線輪驅(qū)動電機傳動連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備，其特征在于：所述齒輪傳動組件包括第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪及第六齒輪；每個所述上夾線輪的輪軸上均固定套裝有一個第一齒輪，第一齒輪位于支撐箱體內(nèi)部；每個所述下夾線輪的輪軸上均固定套裝有一個第二齒輪，第二齒輪位于支撐箱體內(nèi)部，同一位置處的第一齒輪與第二齒輪相嚙合；每個所述下夾線輪的輪軸上均固定套裝有一個第三齒輪，第三齒輪位于支撐箱體外部；在所述支撐箱體外部的機架頂部固裝有輔助支撐架，在輔助支撐架與支撐箱體之間分別設(shè)置有第一輔助齒輪軸和第二輔助齒輪軸，第一輔助齒輪軸與第二輔助齒輪軸相平行，第一輔助齒輪軸和第二輔助齒輪軸均具有回轉(zhuǎn)自由度；所述第四齒輪固定套裝在靠近支撐箱體一側(cè)的第一輔助齒輪軸上，且第四齒輪與第三齒輪相嚙合；所述第五齒輪固定套裝在靠近輔助支撐架一側(cè)的第一輔助齒輪軸上；所述第六齒輪固定套裝在第二輔助齒輪軸上，第六齒輪與第五齒輪相嚙合；所述夾線輪驅(qū)動電機的電機軸與第二輔助齒輪軸同軸固連。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備，其特征在于：所述ECAP模具包括模套及模芯；在所述模套的內(nèi)孔為錐形孔，所述模芯為錐形結(jié)構(gòu)，模芯位于模套的錐形孔內(nèi)，在模芯內(nèi)部開設(shè)有等徑圓柱型腔孔；所述模芯采用兩瓣式結(jié)構(gòu)，分為左模芯和右模芯，左模芯與右模芯扣合形成完整模芯；所述等徑圓柱型腔孔的進料口位于模芯的大徑端平面上，等徑圓柱型腔孔的出料口位于模芯的側(cè)圓錐面上，在與等徑圓柱型腔孔的出料口正對的模套上設(shè)置有線材出口；在所述左模芯、右模芯的小徑端芯體上與模套之間穿裝有一根模芯定位銷軸；所述等徑圓柱型腔孔的進料口及模套上線材出口的孔口均采用外擴式結(jié)構(gòu)；所述模套的內(nèi)孔錐度及模芯的錐度均采用5號莫氏錐度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備，其特征在于：所述振動機構(gòu)包括支撐框架、電動機、主動帶輪、皮帶、從動帶輪、動力傳動軸、飛輪、偏心轉(zhuǎn)接塊、偏心轉(zhuǎn)接軸、連桿及擺桿；所述電動機固定安裝在支撐框架底部，所述動力傳動軸位于支撐框架底部且與電動機的電機軸相平行，動力傳動軸具有回轉(zhuǎn)自由度；所述主動帶輪固定套裝在電動機的電機軸上，所述從動帶輪固定套裝在動力傳動軸一端，主動帶輪與從動帶輪之間通過皮帶傳動連接；所述飛輪固定套裝在動力傳動軸中部；所述偏心轉(zhuǎn)接塊固定連接在動力傳動軸另一端，所述偏心轉(zhuǎn)接軸固定連接在偏心轉(zhuǎn)接塊上，偏心轉(zhuǎn)接軸與動力傳動軸偏心平行分布；所述連桿一端鉸接在偏心轉(zhuǎn)接軸上，所述擺桿一端與連桿另一端相鉸接，擺桿另一端鉸接在支撐框架頂部；在所述擺桿頂部設(shè)置有ECAP模具安裝槽，在ECAP模具安裝槽正前方的支撐框架上安裝有夾持器，通過夾持器對進入ECAP模具前的線材進行力約束和形狀約束。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料塑性成形加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工過程中，很容易出現(xiàn)原料、擠壓輪和槽封塊的摩擦與不均，進而導(dǎo)致原料徑向出現(xiàn)金屬流動變形不均勻現(xiàn)象，從而影響制品的組織與性能的均一性，同時摩擦會消耗機械能，導(dǎo)致變形效率進一步降低。因此，研發(fā)一種連續(xù)、高效、短流程、節(jié)能、可大規(guī)模生產(chǎn)有色金屬合金的設(shè)備勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備，主要針對有色金屬中的鋁、鎂、鈦及其合金，可進行連續(xù)振動條件下的塑性成形加工，具有連續(xù)、高效、短流程、節(jié)能、可大規(guī)模生產(chǎn)有色金屬合金超細晶棒、線材的能力，同時也可以為振動條件下的大塑性變形行為開展系統(tǒng)研究工作。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備，包括機架、校直機構(gòu)、止退器、動力推進機構(gòu)、ECAP模具及振動機構(gòu)；所述校直機構(gòu)、止退器、動力推進機構(gòu)及ECAP模具順序分布在機架頂部，所述ECAP模具設(shè)置在振動機構(gòu)上。

所述校直機構(gòu)包括支撐立板架、上校直輪及下校直輪；所述支撐立板架豎直固裝在機架頂部；所述上校直輪數(shù)量若干且構(gòu)成上校直輪組，所述下校直輪數(shù)量若干且構(gòu)成下校直輪組，上校直輪組與下校直輪組平行分布，上校直輪組內(nèi)的上校直輪與下校直輪組內(nèi)的下校直輪交錯分布；在所述支撐立板架的上端板體上開設(shè)有若干豎直設(shè)置的校直軌道槽孔，在每個校直軌道槽孔內(nèi)均安裝有校直滑塊，校直滑塊相對于校直軌道槽孔具有豎直移動自由度，每個校直滑塊上均安裝有一個上校直輪；在所述校直滑塊正上方的支撐立板架上豎直設(shè)置有校直螺栓，校直螺栓下端延伸至校直軌道槽孔內(nèi)并與校直滑塊上表面頂靠接觸配合，校直螺栓上端延伸至支撐立板架上方，在校直螺栓上端安裝有校直手柄。

所述止退器包括支撐座、止退錐、止退套、前限位擋板、后限位擋板及推力彈簧；所述支撐座豎直固裝在機架頂部；所述止退套水平固定安裝在支撐座上，止退套的內(nèi)孔為錐形孔，所述止退錐位于止退套的錐形孔內(nèi)，止退錐相對于止退套的錐形孔具有軸向移動自由度；所述止退錐采用四瓣式結(jié)構(gòu)，止退錐的四瓣錐體之間配裝有同步環(huán)，止退錐的四瓣錐體通過同步環(huán)進行同步軸向移動；所述前限位擋板固裝在止退套的錐形孔小徑端外部，所述后限位擋板固裝在止退套的錐形孔大徑端外部；所述推力彈簧設(shè)置在止退錐大徑端與后限位擋板內(nèi)表面之間；在所述支撐座、前限位擋板及后限位擋板上開設(shè)有線材穿行讓位孔，在所述止退錐的中心開設(shè)有線材穿行止退孔。

所述動力推進機構(gòu)包括支撐箱體、上夾線輪、下夾線輪、齒輪傳動組件及夾線輪驅(qū)動電機；所述支撐箱體豎直固裝在機架頂部；所述上夾線輪數(shù)量若干且構(gòu)成上夾線輪組，所述下夾線輪數(shù)量若干且構(gòu)成下夾線輪組，上夾線輪與下夾線輪數(shù)量相等，上夾線輪組與下夾線輪組平行分布，上夾線輪組的上夾線輪與下夾線輪組的下夾線輪位置一一對應(yīng)；在所述支撐箱體的上端側(cè)箱板上開設(shè)有若干豎直設(shè)置的夾線軌道槽孔，在每個夾線軌道槽孔內(nèi)均安裝有夾線滑塊，夾線滑塊相對于夾線軌道槽孔具有豎直移動自由度，每個夾線滑塊上均安裝有一個上夾線輪；在所述夾線滑塊正上方的支撐箱體頂板上豎直設(shè)置有夾線螺栓，夾線螺栓下端延伸至夾線軌道槽孔內(nèi)；在所述夾線滑塊上表面豎直設(shè)置有第一夾線導(dǎo)向銷，在第一夾線導(dǎo)向銷外側(cè)套裝有碟簧，在碟簧頂部設(shè)置有碟簧壓蓋，碟簧壓蓋套裝在第一夾線導(dǎo)向銷頂部，碟簧壓蓋與第一夾線導(dǎo)向銷為間隙配合，所述夾線螺栓下端與碟簧壓蓋上表面頂靠接觸配合；在所述夾線滑塊下方的夾線軌道槽孔底部豎直設(shè)置有第二夾線導(dǎo)向銷，在第二夾線導(dǎo)向銷外側(cè)套裝有夾線彈簧，第二夾線導(dǎo)向銷正上方的夾線滑塊底部開設(shè)有導(dǎo)向銷孔，第二夾線導(dǎo)向銷頂部插裝在導(dǎo)向銷孔內(nèi)，第二夾線導(dǎo)向銷與導(dǎo)向銷孔之間為間隙配合；所述夾線螺栓上端延伸至支撐箱體上方，在夾線螺栓上端安裝有夾線手柄；所述上夾線輪組與下夾線輪組通過齒輪傳動組件與夾線輪驅(qū)動電機傳動連接。

所述齒輪傳動組件包括第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪及第六齒輪；每個所述上夾線輪的輪軸上均固定套裝有一個第一齒輪，第一齒輪位于支撐箱體內(nèi)部；每個所述下夾線輪的輪軸上均固定套裝有一個第二齒輪，第二齒輪位于支撐箱體內(nèi)部，同一位置處的第一齒輪與第二齒輪相嚙合；每個所述下夾線輪的輪軸上均固定套裝有一個第三齒輪，第三齒輪位于支撐箱體外部；在所述支撐箱體外部的機架頂部固裝有輔助支撐架，在輔助支撐架與支撐箱體之間分別設(shè)置有第一輔助齒輪軸和第二輔助齒輪軸，第一輔助齒輪軸與第二輔助齒輪軸相平行，第一輔助齒輪軸和第二輔助齒輪軸均具有回轉(zhuǎn)自由度；所述第四齒輪固定套裝在靠近支撐箱體一側(cè)的第一輔助齒輪軸上，且第四齒輪與第三齒輪相嚙合；所述第五齒輪固定套裝在靠近輔助支撐架一側(cè)的第一輔助齒輪軸上；所述第六齒輪固定套裝在第二輔助齒輪軸上，第六齒輪與第五齒輪相嚙合；所述夾線輪驅(qū)動電機的電機軸與第二輔助齒輪軸同軸固連。

所述ECAP模具包括模套及模芯；在所述模套的內(nèi)孔為錐形孔，所述模芯為錐形結(jié)構(gòu)，模芯位于模套的錐形孔內(nèi)，在模芯內(nèi)部開設(shè)有等徑圓柱型腔孔；所述模芯采用兩瓣式結(jié)構(gòu)，分為左模芯和右模芯，左模芯與右模芯扣合形成完整模芯；所述等徑圓柱型腔孔的進料口位于模芯的大徑端平面上，等徑圓柱型腔孔的出料口位于模芯的側(cè)圓錐面上，在與等徑圓柱型腔孔的出料口正對的模套上設(shè)置有線材出口；在所述左模芯、右模芯的小徑端芯體上與模套之間穿裝有一根模芯定位銷軸；所述等徑圓柱型腔孔的進料口及模套上線材出口的孔口均采用外擴式結(jié)構(gòu)；所述模套的內(nèi)孔錐度及模芯的錐度均采用5號莫氏錐度。

所述振動機構(gòu)包括支撐框架、電動機、主動帶輪、皮帶、從動帶輪、動力傳動軸、飛輪、偏心轉(zhuǎn)接塊、偏心轉(zhuǎn)接軸、連桿及擺桿；所述電動機固定安裝在支撐框架底部，所述動力傳動軸位于支撐框架底部且與電動機的電機軸相平行，動力傳動軸具有回轉(zhuǎn)自由度；所述主動帶輪固定套裝在電動機的電機軸上，所述從動帶輪固定套裝在動力傳動軸一端，主動帶輪與從動帶輪之間通過皮帶傳動連接；所述飛輪固定套裝在動力傳動軸中部；所述偏心轉(zhuǎn)接塊固定連接在動力傳動軸另一端，所述偏心轉(zhuǎn)接軸固定連接在偏心轉(zhuǎn)接塊上，偏心轉(zhuǎn)接軸與動力傳動軸偏心平行分布；所述連桿一端鉸接在偏心轉(zhuǎn)接軸上，所述擺桿一端與連桿另一端相鉸接，擺桿另一端鉸接在支撐框架頂部；在所述擺桿頂部設(shè)置有ECAP模具安裝槽，在ECAP模具安裝槽正前方的支撐框架上安裝有夾持器，通過夾持器對進入ECAP模具前的線材進行力約束和形狀約束。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備，主要針對有色金屬中的鋁、鎂、鈦及其合金，可進行連續(xù)振動條件下的塑性成形加工，具有連續(xù)、高效、短流程、節(jié)能、可大規(guī)模生產(chǎn)有色金屬合金超細晶棒、線材的能力，同時也可以為振動條件下的大塑性變形行為開展系統(tǒng)研究工作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的校直機構(gòu)的正視圖；

圖3為本發(fā)明的校直機構(gòu)的側(cè)向剖視圖；

圖4為本發(fā)明的止退器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的動力推進機構(gòu)的正視圖；

圖6為本發(fā)明的動力推進機構(gòu)的俯向剖視圖；

圖7為本發(fā)明的動力推進機構(gòu)的側(cè)向剖視圖；

圖8為本發(fā)明的ECAP模具的立體圖；

圖9為本發(fā)明的ECAP模具的側(cè)向剖視圖；

圖10為本發(fā)明的振動機構(gòu)的正視圖；

圖11為本發(fā)明的振動機構(gòu)的俯向剖視圖；

圖中，I—校直機構(gòu)，II—止退器，III—動力推進機構(gòu)，IV—ECAP模具，V—振動機構(gòu)，1—機架，2—支撐立板架，3—上校直輪，4—下校直輪，5—軌道槽孔，6—校直滑塊，7—校直螺栓，8—校直手柄，9—支撐座，10—止退錐，11—止退套，12—前限位擋板，13—后限位擋板，14—推力彈簧，15—同步環(huán)，16—支撐箱體，17—上夾線輪，18—下夾線輪，19—夾線輪驅(qū)動電機，20—夾線軌道槽孔，21—夾線滑塊，22—夾線螺栓，23—第一夾線導(dǎo)向銷，24—碟簧，25—碟簧壓蓋，26—第二夾線導(dǎo)向銷，27—夾線彈簧，28—導(dǎo)向銷孔，29—夾線手柄，30—第一齒輪，31—第二齒輪，32—第三齒輪，33—第四齒輪，34—第五齒輪，35—第六齒輪，36—輔助支撐架，37—第一輔助齒輪軸，38—第二輔助齒輪軸，39—模套，40—等徑圓柱型腔孔，41—左模芯，42—右模芯，43—線材出口，44—模芯定位銷軸，45—支撐框架，46—電動機，47—主動帶輪，48—皮帶，49—從動帶輪，50—動力傳動軸，51—飛輪，52—偏心轉(zhuǎn)接塊，53—偏心轉(zhuǎn)接軸，54—連桿，55—擺桿，56—ECAP模具安裝槽，57—夾持器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

如圖1～11所示，一種帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備，包括機架1、校直機構(gòu)I、止退器II、動力推進機構(gòu)III、ECAP模具IV及振動機構(gòu)V；所述校直機構(gòu)I、止退器II、動力推進機構(gòu)III及ECAP模具IV順序分布在機架1頂部，所述ECAP模具IV設(shè)置在振動機構(gòu)V上。

所述校直機構(gòu)I包括支撐立板架2、上校直輪3及下校直輪4；所述支撐立板架2豎直固裝在機架1頂部；所述上校直輪3數(shù)量若干且構(gòu)成上校直輪組，所述下校直輪4數(shù)量若干且構(gòu)成下校直輪組，上校直輪組與下校直輪組平行分布，上校直輪組內(nèi)的上校直輪3與下校直輪組內(nèi)的下校直輪4交錯分布；在所述支撐立板架2的上端板體上開設(shè)有若干豎直設(shè)置的校直軌道槽孔5，在每個校直軌道槽孔5內(nèi)均安裝有校直滑塊6，校直滑塊6相對于校直軌道槽孔5具有豎直移動自由度，每個校直滑塊6上均安裝有一個上校直輪3；在所述校直滑塊6正上方的支撐立板架2上豎直設(shè)置有校直螺栓7，校直螺栓7下端延伸至校直軌道槽孔5內(nèi)并與校直滑塊6上表面頂靠接觸配合，校直螺栓7上端延伸至支撐立板架2上方，在校直螺栓7上端安裝有校直手柄8。

所述止退器II包括支撐座9、止退錐10、止退套11、前限位擋板12、后限位擋板13及推力彈簧14；所述支撐座9豎直固裝在機架1頂部；所述止退套11水平固定安裝在支撐座9上，止退套11的內(nèi)孔為錐形孔，所述止退錐10位于止退套11的錐形孔內(nèi)，止退錐10相對于止退套11的錐形孔具有軸向移動自由度；所述止退錐10采用四瓣式結(jié)構(gòu)，止退錐10的四瓣錐體之間配裝有同步環(huán)15，止退錐10的四瓣錐體通過同步環(huán)15進行同步軸向移動；所述前限位擋板12固裝在止退套11的錐形孔小徑端外部，所述后限位擋板13固裝在止退套11的錐形孔大徑端外部；所述推力彈簧14設(shè)置在止退錐10大徑端與后限位擋板13內(nèi)表面之間；在所述支撐座9、前限位擋板12及后限位擋板13上開設(shè)有線材穿行讓位孔，在所述止退錐10的中心開設(shè)有線材穿行止退孔。

所述動力推進機構(gòu)III包括支撐箱體16、上夾線輪17、下夾線輪18、齒輪傳動組件及夾線輪驅(qū)動電機19；所述支撐箱體16豎直固裝在機架1頂部；所述上夾線輪17數(shù)量若干且構(gòu)成上夾線輪組，所述下夾線輪18數(shù)量若干且構(gòu)成下夾線輪組，上夾線輪17與下夾線輪18數(shù)量相等，上夾線輪組與下夾線輪組平行分布，上夾線輪組的上夾線輪17與下夾線輪組的下夾線輪18位置一一對應(yīng)；在所述支撐箱體16的上端側(cè)箱板上開設(shè)有若干豎直設(shè)置的夾線軌道槽孔20，在每個夾線軌道槽孔20內(nèi)均安裝有夾線滑塊21，夾線滑塊21相對于夾線軌道槽孔20具有豎直移動自由度，每個夾線滑塊21上均安裝有一個上夾線輪17；在所述夾線滑塊21正上方的支撐箱體16頂板上豎直設(shè)置有夾線螺栓22，夾線螺栓22下端延伸至夾線軌道槽孔20內(nèi)；在所述夾線滑塊21上表面豎直設(shè)置有第一夾線導(dǎo)向銷23，在第一夾線導(dǎo)向銷23外側(cè)套裝有碟簧24，在碟簧24頂部設(shè)置有碟簧壓蓋25，碟簧壓蓋25套裝在第一夾線導(dǎo)向銷23頂部，碟簧壓蓋25與第一夾線導(dǎo)向銷23為間隙配合，所述夾線螺栓22下端與碟簧壓蓋25上表面頂靠接觸配合；在所述夾線滑塊21下方的夾線軌道槽孔20底部豎直設(shè)置有第二夾線導(dǎo)向銷26，在第二夾線導(dǎo)向銷26外側(cè)套裝有夾線彈簧27，第二夾線導(dǎo)向銷26正上方的夾線滑塊21底部開設(shè)有導(dǎo)向銷孔28，第二夾線導(dǎo)向銷26頂部插裝在導(dǎo)向銷孔28內(nèi)，第二夾線導(dǎo)向銷26與導(dǎo)向銷孔28之間為間隙配合；所述夾線螺栓22上端延伸至支撐箱體16上方，在夾線螺栓22上端安裝有夾線手柄29；所述上夾線輪組與下夾線輪組通過齒輪傳動組件與夾線輪驅(qū)動電機19傳動連接。

所述齒輪傳動組件包括第一齒輪30、第二齒輪31、第三齒輪32、第四齒輪33、第五齒輪34及第六齒輪35；每個所述上夾線輪17的輪軸上均固定套裝有一個第一齒輪30，第一齒輪30位于支撐箱體16內(nèi)部；每個所述下夾線輪18的輪軸上均固定套裝有一個第二齒輪31，第二齒輪31位于支撐箱體16內(nèi)部，同一位置處的第一齒輪30與第二齒輪31相嚙合；每個所述下夾線輪18的輪軸上均固定套裝有一個第三齒輪32，第三齒輪32位于支撐箱體16外部；在所述支撐箱體16外部的機架1頂部固裝有輔助支撐架36，在輔助支撐架36與支撐箱體16之間分別設(shè)置有第一輔助齒輪軸37和第二輔助齒輪軸38，第一輔助齒輪軸37與第二輔助齒輪軸38相平行，第一輔助齒輪軸37和第二輔助齒輪軸38均具有回轉(zhuǎn)自由度；所述第四齒輪33固定套裝在靠近支撐箱體16一側(cè)的第一輔助齒輪軸37上，且第四齒輪33與第三齒輪32相嚙合；所述第五齒輪34固定套裝在靠近輔助支撐架36一側(cè)的第一輔助齒輪軸37上；所述第六齒輪35固定套裝在第二輔助齒輪軸38上，第六齒輪35與第五齒輪34相嚙合；所述夾線輪驅(qū)動電機19的電機軸與第二輔助齒輪軸38同軸固連。

所述ECAP模具IV包括模套39及模芯；在所述模套39的內(nèi)孔為錐形孔，所述模芯為錐形結(jié)構(gòu)，模芯位于模套39的錐形孔內(nèi)，在模芯內(nèi)部開設(shè)有等徑圓柱型腔孔40；所述模芯采用兩瓣式結(jié)構(gòu)，分為左模芯41和右模芯42，左模芯41與右模芯42扣合形成完整模芯；所述等徑圓柱型腔孔40的進料口位于模芯的大徑端平面上，等徑圓柱型腔孔40的出料口位于模芯的側(cè)圓錐面上，在與等徑圓柱型腔孔40的出料口正對的模套39上設(shè)置有線材出口43；在所述左模芯41、右模芯42的小徑端芯體上與模套39之間穿裝有一根模芯定位銷軸44；所述等徑圓柱型腔孔40的進料口及模套39上線材出口42的孔口均采用外擴式結(jié)構(gòu)；所述模套39的內(nèi)孔錐度及模芯的錐度均采用5號莫氏錐度。

所述振動機構(gòu)V包括支撐框架45、電動機46、主動帶輪47、皮帶48、從動帶輪49、動力傳動軸50、飛輪51、偏心轉(zhuǎn)接塊52、偏心轉(zhuǎn)接軸53、連桿54及擺桿55；所述電動機46固定安裝在支撐框架45底部，所述動力傳動軸50位于支撐框架45底部且與電動機46的電機軸相平行，動力傳動軸50具有回轉(zhuǎn)自由度；所述主動帶輪47固定套裝在電動機46的電機軸上，所述從動帶輪49固定套裝在動力傳動軸50一端，主動帶輪47與從動帶輪49之間通過皮帶48傳動連接；所述飛輪51固定套裝在動力傳動軸50中部；所述偏心轉(zhuǎn)接塊52固定連接在動力傳動軸50另一端，所述偏心轉(zhuǎn)接軸53固定連接在偏心轉(zhuǎn)接塊52上，偏心轉(zhuǎn)接軸53與動力傳動軸50偏心平行分布；所述連桿54一端鉸接在偏心轉(zhuǎn)接軸53上，所述擺桿55一端與連桿54另一端相鉸接，擺桿55另一端鉸接在支撐框架45頂部；在所述擺桿55頂部設(shè)置有ECAP模具安裝槽56，在ECAP模具安裝槽56正前方的支撐框架45上安裝有夾持器57，通過夾持器57對進入ECAP模具IV前的線材進行力約束和形狀約束。

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的一次使用過程：

金屬線材首先進入校直機構(gòu)I，本實施例中，上校直輪3數(shù)量為三個，下校直輪4數(shù)量為四個，校直機構(gòu)I主要通過預(yù)彎作用對金屬線材進行校直，而預(yù)彎作用具體通過旋擰校直手柄8進行施加，旋擰校直手柄8以帶動校直螺栓7向下旋進，進而對校直滑塊6產(chǎn)生下壓力，此時上校直輪3會將校直滑塊6受到的下壓力傳遞給金屬線材，最終通過上校直輪3對金屬線材進行預(yù)彎調(diào)直，經(jīng)過預(yù)彎調(diào)直后，金屬線材可筆直輸出校直機構(gòu)I。

當金屬線材由校直機構(gòu)I輸出后需經(jīng)過止退器II進入動力推進機構(gòu)III后，且當金屬線材正常向前穿過止退錐10中心的線材穿行止退孔時，由于金屬線材與止退錐10之間存在接觸摩擦力，會使止退錐10沿軸向脫離止退套11，此時的止退錐10不會對金屬線材產(chǎn)生止退作用，金屬線材可以自由穿過止退器II，同時由于推力彈簧14輸出的彈簧力存在，止退錐10可以對金屬線材產(chǎn)生一定的夾持作用，此時的止退錐10對金屬線材還可以起到一定的力約束和形狀約束，保證金屬線材穩(wěn)定的處于一定的運動軌跡上，進而保證了金屬線材的幾何偏差在給定的公差范圍內(nèi)。當金屬線材向后移動時，在摩擦力作用下，止退錐10會向小徑端移動，止退錐10的四瓣錐體會向中心聚攏，從而對金屬線材產(chǎn)生巨大的摩擦力，用以阻止線材后退，從而實現(xiàn)了金屬線材的止退效果。

當金屬線材經(jīng)過止退器II直接進入動力推進機構(gòu)III后，本實施例中，動力推進機構(gòu)III中的上夾線輪17和下夾線輪18的數(shù)量均為四個，當金屬線材進入上夾線輪17和下夾線輪18之間后，由夾線輪驅(qū)動電機19經(jīng)過齒輪傳動組件帶動上夾線輪17和下夾線輪18同步轉(zhuǎn)動，通過上夾線輪17和下夾線輪18相互咬合的摩擦力牽引金屬線材向前推進，上夾線輪17和下夾線輪18均可實現(xiàn)同步、同向、全動力轉(zhuǎn)動，進而保證線材可以勻速、穩(wěn)定的向前移動。為了適應(yīng)不同直徑的金屬線材，可通過旋擰夾線手柄29帶動夾線螺栓22上下旋進，進而使夾線滑塊21可以上下移動，以實現(xiàn)上夾線輪17高度位置的調(diào)整，最終實現(xiàn)上夾線輪17與下夾線輪18間隙的調(diào)整，以適應(yīng)不同直徑的金屬線材。本實施例中，第一輔助齒輪軸37數(shù)量為兩根，每根第一輔助齒輪軸37上的第四齒輪33同時與兩個第三齒輪32嚙合傳動，且第二輔助齒輪軸38上的第六齒輪35同時與兩個第五齒輪34嚙合傳動。經(jīng)過四組夾線輪的推進，金屬線材直接進入ECAP模具IV。

當金屬線材進入ECAP模具IV后，由于ECAP模具IV采用了模套39與左模芯41和右模芯42配合的結(jié)構(gòu)形式，與傳統(tǒng)的ECAP模具相比，解決了傳統(tǒng)ECAP模具在擠壓過程中緊固螺栓受力過大的問題，而且模套39的內(nèi)孔錐度及模芯的錐度均采用5號莫氏錐度，利用摩擦力的原理可以傳遞一定的扭矩，使得左模芯41和右模芯42緊固在模套39內(nèi)，減小了因為擠壓力過大使ECAP模具受損的可能性，同時減少了壓縮區(qū)和定徑區(qū)的長度，也降低了模具與線材之間的摩擦能耗問題。此外，由于等徑圓柱型腔孔40的進料口及模套39上線材出口42的孔口均采用外擴式結(jié)構(gòu)，可以防止金屬線材在擠壓或拉拔時進入模具而發(fā)生墩粗現(xiàn)象。

在金屬線材進入ECAP模具IV時，振動機構(gòu)V也同步啟動，具體通過啟動電動機46，由電動機46帶動主動帶輪47轉(zhuǎn)動，通過皮帶48帶動從動帶輪49轉(zhuǎn)動，進而帶動動力傳動軸50及其上飛輪51轉(zhuǎn)動，飛輪51具有較大的轉(zhuǎn)動慣量，可以用來減少電動機46運轉(zhuǎn)過程中的速度波動，而動力傳動軸50將帶動偏心轉(zhuǎn)接塊52和偏心轉(zhuǎn)接軸53轉(zhuǎn)動，而偏心轉(zhuǎn)接軸53在進行偏心轉(zhuǎn)動過程中會帶動連桿54運動，最終帶動擺桿55做擺轉(zhuǎn)振動，該擺轉(zhuǎn)振動會直接作用到ECAP模具IV上，這種振動形式可以降低變形力和接觸摩擦力，進而改善有色金屬合金的變形均勻性、細化晶粒以及改善表面質(zhì)量。本實施例中，電動機46為2.2kW的四頻電機，轉(zhuǎn)速為800～2800rpm，可通過擺桿55向ECAP模具IV施加水平振幅為0.1～1mm以及頻率為800～2800Hz的振動作用。

實施例中的方案并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均包含于本案的專利范圍中。

全文PDF

帶有振動機構(gòu)的有色金屬連續(xù)ECAP塑性成形加工設(shè)備.pdf