阅读说明：本技术 一种钢球生产球胚加工设备及其加工工艺 (Machining equipment and machining process for ball blank produced by steel ball ) 是由 阮家宏 于 2020-04-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种钢球生产球胚加工设备,涉及钢球加工技术,包括设备机架,设备机架的机头端设有模具壳体,对应模具壳体的一侧设有用于软化线材的加热炉；设备机架内设有镦锤,镦锤的一端设有直线驱动机构；另一端设有冲压杆；模具壳体内设有用于球胚镦压成形的第一模具和第二模具；第二模具贯穿设有进料通道,进料通道的两侧设有剪切机构；模具壳体位于进料口的一侧设有供料机构；模具壳体的底部设有出料口。本发明的设备有效降低对钢模强度的要求,减小对钢模损伤,有利镦压成形,提高了球胚成形的质量。本发明还提供了一种钢球生产球胚的加工工艺,采用该工艺加工的钢球可有效提高球胚打磨的效率。(The invention discloses a steel ball production ball blank processing device, which relates to a steel ball processing technology and comprises a device rack, wherein a die shell is arranged at the head end of the device rack, and a heating furnace for softening wires is arranged at one side corresponding to the die shell; an upsetting hammer is arranged in the equipment rack, and a linear driving mechanism is arranged at one end of the upsetting hammer; the other end is provided with a stamping rod; a first die and a second die for upsetting and forming the ball blank are arranged in the die shell; a feeding channel penetrates through the second die, and shearing mechanisms are arranged on two sides of the feeding channel; a feeding mechanism is arranged on one side of the die shell positioned at the feeding hole; the bottom of the mould shell is provided with a discharge hole. The equipment of the invention effectively reduces the requirement on the strength of the steel die, reduces the damage to the steel die, is beneficial to upsetting formation and improves the forming quality of the ball blank. The invention also provides a processing technology for producing the ball blank by the steel ball, and the steel ball processed by the technology can effectively improve the grinding efficiency of the ball blank.)

一种钢球生产球胚加工设备及其加工工艺

技术领域

本发明属于钢球加工技术，具体涉及一种钢球生产球胚加工设备及其加工工艺。

背景技术

钢球是重要的基础零部件，钢球已广泛应用于国民经济各个领域中，钢球的传统生产工艺流程球坯成形→去环带→粗磨→软磨→热处理→球坯成形→光球(或锉削→软磨)→硬磨→细研→精研(或抛光)→超精研，现有技术的球坯成形是将拉好的线材置入钢球冷镦机，由机内的钢模镦打成球胚，钢球冷镦工序作为钢球生产的前道工序，直接决定了钢球生产的质量。这种直接采用冷镦的方式对钢模强度要求大，易造成钢模损伤，降低钢球成胚质量，并且采用传统冷镦的方式会在钢球的两端留下极点，这为后序的打磨带来不便，同时也会延长打磨时间，对磨床损伤大，降低打磨效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在钢球加工成胚对钢模强度要求大，易造成钢模损伤，降低钢球成胚质量的缺点，而提出的一种钢球生产球胚加工设备及其加工工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种钢球生产球胚加工设备，包括设备机架，所述设备机架安装在固定板上，所述设备机架的机头端设有球胚锻造的模具壳体，所述固定板上对应模具壳体的一侧设有用于软化线材的加热炉；

所述设备机架的轴心线上设有可直线滑动的镦锤，所述镦锤的一端设有用于驱动镦锤往复运动的直线驱动机构；另一端固定设有冲压杆；

所述冲压杆远离镦锤的一端可延伸进模具壳体内；

所述模具壳体内设有用于球胚镦压成形的第一模具和第二模具，所述第一模具固定设置在冲压杆的端部上，所述第二模具对应第一模具固定在模具壳体内；

所述第一模具和第二模具对应面上分别设有呈半球凹槽结构的第一模槽和第二模槽；

所述第二模具对应第二模槽的横向轴线位置贯穿设有进料通道，所述进料通道与第二模槽相连通，所述进料通道的两侧对称设有用于切割线材的剪切机构；

所述模具壳体对应进料通道的位置设有进料口，所述进料口的一侧设有用于定量输送线材的供料机构；

所述模具壳体的底部对应第二模具的锻造面下方设有出料口。

进一步的，所述加热炉的两侧设有用于线材通过的进料管，所述进料管与所述进料口共轴，进料管内设有陶瓷保温环。

进一步的，所述直线驱动机构包括曲轴、连杆、传动盘和电机，所述连杆通过转轴以旋转的方式连接在所述镦锤上，另一端以转动的方式连接在曲轴上，所述曲轴的两端通过轴座固定在设备机架上，所述曲轴的一端设有用于驱动旋转的所述传动盘，所述传动盘通过皮带连接在电机的输出转盘上，电机固定安装在固定板上。

进一步的，所述剪切机构包括切槽、切刀和伸缩油缸，所述切槽以对称的关系贯穿设置在进料通道的两侧，进料通道内设有与之相匹配的切刀，所述切刀远离切割部的一端固定设置在所述伸缩油缸的输出端上，所述伸缩油缸固定设置在模具壳体上。

进一步的，所述切割部的刃口与所述第二模槽相切，且切割部远离第二模槽的一侧横截面呈圆弧状结构。

进一步的，所述供料机构包括两个对称设置的进料轮，两个进料轮为同步异向旋转轮，由进步电机驱动旋转。

本发明还提供了一种钢球生产球胚加工工艺，包括具体步骤如下：

S1、将用于生产加工钢球的线材通过加热炉进行软化处理；

S2、经过软化后的线材由供料机构送至模具壳体内，当进入到第一模槽与第二模槽之间的线材体积与所需生产钢球体积相同，停止进料；

S3、剪切机构进行第一阶段切料，使切刀的切割部切入线材内部，停止第一阶段切料；

S4、直线驱动机构驱动镦锤继续一次往返运动，由冲压杆带动第一模具冲压第二模具，使第一模槽和第二模槽之间软化的线材根据第一模槽和第二模槽构成的球形模槽迅速形成球胚；

S5、在球胚生成后，剪切机构进行第二阶段切料，将形成的球胚与线材完全切离，形成一个带有单个极点的球胚；

S6、供料机构再次进料，进行下一个球胚的加工，再进料的同时会将留在第二模槽内的球胚导出并从出料口内落下，进行降温收集。

更进一步的，在步骤S1中，所述加热炉的温度控制在700-900摄氏度对线材进行软化处理。

更进一步的，在步骤S3中，第一阶段切料深度为线材直径的2/3深度。

本发明提出的一种钢球生产球胚加工设备及其加工工艺，有益效果在于：

(1)、本发明在钢球成胚前对线材进行软化，再对线材进行镦压成胚，有效降低对钢模强度的要求，同时，软质的线材更有利镦压成形，减小对钢模损伤的同时，也提高了球胚成形的质量。

(2)、采用本发明的工艺加工出来的球胚只存在一个极点，这样可有效提高球胚打磨的效率，同时也减少对后序磨床的损伤。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明关于模具壳体的内部结构示意图；

图3是本发明中关于点A的放大示意图；

图4是中关于实施例中步骤2进料的结构示意图；

图5是中关于实施例中步骤3初步切料的结构示意图；

图6是中关于实施例中步骤4镦压成形的结构示意图；

图7是中关于实施例中步骤5球胚切离的结构示意图；

图8是中关于实施例中步骤6球胚出料的结构示意图；

图9是中关于通过冷镦机成形的传统球胚结构示意图；

图10是中关于本发明成产成形的球胚结构示意图。

图中标记为：固定板1、设备机架2、传动盘3、电机4、皮带5、曲轴6、镦锤7、连杆8、冲压杆9、模具壳体10、第一模具101、第二模具102、第一模槽103、第二模槽104、进料通道105、切槽106、切刀107、伸缩油缸108、进料轮109、切割部110、进料口111、出料口112、加热炉11、进料管12。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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。

现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。

参见图1-3，一种钢球生产球胚加工设备，包括设备机架2，设备机架2安装在固定板1上，设备机架2的机头端设有球胚锻造的模具壳体10，固定板1上对应模具壳体10的一侧设有用于软化线材的加热炉11；加热炉11的两侧设有用于线材通过的进料管12，进料管12与进料口111共轴，进料管12内设有陶瓷保温环，加热炉11可采用连续式加热炉，加热温度可控，以适应不用直径的线材加热软化。

设备机架2的轴心线上设有可直线滑动的镦锤7，镦锤7的一端设有用于驱动镦锤7往复运动的直线驱动机构，另一端固定设有冲压杆9。

直线驱动机构包括曲轴6、连杆8、传动盘3和电机4，电机4由外部电源供电工作，连杆8通过转轴以旋转的方式连接在镦锤7上，另一端以转动的方式连接在曲轴6上，曲轴6的两端通过轴座固定在设备机架2上，曲轴6的一端设有用于驱动旋转的传动盘3，传动盘3通过皮带5连接在电机4的输出转盘上，电机4固定安装在固定板1上。电机4带动曲轴6匀速转动，曲轴6通过连杆8带动镦锤7在设备机架2内做往复运动，每次往复运动完成一件球胚的加工。

冲压杆9远离镦锤7的一端可延伸进模具壳体10内。模具壳体10内设有用于球胚镦压成形的第一模具101和第二模具102，第一模具101固定设置在冲压杆9的端部上，第二模具102对应第一模具101固定在模具壳体10内。第一模具101和第二模具102对应面上分别设有呈半球凹槽结构的第一模槽103和第二模槽104；

第二模具102对应第二模槽104的横向轴线位置贯穿设有进料通道105，进料通道105与第二模槽104相连通，进料通道105的两侧对称设有用于切割线材的剪切机构。

剪切机构包括切槽106、切刀107和伸缩油缸108，切槽106以对称的关系贯穿设置在进料通道105的两侧，进料通道105内设有与之相匹配的切刀107，切刀107远离切割部110的一端固定设置在伸缩油缸108的输出端上，伸缩油缸108固定设置在模具壳体10上。切割部110的刃口与第二模槽104相切，且切割部110远离第二模槽104的一侧横截面呈圆弧状结构。

模具壳体10对应进料通道105的位置设有进料口111，进料口111的一侧设有用于定量输送线材的供料机构；供料机构包括两个对称设置的进料轮109，两个进料轮109为同步异向旋转轮，由进步电机驱动旋转。

模具壳体10的底部对应第二模具102的锻造面下方设有出料口112。

本发明的钢球生产球胚加工设备及其加工工艺，钢球成胚前对线材进行软化，再对线材进行镦压成胚，有效降低对钢模强度的要求，同时，软质的线材更有利镦压成形，减小对钢模损伤的同时，也提高了球胚成形的质量。

参见图4-8，为了更进一步说明，本发明还提供了一种钢球生产球胚加工工艺，包括具体步骤如下：

步骤1、线材预处理：将用于生产加工钢球的线材通过加热炉11进行软化处理；

步骤2、进料：经过软化后的线材由供料机构送至模具壳体10内，当进入到第一模槽103与第二模槽104之间的线材体积与所需生产钢球体积相同，停止进料；

步骤3、初步切料：剪切机构进行第一阶段切料，使切刀107的切割部110切入线材内部，停止第一阶段切料；

步骤4、镦压成形：直线驱动机构驱动镦锤7继续一次往返运动，由冲压杆9带动第一模具101冲压第二模具102，使第一模槽103和第二模槽104之间软化的线材根据第一模槽103和第二模槽104构成的球形模槽迅速形成球胚；

步骤5、球胚切离；在球胚生成后，剪切机构进行第二阶段切料，将形成的球胚与线材完全切离，形成一个带有单个极点的球胚；

步骤6、球胚出料：供料机构再次进料，进行下一个球胚的加工，再进料的同时会将留在第二模槽104内的球胚导出并从出料口112内落下，进行降温收集。

更进一步说明，在步骤1中，加热炉11的温度控制在700-900摄氏度对线材进行软化处理。

更进一步说明，在步骤3中，第一阶段切料深度为线材直径的2/3深度。

参见图9-10所示，图9为传统冷镦设备加工出来的球胚结构示意图，球胚两端各有极点，图10为本发明工艺加工出的球胚，只有一端带有极点。这样可有效提高球胚打磨的效率，同时也减少对后序磨床的损伤。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。