[发明专利]一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头

说明书

本发明涉及棒材加工技术领域，且公开了一种用于低应力下料中轴承‑棒料完全接触的锤头，包括底座、弹簧、上摆动套筒、圆柱滚子轴承、下摆动套筒、螺栓，上摆动套筒和下摆动套筒通过螺栓连接，并将圆柱滚子轴承以及底座右部分包络其中，其中上摆动套筒、下摆动套筒与底座的接触部分呈圆弧形，所述接触部分远离圆柱滚子轴承一面为倾斜面；弹簧呈现伸长状态，拉力使得底座贴紧与上摆动套筒、下摆动套筒接触部分的右侧。在原有的下料模具基础上，进行机械结构的优化设计，使得上下摆动套筒可以摆动，并且摆动角度与棒料挠度相对应，使得棒料在加载力作用下出现挠度时也能与轴承内表面实现完全接触，从而减少棒料接触面的摩擦磨损。

技术领域

本发明属于棒材加工技术领域，具体为一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头。

背景技术

低应力下料是将裂纹技术应用于棒材下料中，先人为地在棒材表面上预制一条环向裂纹，然后对带有环向表面裂纹的棒材施加一定外力，使其以低应力脆断的形式动态分离。低应力弯曲断裂下料被公认为是未来最有发展潜力的精密下料方法，它充分利用环向V型槽的缺口效应和弯曲效应，实现材料在低应力水平下的脆断，获得无几何畸变、断口垂直平整、无需倒角的毛坯。目前学者们已就低应力弯曲下料技术从应力集中、机构设计、断口形貌等方面进行了一些研究。但低应力弯曲下料的材料分离机理、高效精密实现方法和质量评价标准等关键核心技术仍未突破，因而提高产品精度和生产效率，降低能耗以及减少污染等的综合目标也未能真正实现。为加快振兴我国装备制造业发展，研究高效、高品质、节能、环境友好型金属材料近净成形下料新技术及材料分离机理势在必行。

请参阅附图4，现有基于液压补偿的低应力下料机主要由变频电机9、液压传动系统10、双滑块机构11、下料模具12、可移动夹持机构13和机架14等六部分组成。将开有V型槽的棒料一端放入下料模具12中的轴承15内，另一端固定在可移动夹持机构13中，变频电机9带动下料模具12进行旋转；由于下料机主轴转速较高，其较小的质量和旋转半径，就会产生一个较大的离心力，并通过轴承15作用在棒料上，从而在棒料V型槽尖端产生裂纹。通过控制加载力，V型槽尖端裂纹萌生后会迅速地沿着径向扩展，最终完全断裂，实现下料。其中下料模具12是下料机中主要磨损部件，很大程度上决定了下料机的使用性能与寿命，主要包括轴承15、轴头16、滑块17(附图5)。在以往下料中发现，轴承-棒料摩擦副摩擦剧烈，棒料磨损严重。参阅附图6，主要原因是在下料过程中棒料18在下料力的作用下产生一定的弯曲，出现一定的倾斜角a，从而造成下料模具12进行旋转时棒料18无法紧贴轴承15内圈，使得棒料18与轴承15内圈接触面积过小，从而造成接触面压力变大使得棒料18在接触面磨损严重。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头，实现了下料过程中棒料在受力产生弯曲时轴承内圈能够与棒料完全贴合，使得摩擦接触面变大，压力降低，从而减少棒料的磨损。同时改善轴承的受力情况，提高轴承的使用寿命。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于低应力下料中轴承-棒料完全接触的锤头，包括底座、弹簧、上摆动套筒、圆柱滚子轴承、下摆动套筒、螺栓，所述底座呈“工”字型，上摆动套筒和下摆动套筒通过螺栓连接，并将圆柱滚子轴承以及底座右部分包络其中，其中上摆动套筒、下摆动套筒与底座的接触部分呈圆弧形，可以实现一定滑动，所述接触部分远离圆柱滚子轴承一面为倾斜面；所述弹簧有两个，两个弹簧的一端与底座的内壁连接，另一端分别与上摆动套筒、下摆动套筒的内壁连接，两个弹簧呈现伸长状态，拉力使得底座贴紧与上摆动套筒、下摆动套筒接触部分的右侧。

优选的，所述底座和上摆动套筒、下摆动套筒相对的内壁均通过螺钉固定有弹簧座，所述弹簧的两端与弹簧座连接，并处于伸长状态。

优选的，所述倾斜面倾斜角大小是计算所得，使得底座紧贴倾斜面时，棒料与圆柱滚子轴承接触面完全贴合。