火花塞滚丝机的设计

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火花塞是汽油发动机中用于点火的重要元件，普遍应用在汽车、摩托车以及农业船舶、航空等各行各业↑年来 ，火花塞的加工还停留在人工送料加普通滚丝机机床的旧加工模式下，生产效率低，严重阻碍市场的发展。基于以上原因，采用行星式滚丝的方式，振动盘加自制上料装置组合成新型自动送料滚丝设备，与以往滚丝机相比，免去了人工送料的工序，而且行星式滚丝机优于直线搓丝机以及三轮滚丝机，大大提高了生产效率。

2滚丝机整体装置图 1滚丝机的五个机械装置Fig.1 Five Mechanical Devices of Screw Rolling Machine1.机架 2.振动盘 3.单次筛料装置 4.导料推料装置 5.滚丝装置人工送料的工序是：人对火花塞进行筛选并将其朝向固定，然后从料仓中把火花塞拿到滚丝机入口处，再后将火花塞放人滚丝机即送料，最后将火花塞卸下即取料。基于以上环节确定了筛料、导向、推料、滚丝、到处五个机械装置来实现火花塞的自动加工，如图 1、图2所示。

◎j图 2火花塞滚丝机整体配置不意图Fig.2 Spark Plug Screw Rolling Machine Overall Configuration Diagram3滚丝机主要部件的设计3.1振动盘振动盘是-种自动定向排序的送料设备，其作用是通过振动将无序工件自动有序定向排列整齐、准确地输送到下道工序。

振动盘的工作原理：料斗下面有个脉冲电磁铁，可以使料斗垂直方向振动，由于弹簧片的倾斜，使料斗绕其垂直轴做扭摆振动。料斗内零件，由于受到这种振动，而沿螺旋轨道上升，直到送到出料口。振动盘主要用于生产线上把前道工序上的工件排序，定量，定来稿日期：2012-09-29作者简介：肖艳军，(1976-)，男，讲师，博士生，主要研究方向：机电成套设备及其关键技术机 械设 计 与制 造No.7July.2013，J，为 56mm，L：为 86ram，经计算取凸轮大圆半径 45mm，小圆半径 24mm。

图7凸轮半径的计算图Fig.7 Cam Radius Calculation Chart3.4滚丝装置滚丝装置是整个设备的核心，滚丝装置主要由滚丝轮和搓丝板组成，根据滚丝轮的放置形式又可以将其分成垂直放置、倾斜放置和水平放置。垂直放置即滚丝轮主轴与水平面平行 ，由于火花塞头大脚轻，在送料过程中，易脱落，且送入滚丝轮的物料易倾斜；倾斜放置即主轴与水平面有夹角，由于滚丝轮在高速运转，滚丝轮重力对滚丝轮的离心力有加强和减弱的作用，这样会加大滚丝轮的振动，对零件的表面质量有影响；水平放置即主轴垂直于水平面，这样放置的振动型火花塞的送料简单，不易脱落。

(1)滚丝轮主要几何参数确定滚丝轮外径：dd 2h (1)式中：d-滚丝轮外径；d厂 滚丝轮中径；危 -螺纹牙上齿高。

<2>滚丝轮宽度： Z (46)p (2)式中： 被加工件的螺纹长度；p-螺距。

户(1.5-2)P (3)<3>滚丝轮导程 及螺纹升角Jr：导程 ：TP·Z (4)式中：P-螺距；z-滚丝轮头数。

7-arctan， (5)"fd2(2)弧形搓丝板主要参数的确定①螺纹中径DO2-d22d1怍 (6)式中：d厂壤 丝轮螺纹中径；d -被加工件螺纹中径。

③导程：P (8)④卸d 和大径D：D-Dz2h ；D1D2-2h2 (9)4滚丝机在加工火花塞螺纹中的应用火花塞是汽车中必不可少的零部件，其质量的好坏直接影响汽车发动机的运转，加之市场对火花塞大量的需求，因此火花塞加工质量好坏和效率高低非常关键。

本设备用于加]-汽车火花塞螺纹的，其工艺流程为：火花塞在电磁振动式料斗中完成排列并被送入滑道，靠自身重力进入水平滑道，此处的齿形拨料轮将送来火花塞连续地按照-定速度滚丝轮和弧形搓丝板所组成的滚压成型区送进，被加-E件在滚压成型区运动同时伴随着冷却系统lT作，完成螺纹的加lr后进入出料系统，从而完成整个加T过程。滚丝机的整体结构如罔 8所示。

图8滚丝机的整体结构图Fig.8 The Whole Structure of the Thread Rolling Machine设备采用圆弧搓丝方式，立式连续送料，避免使用传统气缸直线推料和直线搓丝板加工方式带来的加丁效率低下等缺点。而且本设备结构简单，占地面积小，自动化程度高，操作调整方便，生产率高，是加工火花塞的理想没备。随着火花塞日益广泛应用，自动滚丝机有着广阔的应用前景。

5结论对滚丝机主要部件进行了设计与分析。经过长时间的设计与实验，最终火花塞滚丝机已成功在公司运行。火花塞的最终效率在 80"/min，对比国内自动加1二空心零件的设备 30个/min翻了 2倍之多。其中火花塞外径厂家提m要求为M14"1.25螺纹，公差在(0.05～0.1)mm丝，本设备加工出的火花塞公差在O.08mm之内，满足客户要求。该机构降低了生产成本，提高生产效益，实现了高效率 自动生产的目标并且极大地改善lr操作人员的-T 作环境，减轻员T劳动强度，为企业带来良好的效益。