CN110238235A - 用于汽车发动机的卡簧线材生产线及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车发动机的卡簧线材生产线及生产方法，包括依次排布的放线转轮、剥皮预处理工位、铅浴处理装置、张力控制装置、涂膜装置、模具矫直装置、精密轧制装置、抛光工位、在线检测工位、牵引组件以及收线转轮，所述铅浴处理装置用于提高线材在经过精密轧制装置时的拉伸极限，所述张力控制装置用于配合放线转轮和收线转轮控制线材张力，所述精密轧制装置用于将线材轧制成型，通过在生产线上设置剥皮预处理工位，可以高效地将线材表面的氧化膜去除，通过在生产线上设置铅浴处理装置，能够提高线材的拉伸极限，降低了线材轧制过程中的表面波纹度。

Description

用于汽车发动机的卡簧线材生产线及生产方法

技术领域

本发明涉及线材技术领域，具体涉及一种用于汽车发动机的卡簧线材生产线及生产方法。

背景技术

用于汽车发动机的卡簧在生产过程中，其原料线材需要进行较大变形的轧制处理，所以线材在被轧制处理前需要进行铅浴处理，以提高其拉伸极限，避免轧制过程中线材发生断裂，在对线材进行轧制处理前，需要将线材表面的氧化膜去除，避免线材表面的氧化膜对线材波纹度产生影响。

现有技术中的生产线，无法同时兼顾提升线材拉伸极限以及降低线材表面波纹度，难以保证线材的品质稳定性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于汽车发动机的卡簧线材生产线及生产方法，通过在生产线上设置剥皮预处理工位，可以高效地将线材表面的氧化膜去除，通过在生产线上设置铅浴处理装置，能够提高线材的拉伸极限，降低了线材轧制过程中的表面波纹度。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于汽车发动机的卡簧线材生产线，包括依次排布的放线转轮、剥皮预处理工位、铅浴处理装置、张力控制装置、涂膜装置、模具矫直装置、精密轧制装置、牵引组件以及收线转轮，所述铅浴处理装置用于提高线材在经过精密轧制装置时的拉伸极限，所述张力控制装置用于配合放线转轮和收线转轮控制线材张力，所述涂膜装置用于为线材表面涂上能够降低线材与精密轧制装置之间磨损的润滑膜，所述模具矫直装置用于提高线材直线度，所述精密轧制装置用于将线材轧制成型，所述抛光工位用于为经过精密轧制装置拉拔后的线材抛光，所述在线检测工位用于检测线材经过抛光工位后的表面波纹度合格情况。

进一步地，所述剥皮预处理工位包括依次排布的润滑组件、吹干装置以及剥皮组件，所述润滑装置用于为线材表面涂上能够减少线材与剥皮组件之间磨损的润滑膜，所述吹干装置用于去除线材表面润滑膜中的水分以防止润滑中的水分腐蚀剥皮组件，所述剥皮组件用于为精密轧制装置去除线材表面的氧化膜。

进一步地，所述剥皮组件包括模具座、精拉模具以及剥皮模具，所述精拉模具和剥皮模具固设于模具座内且沿线材运动方向依次设置，所述精拉拔模具用于矫直线材以减少线材与剥皮模具之间的磨损，所述剥皮刀具用于去除线材表面氧化膜。

进一步地，所述精密轧制装置与牵引组件之间设有抛光工位，所述抛光工位包括依次设置的面抛光组件、侧抛光组件，所述面抛光组件用于对线材上表面和下表面进行抛光且所述侧抛光组件用于对线材两侧进行抛光。

进一步地，所述侧抛光装置包括底板、压板、支撑垫片以及侧抛光轮，所述底板与压板之间靠近侧抛光轮一侧开设有线材限位腔，所述底板与压板之间设有用于调节线材限位腔高度的支撑垫片，所述线材通过线材限位腔使线材的非抛光面与支撑垫片抵紧，线材另一侧抛光面伸出线材限位腔形成线材抛光部位。

进一步地，所述面抛光组件包括前支撑滚轮、前抛光轮、后支撑滚轮以及后抛光轮，所述前支撑滚轮和后支撑滚轮的轴线平行布置且位于同一个水平面内，所述前抛光轮用于抛光线材上表面，所述后抛光轮用于抛光线材下表面。

进一步地，所述抛光工位与牵引组件之间设有在线检测工位，所述在线检测工位包括依次排布用于提高线材直线度的矫直装置、用于探测线材表面损伤程度的探伤装置，以及水平波纹度检测装置、竖直波纹度检测装置、人工检视装置，所述水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置用于检测线材波纹度，所述人工检视装置用于剪除线材中经过探伤装置、水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置后不合格的区域。

进一步地，所述水平波纹度检测装置包括侧滚轮、顶紧滚轮以及与顶紧滚轮接触的第一压力传感器。

进一步地，所述精密轧制装置包括所述精密轧制装置包括左右对称布置的侧轧制滚轮以及上下对称布置的压紧滚轮，所述侧轧制滚轮圆周方向设有用于将线材轧制成型的轧制槽，所述压紧滚轮分别用于压紧侧滚轮的上表面和下表面，所述压紧滚轮用于减少侧轧制滚轮的上下跳动。

一种用于汽车发动机的卡簧线材生产线的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：将置于放线滚轮上线材一端穿过用于为精密轧制装置去除线材表面氧化膜的剥皮预处理工位；

步骤二：将线材穿过用于提高线材拉伸极限的铅浴处理装置；

步骤三：将线材依次穿过用于配合放线转轮和收线转轮控制线材张力的张力控制装置、用于提高线材直线度的模具矫直装置以及用于将线材轧制成型的精密轧制装置；

步骤四：将线材穿过用于为线材上表面、下表面以及两侧进行抛光处理的抛光工位；

步骤五：将线材穿过用于检测线材表面缺陷情况以及抛光处理合格情况的在线检测工位。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

1.通过在生产线上设置剥皮模具，可以去除线材表面的氧化膜，生产速度快，效率高，可以配合机械化工厂的生产节拍。

2.通过在剥皮模具前设置拉拔模具，可以矫直线材，避免直线度不高的线材对剥皮模具造成的过渡磨损。

3.生产线上设置铅浴处理装置，可以提高线材在经过精密轧制装置时的拉伸极限，避免线材在轧制过程在发生断裂。

4.通过在生产线上设置面抛光组件、侧抛光组件，可以降低线材表面波纹度，提升线材制成的活塞环性能。

5.通过在生产线上设置探伤装置、水平波纹度检测装置以及竖直波纹度检测装置，可以及时发现有缺陷的线材，并在人工检视装置将线材中有缺陷的区域及时剪除，提高了线材产品的品质稳定性。

附图说明

图1为本发明的生产线流程示意图；

图2为本发明剥皮组件的结构示意图；

图3为本发明的矫直装置的结构示意图；

图4为本发明水平波纹度检测装置的俯视图；

图5为本发明竖直波纹度检测装置的正视图；

图6为本发明人工检视装置的结构示意图；

图7为本发明侧抛光装置的结构示意图；

图8为本发明线材穿过侧抛光装置的结构示意图；

图9为本发明面抛光组件的结构示意图；

图10为本发明精密轧制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

如图1所示，一种用于汽车发动机的卡簧线材生产线，包括依次排布的放线转轮100、剥皮预处理工位200、铅浴处理装置310、张力控制装置320、涂膜装置330、模具矫直装置400、精密轧制装置500、牵引组件以及收线转轮900，所述铅浴处理装置用于提高线材在经过精密轧制装置时的拉伸极限，所述张力控制装置用于配合放线转轮和收线转轮控制线材张力，所述涂膜装置用于为线材表面涂上能够降低线材与精密轧制装置之间磨损的润滑膜，所述模具矫直装置用于提高线材直线度，所述精密轧制装置用于将线材轧制成型，所述抛光工位用于为经过精密轧制装置拉拔后的线材抛光，所述在线检测工位用于检测线材经过抛光工位后的表面波纹度合格情况；通过在生产线上设置剥皮预处理工位，可以高效地将线材表面的氧化膜去除，提高了生产效率，加快了生产节拍，同时兼顾了提升线材拉伸极限、降低线材表面波纹度、检测线材波纹度合格情况，保证了线材的品质稳定性。

如图1和2所示，所述剥皮预处理工位200包括依次排布的润滑组件、吹干装置以及剥皮组件，所述润滑装置用于为线材表面涂上能够减少线材与剥皮组件之间磨损的润滑膜，所述吹干装置用于去除线材表面润滑膜中的水分以防止润滑中的水分腐蚀剥皮组件，所述剥皮组件用于为精密轧制装置去除线材表面的氧化膜，所述剥皮组件包括模具座210、精拉模具220以及剥皮模具230，所述精拉模具和剥皮模具固设于模具座内且沿线材运动方向依次设置，所述精拉拔模具用于矫直线材以减少线材与剥皮模具之间的磨损，所述剥皮刀具用于去除线材表面氧化膜，剥皮模具本质上是一种刀具，价格较高且容易磨损，外购线材的宏观直线度不达标，生产过程中线材发生的左右摆动容易加速刀具的磨损，降低刀具的寿命，所述精拉模具内设有精拉模具孔，所述精拉模具孔径略小于或等于线材直径，线材经过精拉模具孔后，精拉模具会矫直线材，提高线材的宏观直线度，避免线材与剥皮模具之间的不良磨损，降低了维护成本，提高了生产效率。

如图1所示，所述精密轧制装置500和牵引转轮组件之间依次排布有抛光工位600和在线检测工位700。

如图1所示，所述抛光工位600包括依次设置的面抛光组件、侧抛光组件，所述面抛光组件用于对线材上表面和下表面进行抛光且所述侧抛光组件用于对线材两侧进行抛光。

如图7和8所示，所述侧抛光装置包括底板621、压板622、支撑垫片623以及侧抛光轮624，所述底板与压板之间靠近侧抛光轮一侧开设有线材限位腔，所述底板与压板之间设有用于调节线材限位腔高度的支撑垫片，所述线材通过线材限位腔使线材的非抛光面与支撑垫片抵紧，线材另一侧抛光面伸出线材限位腔形成线材抛光部位11；线材穿过侧抛光装置前，需要将支撑垫片放置于底板上表面，并使用压板压紧支撑垫片，所述底板与压板之间且靠近侧抛光轮一侧形成线材限位腔，将线材10穿过线材限位腔，所述线材一侧靠到支撑垫片上，线材另一侧的线材抛光部位露出线材限位腔，所述侧抛光轮接触线材抛光部位并进行抛光处理。

如图9所示，所述面抛光组件包括前支撑滚轮611、前抛光轮612、后支撑滚轮613以及后抛光轮614，所述前支撑滚轮和后支撑滚轮的轴线平行布置且位于同一个水平面内，所述前抛光轮用于抛光线材上表面，所述后抛光轮用于抛光线材下表面，所述前抛光轮与前支撑滚轮的旋转方向相反，所述后抛光轮与后支撑滚轮的旋转方向相反，前抛光轮对线材上表面进行抛光时，前支撑轮起到支撑作用，后抛光轮对线材下表面进行抛光时，后支撑轮起到支撑作用，所述面抛光组件可以对线材的上表面和下表面均进行抛光处理。

如图3-6所示，所述在线检测工位包括依次排布用于提高线材直线度的矫直装置、用于探测线材表面损伤程度的探伤装置，以及水平波纹度检测装置、竖直波纹度检测装置、人工检视装置，所述水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置用于检测线材波纹度，所述人工检视装置用于剪除线材中经过探伤装置、水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置后不合格的区域，通过在生产线上设置在线检测工位，提高了线材检测速度，提升了线材品质稳定性；所述矫直装置包括至少两组对称布置的矫直滚轮710，本实施例中，所述矫直滚轮共有4组，所述矫直滚轮用于提高线材10的直线度，在进行波纹度检测之前，使用矫直滚轮提高线材的直线度，有利于减小波纹度检测装置的检测误差，避免误检测导致的生产线频繁停机带来的生产损失，提高了生产效率；所述水平波纹度检测装置包括侧滚轮733、顶紧滚轮731以及与顶紧滚轮接触的第一压力传感器732，所述水平波纹度检测装置固定于检测工作台上，所述侧滚轮通过轴承固定连接于检测工作台上，所述顶紧滚轮通过轴承和弹性组件安装于检测工作台上，线材10存在波纹度时，会使顶紧滚轮相对于检测工作台发生运动，上述运动会被第一压力传感器探测到；所述竖直波纹度检测装置包括底面滚轮743、压紧滚轮741以及与压紧滚轮接触的第二压力传感器742，所述竖直波纹度检测装置固定于检测工作台上，所述底面滚轮通过轴承固定连接于检测工作台上，所述压紧滚轮通过轴承和弹性组件安装于检测工作台上，线材10存在波纹度时，会使压紧滚轮相对于检测工作台发生运动，上述运动会被第二压力传感器探测到；水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置可以检测线材的水平波纹度和竖直波纹度，在任一方向上的波纹度不达标时，设备均会停机，并将可能存在缺陷的部位停到人工检视装置的位置，方便作业人员进行人工操作，保证了线材的品质稳定性；所述探伤装置为涡流探伤仪，涡流探伤仪可以探测线材表面缺陷，避免有缺陷的产品流入下一道工序，保证了线材的品质稳定性；所述人工检视装置包括工作台751、固设于工作台上表面的检视镜752以及与工作台固定连接的检视照明灯753，固设于工作台上表面的检视镜有利于作业人员确认线材下表面的缺陷，缩短了停机时间，提高了生产效率。

如图10所示，所述精密轧制装置包括所述精密轧制装置包括左右对称布置的侧轧制滚轮401以及上下对称布置的压紧滚轮402，所述侧轧制滚轮圆周方向设有用于将线材轧制成型的轧制槽403，所述压紧滚轮分别用于压紧侧滚轮的上表面和下表面，所述压紧滚轮用于减少侧轧制滚轮的上下跳动，线材穿过轧制槽时在侧轧制滚轮的挤压作用下形成特定的形状，轧制槽可以根据最终产品的形状进行设置，线材宏观直线度不高时，会使轧制滚轮上下跳动，使得线材轧制后截面形状不稳定，压紧滚轮用于压紧侧轧制滚轮，减少轧制过程中侧轧制滚轮的上下跳动，提高了线材横截面形状的稳定性。

铅浴处理装置用于对线材进行铅浴处理，铅浴处理是将钢件奥氏体化后，进入熔铅中进行淬火冷却完成组织转变的过程，最终组织为细珠光体，目的是获得适当组织以便容易拉拔及获得高质量的一种常用工艺，线材进行铅浴处理后，可以提高线材被轧制过程中的拉伸极限，轧制过程中不易断裂。

如图1所示，所述涂膜装置内设有金属润滑粉，刮片线材表面较为粗糙，刮片线材经过涂膜装置时金属润滑粉会留存在线材表面形成金属粉润滑膜，上述金属粉润滑膜能够降低线材与精密轧制装置之间磨损。

如图1所示，所述放线转轮100上安装有绕有线材原料的放线工字轮110，所述收线转轮900上安装有收线工字轮910，所述收线工字轮上线材的线速度与牵引转轮800的线速度相同，使线材卷取到收线工字轮上时不受力拉拔变形，保证了线材的品质稳定性；所述张力控制装置用于配合放线转轮和收线转轮控制线材张力，线材张力过大时会被拉拔变形甚至被拉断，线材张力过小时，线材直线度不足，进行轧制处理时效果不佳，本实施例中所述张力控制装置为通过电控系统控制的张力控制滚轮，线材缠绕在张力控制滚轮上，当电控系统检测到线材张力不达标时，通过控制放线转轮、张力控制滚轮以及收线转轮的转速来控制生产线上张力的大小，使线材张力保持在合适状态，提高了线材的品质稳定性。

一种用于汽车发动机的卡簧线材生产线的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：将置于放线滚轮上线材一端穿过用于为精密轧制装置去除线材表面氧化膜的剥皮预处理工位；

步骤二：将线材穿过用于提高线材拉伸极限的铅浴处理装置；

步骤三：将线材依次穿过用于配合放线转轮和收线转轮控制线材张力的张力控制装置、用于提高线材直线度的模具矫直装置以及用于将线材轧制成型的精密轧制装置；

步骤四：将线材穿过用于为线材上表面、下表面以及两侧进行抛光处理的抛光工位；

步骤五：将线材穿过用于检测线材表面缺陷情况以及抛光处理合格情况的在线检测工位。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于汽车发动机的卡簧线材生产线，其特征在于，包括依次排布的放线转轮（100）、剥皮预处理工位（200）、铅浴处理装置（310）、张力控制装置（320）、涂膜装置（330）、模具矫直装置（400）、精密轧制装置（500）、牵引组件以及收线转轮（900），所述铅浴处理装置用于提高线材在经过精密轧制装置时的拉伸极限，所述张力控制装置用于配合放线转轮和收线转轮控制线材张力，所述涂膜装置用于为线材表面涂上能够降低线材与精密轧制装置之间磨损的润滑膜，所述模具矫直装置用于提高线材直线度，所述精密轧制装置用于将线材轧制成型，所述抛光工位用于为经过精密轧制装置拉拔后的线材抛光，所述在线检测工位用于检测线材经过抛光工位后的表面波纹度合格情况。

2.根据权利要求1所述的用于汽车发动机的卡簧线材生产线，其特征在于：所述剥皮预处理工位（200）包括依次排布的润滑组件、吹干装置以及剥皮组件，所述润滑装置用于为线材表面涂上能够减少线材与剥皮组件之间磨损的润滑膜，所述吹干装置用于去除线材表面润滑膜中的水分以防止润滑中的水分腐蚀剥皮组件，所述剥皮组件用于为精密轧制装置去除线材表面的氧化膜。

3.根据权利要求2所述的用于汽车发动机的卡簧线材生产线，其特征在于：所述剥皮组件包括模具座（210）、精拉模具（220）以及剥皮模具（230），所述精拉模具和剥皮模具固设于模具座内且沿线材运动方向依次设置，所述精拉拔模具用于矫直线材以减少线材与剥皮模具之间的磨损，所述剥皮刀具用于去除线材表面氧化膜。

4.根据权利要求1所述的用于汽车发动机的卡簧线材生产线，其特征在于：所述精密轧制装置（500）与牵引组件之间设有抛光工位（600），所述抛光工位包括依次设置的面抛光组件、侧抛光组件，所述面抛光组件用于对线材上表面和下表面进行抛光且所述侧抛光组件用于对线材两侧进行抛光。

5.根据权利要求4所述的用于汽车发动机的卡簧线材生产线，其特征在于：所述侧抛光装置包括底板（621）、压板（622）、支撑垫片（623）以及侧抛光轮（624），所述底板与压板之间靠近侧抛光轮一侧开设有线材限位腔，所述底板与压板之间设有用于调节线材限位腔高度的支撑垫片，所述线材通过线材限位腔使线材的非抛光面与支撑垫片抵紧，线材另一侧抛光面伸出线材限位腔形成线材抛光部位（11）。

6.根据权利要求4所述的用于汽车发动机的卡簧线材生产线，其特征在于：所述面抛光组件包括前支撑滚轮（611）、前抛光轮（612）、后支撑滚轮（613）以及后抛光轮（614），所述前支撑滚轮和后支撑滚轮的轴线平行布置且位于同一个水平面内，所述前抛光轮用于抛光线材上表面，所述后抛光轮用于抛光线材下表面。

7.根据权利要求4所述的用于汽车发动机的卡簧线材生产线，其特征在于：所述抛光工位（600）与牵引组件之间设有在线检测工位（700），所述在线检测工位包括依次排布用于提高线材直线度的矫直装置、用于探测线材表面损伤程度的探伤装置，以及水平波纹度检测装置、竖直波纹度检测装置、人工检视装置，所述水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置用于检测线材波纹度，所述人工检视装置用于剪除线材中经过探伤装置、水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置后不合格的区域。

8.根据权利要求7所述的用于汽车发动机的卡簧线材生产线，其特征在于：所述水平波纹度检测装置包括侧滚轮（733）、顶紧滚轮（731）以及与顶紧滚轮接触的第一压力传感器（732）。

9.根据权利要求1所述的用于汽车发动机的卡簧线材生产线，其特征在于：所述精密轧制装置包括所述精密轧制装置包括左右对称布置的侧轧制滚轮（510）以及上下对称布置的压紧滚轮（520），所述侧轧制滚轮圆周方向设有用于将线材轧制成型的轧制槽（530），所述压紧滚轮分别用于压紧侧滚轮的上表面和下表面，所述压紧滚轮用于减少侧轧制滚轮的上下跳动。

10.根据权利要求1-9任一项所述用于汽车发动机的卡簧线材生产线的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：将置于放线滚轮上线材一端穿过用于为精密轧制装置去除线材表面氧化膜的剥皮预处理工位；

步骤二：将线材穿过用于提高线材拉伸极限的铅浴处理装置；

步骤三：将线材依次穿过用于配合放线转轮和收线转轮控制线材张力的张力控制装置、用于提高线材直线度的模具矫直装置以及用于将线材轧制成型的精密轧制装置；

步骤四：将线材穿过用于为线材上表面、下表面以及两侧进行抛光处理的抛光工位；

步骤五：将线材穿过用于检测线材表面缺陷情况以及抛光处理合格情况的在线检测工位。