銅鋁圓桿表面剝皮系統的制作方法

技術領域：

本發明屬于金屬圓桿表面清潔和精整領域，特別涉及物理法精細剝削銅鋁及其合金圓桿達到表面清潔和圓桿均勻一致性的目的。

背景技術：
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有色金屬銅、鋁具有化學活潑性，在通常環境下，金屬鋁極易氧化，其表面氧化層厚而致密，金屬銅緩慢氧化，其表面氧化層薄而致密。銅鋁圓桿表面精整的通用方法是使用拉拔模具拉拔銅鋁圓桿，而銅鋁圓桿表面清潔的通用方法是使用酸液漂洗銅桿表面及使用堿液漂洗鋁桿表面去除氧化及污染層，然后，反復沖洗去除酸液、堿液并干燥銅鋁圓桿。傳統的表面精整與清潔法所造成的問題是拉拔過程使用拉拔潤滑液后需要清洗去除，化學漂洗還涉及環境污染問題和連續生產線在線處理等難題。

現有的銅、鋁桿表面清潔技術包括化學漂洗法、表面打磨法、超聲清洗法、高壓沖洗法及等離子去除法等，所存在的缺陷為：1、生產工藝繁瑣，生產效率低下；2、酸、堿液造成的環境污染并增加了治污成本；3、生產環境中的化學液揮發和空氣中懸浮的金屬粉塵會造成生產人員的職業病患；4、液體濺射及滲漏破壞生產環境；5、清洗后的烘干過程可能造成二次氧化問題。

技術實現要素：
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銅鋁及其合金圓桿可廣泛用于深加工制品、生產導電導體、銅鋁及其合金型材、異型材以及作為其他工業產品的原材料。實際應用中，需要精整和清潔處理圓桿表面，使其達到尺寸精度，表面潔凈、光亮，無污然物、無氧化層存在。本發明的銅鋁及其合金圓桿表面剝皮系統(1)是由機械矯直機構(20)、機械矯圓機構(30)、穿桿制頭機構(40)、連續劃線機構(40)、表面剝皮機構(50)、定位導向機構(60)和系統工作臺面(70)構成。

機械矯直機構(10)是由前級帶動力及超越離合器在垂直于系統工作臺面(70)并沿臺面軸線上下錯位分布的系列平滑、半圓凹槽滾輪(11)和后級無動力的平行于系統工作臺面并沿臺面軸線左右錯位分布的系列平滑、半圓凹槽滾輪(12)兩部分組成。動力機構用于提供系統初始穿桿的牽引與推送動力，當完成穿桿且銅鋁圓桿被引入后續收線裝置或生產系統后，在后續系統牽引下，超越離合器自動斷開動力機構與滾輪機構的連接，由無動力滾輪機構對銅、鋁及其合金圓桿進行機械矯直。

機械矯圓機構(20)是以帶動力及超越離合器在垂直于系統工作臺面并沿臺面軸線上下對稱分布的一對平滑、半圓凹槽滾輪(21)和無動力的平行于系統工作臺面并沿臺面軸線左右對稱分布的一對平滑、半圓凹槽滾輪(22)作為矯圓單元(23)，由數組矯圓單元組合而成。動力機構用于提供系統初始穿桿的牽引與推送動力，當完成穿桿且銅鋁圓桿被引入后續收線裝置或生產系統后，在后續系統牽引下，超越離合器自動斷開動力機構與滾輪機構的連接，由滾輪機構對銅、鋁及其合金圓桿進行機械矯圓。

穿桿制頭機構(30)與動力電機(31)驅動的皮帶(32)及皮帶輪(33)聯動，在彈性力矩和離心力矩的共同作用下旋轉制頭刀具對初始穿桿的銅、鋁及其合金圓桿(2)表面進行深度切削，切削后的圓桿直徑小于最小剝皮模具口徑。當銅鋁圓桿被引入后續收線裝置或生產系統時，完成穿桿流程。此后，穿桿制頭機構(30)結束運行并與系統斷開。

完成穿桿流程后，連續劃線機構(40)與動力電機(31)驅動的皮帶(32)及皮帶輪(33)聯動，在彈性力矩和離心力矩的共同作用下旋轉劃線刀具對運行中的銅、鋁及其合金圓桿表面刻劃均勻螺紋線，使剝皮模具剝削圓桿時形成碎小屑料。連續劃線機構(40)可以是穿桿制頭機構(30)中的制頭刀具改換為劃線刀具后成為劃線機構，也可以是獨立設計的劃線機構。

表面剝皮機構(50)是由沿圓桿行進方向模具口徑由大到小的數個剝皮模具單元(51)組成。剝皮模具單元由剝皮模具(52)、模具腔體(53)和模具座(54)構成，其中，剝皮模具(52)為圓形刀口，刀口與銅鋁圓桿成迎向角，剝皮刀口作用于經前級連續劃線機構(40)劃出的表面螺紋線即形成碎小屑料掉入其下方的屑料收集器(80)進行回收。

定位導向機構(60)是由帶動力和超越離合器在垂直于系統工作臺面(70)并沿臺面軸線方向上下對稱的一對平滑、半圓凹槽滾輪(61)組成，分別位于表面剝皮機構的前后，用于精準定位剝皮模具和銅鋁圓桿軸線。動力導向輪用于提供系統初始穿桿的牽引與推送動力，當完成穿桿且銅鋁及其合金圓桿(3)被引入后續收線裝置或生產系統后，通過后續系統牽引，超越離合器自動斷開動力機構與滾輪機構的連接，導向滾輪(61)做從動定位導向。

經上述表面精整和表面剝皮的銅鋁及其合金圓桿(3)達到了尺寸精度，且表面潔凈、光亮，無污然物、無氧化層存在。

附圖說明:

圖1為本發明的銅鋁圓桿表面剝皮系統俯視圖。

圖2為本發明的銅鋁圓桿表面剝皮系統正視圖。

具體實施方法：

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。

實施例：由機械矯直機構(10)、機械矯圓機構(20)、穿桿制頭機構(30)、連續劃線機構(40)、表面剝皮機構(50)、定位導向機構(60)和系統工作臺面(70)構成銅鋁及其合金圓桿表面剝皮系統(1)。

將尺寸公差為±2mm的粗細銅鋁及其合金圓桿(2)引入系統機械矯直機構，當經過垂直于系統工作臺面(70)并沿臺面軸線上下錯位分布的系列平滑、半圓凹槽動力滾輪(11)時，動力滾輪牽引并推送銅鋁及其合金圓桿(2)通過后級平行于系統工作臺面(70)并沿臺面軸線左右錯位分布的系列平滑、半圓凹槽無動力滾輪(12)后，銅鋁及其合金圓桿(2)被導入系統機械矯圓機構(20)。

在上述動力滾輪(11)的繼續推送下，銅鋁及其合金圓桿(2)經數組垂直于系統工作臺面(70)并沿臺面軸線上下對稱分布的一對平滑、半圓凹槽動力滾輪(21)及平行于系統工作臺面(70)并沿臺面軸線左右對稱分布的一對平滑、半圓凹槽無動力滾輪(22)所構成的矯圓單元(23)后，被導入系統穿桿制頭機構(30)。

在上述動力滾輪(11、21)的繼續推送下，銅鋁及其合金圓桿(2)繼續前行，與此同時，穿桿制頭機構(30)在動力電機(31)驅動下聯動，在彈性力矩和離心力矩的共同作用下旋轉制頭刀具對穿桿引入的銅、鋁及其合金圓桿(2)進行表面切削，切削后的圓桿直徑小于最小剝皮模具口徑。在上述動力滾輪(11、12)的繼續推送下，經切削制頭的銅鋁及其合金圓桿穿越穿桿制頭機構(30)進入第一架定位導向機構(60)。

在定位導向機構(60)氣動閥(62)的推力作用下圓桿被垂直于系統工作臺面并沿臺面軸線方向上下對稱的一對平滑、半圓凹槽動力滾輪(61)牽引和推送。經切削制頭的銅鋁及其合金圓桿小于剝皮刀具口徑，銅鋁及其合金圓桿在順利穿越后到達第二架定位導向機構(60)。在定位導向機構(60)的氣動閥(61)的推力作用下圓桿被垂直于系統工作臺面并沿臺面軸線方向上下對稱的一對平滑、半圓凹槽動力滾輪(61)牽引并推送出圓桿表面剝皮系統到達后續收線裝置或生產系統。此刻，完成了銅鋁及其合金圓桿的穿桿流程。

完成穿桿流程后，在后續收線裝置或生產系統牽引下，本系統所有超越離合器自動斷開動力機構與滾輪機構的連接，穿桿制頭機構(30)結束運行與系統斷開，連續劃線機構(40)接入系統。連續劃線機構(40)可以設計為將穿桿制頭機構(30)中的制頭刀具改換為劃線刀具成為劃線機構，也可以是獨立設計的劃線機構。

在牽引作用下，圓桿表面剝皮系統(1)開始由矯直滾輪機構(10)對銅、鋁及其合金圓桿(2)進行機械矯直，矯圓滾輪機構(20)對銅、鋁及其合金圓桿(2)進行機械矯圓，連續劃線機構(40)與動力電機(31)驅動皮帶(32)及皮帶輪(33)聯動，在彈性力矩和離心力矩的共同作用下旋轉劃線刀具對運行中的銅、鋁及其合金圓桿(2)表面刻劃均勻螺紋線，表面剝皮機構(50)開始由剝皮刀口精細剝削圓桿表面，當剝削至前級連續劃線機構劃出的表面螺紋線時斷屑，形成的碎小屑料掉入其下方的屑料收集器(80)進行回收。定位導向機構(60)的導向滾輪(61)做從動定位導向，系統完成對銅鋁及其合金圓桿的表面剝削。經過上述表面剝皮工藝流程后，尺寸公差為±2mm的銅、鋁及其合金圓桿表面剝削深度為0.05mm-0.5mm，圓桿的均勻一致性達到±0.06mm，經表面剝皮的銅鋁及其合金圓桿(3)表面潔凈、光亮，無污然物、無氧化層存在。

上述實例僅為了說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟知此技術原理的人士能夠充分了解本發明內容并據以實施，不能以此限制本發明的保護范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體試驗或生產的工況條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。本發明所述以及本發明所述的權利要求可用于許多其他用途，因此，本發明不局限于所述的領域和用途將適用于其他的領域和用途。凡根據本發明精神實質所做的等效變換、裝飾或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。