一种球墨铸铁制造加工设备及工艺的制作方法 专利技术说明

金属材料;冶金;铸造;磨削;抛光设备的制造及处理,应用技术1.本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种球墨铸铁制造加工设备及工艺。背景技术：2.球墨铸铁是二十世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件，如汽车、拖拉机、内燃机等的曲轴、凸轮轴，还有通用机械的中压阀门等，且球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的铸铁材料；3.但是一些厂家受累于生产技术的限制，导致在利用球墨铸铁铸造汽车轴类零件过程中产生一些影响质量的问题出现，比如在铸件铸造完成后，清除表面型砂时会有大量石墨物质存在于铸件表面，而这种现象是石墨漂浮造成的，形成原因则是铁液的冷却速度无法满足相关要求，导致大径石墨析出，并在铸件上部积聚，从而影响到铸件的物理使用性能。技术实现要素：4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种球墨铸铁制造加工设备，包括工形台，所述工形台下方水平段内部设置有触动装置，所述工形台下方水平段左右两端对称设置有传动装置，所述工形台下方水平段左右两端对称设置有位于所述传动装置之间的限位装置，所述工形台上方水平段上端面设置有调节装置，调节装置下方设置有打磨装置，所述调节装置下方设置有位于所述打磨装置上方的清理装置；5.所述调节装置包括一号槽、一号滑动座、二号槽、二号滑动座、固定板、一号调节杆、环形支架、一号齿轮和二号齿轮，所述工形台上方水平段中间位置开设有一号槽，一号槽后端所述的工形台上方水平段开设有二号槽，二号槽内部滑动安装有二号滑动座，所述一号滑动座后侧端面安装有与所述二号滑动座前侧端面相固连的固定板，所述工形台上方水平段左右两端共同通过安装座安装有与一号滑动座上端螺纹安装的一号调节杆，所述一号滑动座下端转动安装有双层结构设计的环形支架，环形支架的右侧外壁安装有一号齿轮，所述二号滑动座竖直段通过转轴安装有与一号齿轮相啮合的二号齿轮；6.所述打磨装置包括定位槽、键形框、二号调节杆、键形块、伸缩支架、l形板、打磨件、三号调节杆和打磨块，所述环形支架的前侧外壁开设有定位槽，定位槽外侧所述的环形支架上安装有与其相配合的键形框，键形框左右两端共同螺纹安装有二号调节杆，二号调节杆上左右对称安装有键形块，键形块靠近环形之间轴心的一端安装有伸缩支架，伸缩支架靠近环形支架轴心的一端通过销轴安装有l形板，l形板水平段与竖直段共同滑动安装有打磨件，所述l形板竖直段与所述打磨件竖直段之间共同安装有三号调节杆，所述打磨件与所述l形板相对面均安装有打磨块。7.优选的，所述触动装置包括圆槽、通孔、伸缩触发键、挤压球、t形锁扣、卡槽、圆垫片、伸缩杆和重力球，所述工形台下方水平段内部前后对称开设有圆槽，所述工形台下方水平段中间位置前后对称开设有与圆槽相连通的通孔，通孔内部滑动安装有伸缩触发键，伸缩触发键的下端安装有挤压球，所述伸缩触发键水平段下端面安装有t形锁扣，所述工形台下方水平段中间位置开设有与所述t形锁扣相配合的卡槽，所述圆槽内部左右对称安装有圆垫片，圆垫片与所述圆槽之间共同安装有伸缩杆，圆槽内部远离所述伸缩触发键的一端安装有重力球。8.优选的，所述传动装置包括定位座、导向管、伸缩柱、十字支架和挡块，所述工形台下方水平段左右对称安装有与所述圆槽相连通的定位座，定位座内部前后对称安装有伸缩柱，前后所述伸缩柱靠近所述伸缩触发键的外壁共同安装有十字支架，十字支架竖直段且靠近所述伸缩触发键的一端自上往下安装有挡块。9.优选的，所述限位装置包括隔板、十字形槽、滑槽、活动板、l形曲柄、矩形板、伸缩抵接件和橡胶垫，所述工形台上下水平段之间左右对称安装有隔板，隔板相对面均开设有十字形槽，隔板相背面均开设有与所述十字形槽相连通的滑槽，滑槽与所述十字形槽之间共同滑动安装有活动板，且活动板靠近伸缩柱的一端伸出滑槽，活动板远离隔板的一端通过转轴安装有l形曲柄，l形曲柄远离所述活动板的一端转动安装有矩形板，所述活动板远离隔板的一端滑动安装有伸缩抵接件，伸缩抵接件靠近所述矩形板的一端安装有橡胶垫。10.优选的，所述清理装置包括弧形刮铲、匚形板、环形槽和导向柱，所述环形支架的内表面安装有弧形刮铲，弧形刮铲的左侧端面安装有匚形板，且匚形板通过螺栓与环形支架左侧端面相连，所述环形支架的左侧外壁开设有环形槽，所述匚形板上方水平段下端面安装有与环形槽相配合的导向柱。11.优选的，所述工形台有上端模板与下端模板共同组成，且上下端模板之间通过螺栓连接，所述伸缩杆与所述伸缩柱均为球端和轴端相结合方式，所述橡胶垫为锯齿形结构设计，所述一号调节杆和三号调节杆上均开设有单向螺纹，所述二号调节杆左右两端开设有旋向相反的螺纹槽，所述弧形刮铲与环形支架内壁相接触区域为弧形倒角设计，所述环形支架内壁与所述弧形刮铲均为磁性材料。12.本发明还提供了一种球墨铸铁制造加工设备的表面加工工艺，包括以下步骤：s1:首先通过触动装置驱动传动装置带动限位装置对待加工球墨铸铁凸轮轴进行夹持；13.s2:接着通过一号调节杆调节打磨装置的位置，之后通过二号调节杆和三号调节杆分别调节相邻打磨件之间的距离以及打磨件自身打磨位置的宽度；14.s3:最后通过清理装置对打磨装置工作后的区域进行清理。15.本发明具有以下有益效果：16.1、本发明通过一号调节杆驱动一号滑动座带动其上的打磨装置在左右方向上往复移动，继而便于操作人员精准把控加工进度，同时提高操作人员处理加工过程中所发生问题的应变力，且有助于操作人员对待加工凸轮轴加工位置的实时把控，进而提高加工精度；之后操作人员根据待加工凸轮轴相邻凸轮之间的距离以及凸轮自身的宽度大小对二号调节杆和三号调节杆进行自适应调节，实现对不同型号或尺寸的凸轮轴表面进行打磨加工处理，使凸轮轴的表面粗糙度符合生产要求，避免因轴类零件表面粗糙度不合格而造成不必要的经济损失。17.2、本发明通过跟随十字支架在竖直方向上移动的挡块驱动活动板在十字形槽内部滑动，且通过与l形曲柄转动连接的矩形板带动其余活动板及其上的伸缩抵接件同步向待加工凸轮轴轴心方向移动，继而实现在前后上下四个方位同时对待加工凸轮轴的径向施加压力，有利于提高待加工凸轮轴加工过程时的稳定性，避免打磨装置在打磨过程中产生影响加工精度的位移差，并且辅助操作人员对待加工凸轮轴进行高精度加工处理，同时降低轴类零件的报废率，节约生产制造成本；通过锯齿形结构设计的橡胶垫增加其与待加工凸轮轴之间的摩擦力，继而提高待加工凸轮轴加工时的稳定性。18.3、本发明通过操作人员按压伸缩触发键挤压伸缩杆，之后重力球将伸缩杆施加的作用力重新施加给伸缩柱，继而通过纯机械架构实现出发装置与传动装置之间的联动，从而便于操作人员控制，并且在一定程度上降低加工处理成本，提高市场竞争力。附图说明19.图1为本发明的总体结构示意图。20.图2是本发明俯视图。21.图3是本发明附图2中a处剖视结构示意图。22.图4是本发明附图3立体结构示意图。23.图5是本发明附图2中b处剖视结构示意图。24.图6是本发明附图4中的c处局部结构放大示意图。25.图7是本发明调节装置、打磨装置和清理装置局部结构示意图。26.图8是本发明清理装置结构示意图。27.图9是本发明打磨装置局部结构示意图。28.图10是本发明传动装置局部结构示意图。29.图中标号：1、工形台；2、触动装置；21、圆槽；22、通孔；23、伸缩触发键；24、挤压球；25、t形锁扣；26、卡槽；27、圆垫片；28、伸缩杆；29、重力球；3、传动装置；31、定位座；32、导向管；33、伸缩柱；34、十字支架；35、挡块；4、限位装置；41、隔板；42、十字形槽；43、滑槽；44、活动板；45、l形曲柄；46、矩形板；47、伸缩抵接件；48、橡胶垫；5、调节装置；51、一号槽；52、一号滑动座；53、二号槽；54、二号滑动座；55、固定板；56、一号调节杆；57、环形支架；58、一号齿轮；59、二号齿轮；6、打磨装置；61、定位槽；62、键形框；63、二号调节杆；64、键形块；65、伸缩支架；66、l形板；67、打磨件；68、三号调节杆；69、打磨块；7、清理装置；71、弧形刮铲；72、匚形板；73、环形槽；74、导向柱。具体实施方式30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。31.需要说明的是，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”“右”以及类似的表达只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。32.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。33.参照图1、图4、图8和图9可知，一种球墨铸铁制造加工设备，包括工形台1，工形台1下方水平段内部设置有触动装置2，工形台1下方水平段左右两端对称设置有传动装置3，工形台1下方水平段左右两端对称设置有位于传动装置3之间的限位装置4，工形台1上方水平段上端面设置有调节装置5，调节装置5下方设置有打磨装置6，调节装置5下方设置有位于打磨装置6上方的清理装置7；34.参照图1、图3、图4和图5可知，触动装置2包括圆槽21、通孔22、伸缩触发键23、挤压球24、t形锁扣25、卡槽26、圆垫片27、伸缩杆28和重力球29，工形台1下方水平段内部前后对称开设有圆槽21，工形台1下方水平段中间位置前后对称开设有与圆槽21相连通的通孔22，通孔22内部滑动安装有伸缩触发键23，伸缩触发键23的下端安装有挤压球24，伸缩触发键23水平段下端面安装有t形锁扣25，工形台1下方水平段中间位置开设有与t形锁扣25相配合的卡槽26，圆槽21内部左右对称安装有圆垫片27，圆垫片27与圆槽21之间共同安装有伸缩杆28，伸缩杆28为球端和轴端相结合方式，圆槽21内部远离伸缩触发键23的一端安装有重力球29。35.当需要限位装置4处于工作状态时，操作人员按压伸缩触发键23带动挤压球24向通孔22内部移动，挤压球24在向下运动的过程中向伸缩杆28球端施加作用力，且使其在圆槽21内部向远离挤压球24方向滑动，之后重力球29在受到伸缩杆28轴端挤压后向传动装置3施加作用力，与此同时t形锁扣25在伸缩触发键23的作用下向卡槽26内部移动，并且自身t形结构与卡槽26之间的卡合力大于伸缩触发键23自身弹力与伸缩杆28施加在挤压球24上的反向作用力之和，避免触动装置2无法向传动装置3提供足够的驱动力，从而使触动装置2与传动装置3之间的机械联动具有自锁效应，提高操作人员工作时的简易度和可操作性，有利于降低加工生产成本，同时提高本设备的市场竞争力；36.当需要解除限位装置4对待加工凸轮轴限位时，操作人员向上提拉伸缩触发键23，使t形锁扣25受到向上的作用力，继而辅助其脱离卡槽26并就此解除自身的自锁效应，之后伸缩杆28在自身弹力以及圆垫片27施加在其上的反向作用力下恢复至初始状态，与此同时重力球29受到传动装置3施加的反向作用力在圆槽21内部向挤压球24方向滑动，至此限位装置4在传动装置3未受到触动装置2驱动时解除对待加工凸轮轴的限位。37.参照图1和图10可知，传动装置3包括定位座31、导向管32、伸缩柱33、十字支架34和挡块35，工形台1下方水平段左右对称安装有与圆槽21相连通的定位座31，定位座31内部前后对称安装有伸缩柱33，伸缩柱33为球端和轴端相结合方式，前后伸缩柱33靠近伸缩触发键23的外壁共同安装有十字支架34，十字支架34竖直段且靠近伸缩触发键23的一端自上往下安装有挡块35。38.当伸缩柱33球端受到重力球29挤压后在导向管32内部向上移动，十字支架34在跟随伸缩柱33移动的过程中同步带动挡块35向上运动，且下端挡块35向上运动一定距离后与限位装置4相接触，并由此作为驱动源致使限位装置4进入工作状态并对待加工凸轮轴的两端进行限位；39.当重力球29失去伸缩杆28轴端作用力后，在伸缩柱33自身重力下向下运动直至与圆槽21底壁相接触，此时十字支架34跟随伸缩柱33同步向下运动，而处于上端的挡块35在向下运动过程中再次与限位装置4相接触并挤压，继而使限位装置4恢复至初始状态，自此传动装置3带动限位装置4恢复至初始状态并且限位装置4同时解除对待加工凸轮轴位置的限定。40.参照图1、图4和图6可知，限位装置4包括隔板41、十字形槽42、滑槽43、活动板44、l形曲柄45、矩形板46、伸缩抵接件47和橡胶垫48，工形台1上下水平段之间左右对称安装有隔板41，隔板41相对面均开设有十字形槽42，隔板41相背面均开设有与十字形槽42相连通的滑槽43，滑槽43与十字形槽42之间共同滑动安装有活动板44，且活动板44靠近伸缩柱33的一端伸出滑槽43，活动板44远离隔板41的一端通过转轴安装有l形曲柄45，l形曲柄45远离活动板44的一端转动安装有矩形板46，活动板44远离隔板41的一端滑动安装有伸缩抵接件47，伸缩抵接件47靠近矩形板46的一端安装有橡胶垫48，橡胶垫48为锯齿形结构设计。41.首先限位装置4的启闭通过位于十字支架34上上下两端挡块35与十字形槽42竖直方向且处于下端的活动板44伸出滑槽43一端接触状态决定；42.当处于下端的挡块35跟随十字支架34向上运动，直至与其途径过程中活动板44伸出滑槽43一端相接触并带动前述活动板44同步向上移动至指定位置，与此同时前述活动板44在滑槽43与十字形槽42共同作用下向靠近待加工凸轮轴轴心方向运动过程中，驱动与其转动连接的l形曲柄45与矩形板46之间发生相对转动，最后通过矩形板46的相对转动同步驱动其余活动板44及其上的伸缩抵接件47向待加工凸轮轴轴心方向移动，继而对待加工凸轮轴在前后上下四个方位同时施加径向力，有利于提高待加工凸轮轴加工过程时的稳定性，避免打磨装置6在打磨过程中产生影响加工精度的位移差，并且辅助操作人员对待加工凸轮轴进行高精度加工处理，同时降低轴类零件的报废率，节约生产制造成本；通过锯齿形结构设计的橡胶垫48增加其与待加工凸轮轴之间的摩擦力，继而提高待加工凸轮轴加工时的稳定性；43.当处于上端的挡块35跟随十字支架34向下运动，直至与其途径过程中活动板44伸出滑槽43一端相接触并带动前述活动板44同步向下移动至初始位置，此后工作原理和前述位于下端的挡块35与相对应位置活动板44相接触时的运动正好相反，从而解除限位装置4对待加工凸轮轴位置的限定。44.参照图1、图4和图7可知，调节装置5包括一号槽51、一号滑动座52、二号槽53、二号滑动座54、固定板55、一号调节杆56、环形支架57、一号齿轮58和二号齿轮59，工形台1上方水平段中间位置开设有一号槽51，一号槽51后端的工形台1上方水平段开设有二号槽53，二号槽53内部滑动安装有二号滑动座54，一号滑动座52后侧端面安装有与二号滑动座54前侧端面相固连的固定板55，工形台1上方水平段左右两端共同通过安装座安装有与一号滑动座52上端螺纹安装的一号调节杆56，一号调节杆56上开设有单向螺纹，一号滑动座52下端转动安装有双层结构设计的环形支架57，环形支架57的右侧外壁安装有一号齿轮58，二号滑动座54竖直段通过转轴安装有与一号齿轮58相啮合的二号齿轮59。45.当操作人员将待加工凸轮轴放置在限位装置4之间并通过限位装置4将其两侧轴端夹紧固定后，通过沿着不同方向转动一号调节杆56使其带动一号滑动座52在一号槽51内部左右往复移动至指定距离，通过固定板55带动二号滑动座54同步跟随一号滑动座52在二号槽53内部滑动，环形支架57在一号滑动座52作用下带动其上的打磨装置6以及清理装置7同步移动至指定位置处，最后通过驱动二号齿轮59带动与其相啮合的一号齿轮58转动，具体可以通过外接电机带动二号齿轮59转动，转动后的一号齿轮58使打磨装置6对处于待加工位置的凸轮轴进行符合加工工艺要求的表面粗糙度处理，进而避免因轴类零件表面粗糙度不合格而造成不必要的经济损失，且通过调节装置5辅助操作人员对待加工凸轮轴表面进行精确且可控的加工处理，有利于提高对轴类零件表面粗糙度处理能力。46.参照图4、图7和图9可知，打磨装置6包括定位槽61、键形框62、二号调节杆63、键形块64、伸缩支架65、l形板66、打磨件67、三号调节杆68和打磨块69，环形支架57的前侧外壁开设有定位槽61，定位槽61外侧的环形支架57上安装有与其相配合的键形框62，键形框62左右两端共同安装有二号调节杆63，二号调节杆63上左右对称螺纹安装有键形块64，键形块64靠近环形之间轴心的一端安装有伸缩支架65，伸缩支架65靠近环形支架57轴心的一端通过销轴安装有l形板66，l形板66水平段与竖直段共同滑动安装有打磨件67，l形板66竖直段与打磨件67竖直段之间共同安装有三号调节杆68，打磨件67与l形板66相对面均安装有打磨块69；三号调节杆68上开设有单向螺纹，二号调节杆63左右两端开设有旋向相反的螺纹槽。47.首先调节装置5将打磨装置6的位置调节到指定位置，由于不同型号的待加工凸轮轴相邻凸轮之间的间距不等，因此操作人员在针对不同型号的待加工凸轮轴时，通过手动转动二号调节杆63并使位于其上左右两端的键形块64在相反旋向螺纹槽作用下相背运动，伸缩支架65在与其相对应的键形块64作用下同步带动l形板66和打磨件67相背运动，从而以此自适应调节打磨件67来满足对不同间距凸轮轴表面的加工处理；48.其次由于不同型号凸轮轴中凸轮宽度的不同导致常规且型号固定的打磨件67无法实现针对性的打磨，从而出现影响加工精度的问题；本实施列具体工作时，操作人员事先转动三号调节杆68，使打磨件67在l形板66的作用下左右移动以此满足对不同宽度待加工凸轮轴中凸轮表面的针对性加工，进而提高加工范围和加工精度；49.通过环形支架57双层设计配合定位槽61对键形块64的位置起到支撑和限位作用，提高打磨装置6在跟随环形支架57转动时的稳定性，有助于提升打磨装置6在处理待加工凸轮轴表面粗糙度时的稳定和精度，同时通过伸缩支架65自身弹力始终使打磨件67的打磨端与待加工凸轮轴凸轮的环形外壁相抵触，继而辅助打磨件67的打磨端对待加工凸轮轴进行完整的打磨，最后通过位于打磨件67打磨端左右两侧的打磨块69在跟随环形支架57转动的同时针对性的对待加工凸轮轴凸轮的左右两端面进行打磨，进而提高打磨的全面性。50.参照图7和图8可知，清理装置7包括弧形刮铲71、匚形板72、环形槽73和导向柱74，环形支架57的内表面安装有弧形刮铲71，弧形刮铲71的左侧端面安装有匚形板72，且匚形板72通过螺栓与环形支架57左侧端面相连，环形支架57的左侧外壁开设有环形槽73，匚形板72上方水平段下端面安装有与环形槽73相配合的导向柱74；弧形刮铲71与环形支架57内壁相接触区域为弧形倒角设计，环形支架57内壁与弧形刮铲71均为磁性材料。51.打磨装置6在工作完成后，从待加工凸轮轴表面打磨飞溅下来的绝大部分型砂和石墨物质经过环形支架57内表面以及其自身内表面材料特性的共同作用下被拦截在特定区域，此后操作人员解除匚形板72与环形支架57之间的束缚，随后握住匚形板72使其带动弧形刮铲71在导向柱74与环形槽73卡接的情况下转动，继而通过弧形刮铲71的弧形倒角将环形支架57内表面上存在的型砂以及石墨刮除干净，继而提高操作人员作业环境的整洁，提升工作舒适度，且避免影响设备的正常作业。52.本发明还提供了一种球墨铸铁制造加工设备的表面加工工艺，包括以下步骤：s1：首先通过按压或提拉伸缩触发键23使伸缩柱33在经过伸缩杆28与重力球29相互作用后在竖直方向运动，从而通过位于十字支架34上下端挡块35与其相对应位置处活动板44运动状态分别实现限位装置4中伸缩抵接件47对处于指定位置处的待加工凸轮轴在前后上下四个方位上位置的限定或解除；53.s2：通过调节一号调节杆56带动环形支架57及其上的打磨装置6和清理装置7移动至指定位置，之后通过调节二号调节杆63和三号调节杆68以此适应不同型号待加工凸轮轴表面加工要求，最后环形支架57在外接电机驱动二号齿轮59带动一号齿轮58转动的情况下同步带动处于指定位置处的打磨件67和打磨块69对待加工凸轮轴进行高精度打磨；54.s3：通过接触匚形板72与环形支架57之间的束缚，之后利用弧形刮铲71将特定区域内的型砂或石墨物质进行刮除处理，继而实现工作环境的相对整洁。55.本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。56.以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。









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