一種對輪旋壓成形裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對輪旋壓成形裝置，包括機架、外旋輪裝置和內(nèi)旋輪裝置；所述的法蘭支撐筒一端卡盤體連接，另一端與對輪尾頂固定，對輪尾頂與軸承座連接，軸承座中心設(shè)有后軸承，絲杠的后端固定在后軸承，并與第一伺服電機連接；絲桿穿過對輪尾頂和法蘭支撐筒，絲杠的前端通過絲杠螺母與楔形塊相連接；內(nèi)旋輪通過軸承安裝在內(nèi)卡爪上，內(nèi)卡爪與楔形塊連接；楔形塊有三個，呈120°均勻分布在T字型導軌槽，該導軌槽與楔形塊軸線成一斜角；內(nèi)卡爪也設(shè)有同樣角度的斜面的T字型滑塊；三個外旋輪位于三個內(nèi)旋輪的外周。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、可靠，控制精度高，加工工件質(zhì)量高。
【專利說明】一種對輪旋壓成形裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種強力旋壓裝置，特別是涉及一種對輪旋壓成形裝置，是對傳統(tǒng)旋壓裝置的改進。
技術(shù)背景
[0002]目前，在筒形件強力旋壓加工中，都需要按工件的內(nèi)徑設(shè)計相應(yīng)尺寸的芯模，然后再將坯料套在芯模上，坯料在旋輪的作用下發(fā)生塑性變形。這種傳統(tǒng)的旋壓裝置不僅要對每一種工件設(shè)計專用的芯模，增加了生產(chǎn)成本、降低生產(chǎn)效率，而且還會使工件內(nèi)、外表面變形不均勻，形成較大的殘余應(yīng)力，影響工件的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有旋壓裝置中芯模對工件適應(yīng)性差，以及旋壓件內(nèi)外表面變形不均勻等缺點，本發(fā)明的目的是提供一種無需芯模，同時又能提高旋壓件內(nèi)、外表面精度的旋壓裝置。
[0004]本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]一種對輪旋壓成形裝置，包括機架、外旋輪裝置和內(nèi)旋輪裝置；其特征在于:所述內(nèi)旋輪裝置主要由內(nèi)旋輪、內(nèi)卡爪、卡盤體、楔形塊、法蘭支撐筒、對輪尾頂、軸承座和絲桿組成；法蘭支撐筒一端卡盤體連接，另一端與對輪尾頂固定，對輪尾頂與軸承座連接，軸承座中心設(shè)有后軸承，絲杠的后端固定在后軸承，并與第一伺服電機連接；絲桿穿過對輪尾頂和法蘭支撐筒，絲杠的前端通過絲杠螺母與楔形塊相連接；內(nèi)旋輪通過軸承安裝在內(nèi)卡爪上，內(nèi)卡爪與楔形塊連接；楔形塊有三個，呈120°均勻分布在T字型導軌槽，該導軌槽與楔形塊軸線成一斜角；內(nèi)卡爪也設(shè)有同樣角度的斜面的T字型滑塊；
[0006]所述外旋輪裝置主要由外旋輪、滑塊、徑向微調(diào)螺桿、外卡爪、渦輪、蝸桿、阿基米德螺旋盤和外旋輪框組成；阿基米德螺旋盤和渦輪固定連接，安裝在外旋輪框的中部，外旋輪框下部安裝有蝸桿，蝸桿的兩端通過軸承安裝在外旋輪框上，蝸桿的一端連接第二伺服電機；阿基米德螺旋盤嚙合連接3個外卡爪，3個外卡爪分別設(shè)置在外旋輪框的個導軌內(nèi)；3個外旋輪通過軸承連接在滑塊上，滑塊與外卡爪的導軌連接；3個外旋輪位于三個內(nèi)旋輪的外周。
[0007]進一步地，所述外卡爪2通過徑向微調(diào)螺桿與滑塊連接。
[0008]所述機架主要由框架、壓板和后蓋組成；壓板和后蓋固定在框架上。
[0009]所述外旋輪裝置為轉(zhuǎn)盤式外旋輪裝置。
[0010]所述阿基米德螺旋盤通過渦輪的中心孔安裝在外旋輪框的中部。
[0011]本發(fā)明內(nèi)、外旋輪裝置分別單獨調(diào)節(jié)三個內(nèi)旋輪和三個外旋輪的徑向運動，并能實現(xiàn)三個內(nèi)旋輪和三個外旋輪的各自同步進退，三個內(nèi)旋輪和三個外旋輪分別組成三對旋輪，實現(xiàn)對工件內(nèi)外表面施加所需要的壓下量。三對旋輪相互間隔120°角均勻分布在工件的圓周方向，有效地平衡了徑向旋壓力。[0012]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:本發(fā)明由于采用斜楔式內(nèi)旋輪裝置和轉(zhuǎn)盤式外旋輪裝置相配合，分別從內(nèi)、外表面對工件施加旋壓力，使工件內(nèi)外表面變形比較均勻，降低了工件的殘余應(yīng)力，提高了旋壓件的尺寸精度。通過調(diào)整內(nèi)外旋輪徑向運動，即可以加工一定范圍內(nèi)不同直徑的筒形件；通過調(diào)整內(nèi)外旋輪之間的距離，即可以得到不同壁厚的筒形件。也就是，只需調(diào)整內(nèi)、外旋輪的徑向位置，無須加工任何旋壓模具，即可以旋壓成形不同直徑及不同壁厚的筒形零件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明對輪旋壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明對輪旋壓裝置的左視圖
[0015]圖3是圖1中的楔形塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是圖3的A-A剖視圖；
[0017]圖5是圖1的內(nèi)卡爪的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為更好地理解本發(fā)明，以下結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0019]如圖1、2所示，一種對輪旋壓成形裝置，包括機架20、外旋輪裝置和內(nèi)旋輪裝置；其中機架20主要由框架、壓板21和后蓋組成；壓板21和后蓋固定在框架上。
[0020]內(nèi)旋輪裝置主要由內(nèi)旋輪6、內(nèi)卡爪7、軸承8、卡盤體13、楔形塊14、法蘭支撐筒15、對輪尾頂16、軸承座17和絲桿18組成；法蘭支撐筒15 —端卡盤體13連接，另一端與對輪尾頂16固定，對輪尾頂16與軸承座11連接，軸承座11中心設(shè)有后軸承19，絲杠18的后端固定在后軸承19上，并與第一伺服電機連接；絲桿18穿過對輪尾頂16和法蘭支撐筒15，絲杠18的前端通過絲杠螺母5與楔形塊14相連接；內(nèi)旋輪6通過軸承8安裝在內(nèi)卡爪7上，內(nèi)卡爪7與楔形塊14連接；如圖3、4所示，楔形塊14有三個呈120°均勻分布的T字型導軌槽，該導軌槽與楔形塊14軸線成一斜角；如圖5所示，相應(yīng)的內(nèi)卡爪7也有同樣角度的斜面的T字型滑塊，這樣楔形塊14的軸向運動便可以帶動內(nèi)卡爪7沿徑向運動，從而實現(xiàn)3個內(nèi)旋輪6的同步進退。絲杠18的后端與動力裝置第一伺服電機相連接，這樣可通過伺服電機帶動絲杠18旋轉(zhuǎn)，同時絲杠18帶動楔形塊14沿軸向運動；對輪尾頂16和外旋輪框4都安裝在機架20上；
[0021]轉(zhuǎn)盤式外旋輪裝置主要由外旋輪9、軸承8、滑塊10、徑向微調(diào)螺桿11、外卡爪12、渦輪3、蝸桿2、阿基米德螺旋盤3和外旋輪框4組成；阿基米德螺旋盤3和渦輪2固定連接，并通過它們的中心孔安裝在外旋輪框I的中部，外旋輪框I下部安裝有蝸桿2，蝸桿2的兩端通過軸承安裝在外旋輪框4上，蝸桿2的一端連接第二伺服電機；阿基米德螺旋盤3嚙合連接3個外卡爪12，3個外卡爪12分別設(shè)置在外旋輪框4的3個導軌內(nèi)；3個外旋輪9通過軸承8連接在滑塊10上，滑塊10與外卡爪12的導軌連接；3個外旋輪9位于三個內(nèi)旋輪6的外周；外卡爪12通過徑向微調(diào)螺桿11與滑塊10連接；第二伺服電機通過蝸桿2、渦輪3及阿基米德螺旋盤4的轉(zhuǎn)動來驅(qū)動外卡爪12、滑塊10、外旋輪9的徑向進給運動；滑塊10和外旋輪9可以通過徑向微調(diào)螺桿11進行徑向位置的微調(diào)，實現(xiàn)三個外旋輪9的徑向進給運動的同步性和進給量的精確控制。同時通過壓板21對滑塊10和外卡爪9施加軸向約束，保證滑塊10和外卡爪12不脫離導軌。
[0022]本發(fā)明三個外旋輪和三個內(nèi)旋輪組成三對旋輪，并相互呈120°角圍繞工件軸線均勻分布。
[0023]應(yīng)用時，將本發(fā)明裝置安裝在旋壓機床的橫托板上，將工件裝夾在機床主軸上并隨主軸轉(zhuǎn)動，主軸軸線與絲桿18的軸線重合，啟動控制內(nèi)旋輪6徑向進給的第一伺服電機，通過絲杠18帶動楔形塊14沿軸向運動，楔形塊14帶動內(nèi)卡爪7和內(nèi)旋輪6沿徑向進給至所設(shè)定的壓下量；然后啟動控制外旋輪9徑向進給的第二伺服電機，通過蝸桿2和渦輪3帶動阿基米德螺旋盤4旋轉(zhuǎn)，阿基米德螺旋盤4通過嚙合齒帶動3個外卡爪12、滑塊10和外旋輪9沿徑向運動至所設(shè)定的壓下量；然后通過機床的動力驅(qū)動工作臺帶動本發(fā)明裝置沿軸向進給至所設(shè)定的位置，再控制內(nèi)、外旋輪徑向進給的伺服電機反向旋轉(zhuǎn)，內(nèi)旋輪向內(nèi)移動、外旋輪向外移動，三對旋輪脫離工件并沿軸向回到起始位置，完成一個道次的旋壓加工。再重新調(diào)整內(nèi)、外旋輪的壓下量，進行下一道次的旋壓。經(jīng)過多道次旋壓完成筒形零件的對輪旋壓加工。
[0024]本發(fā)明由機架、外旋輪裝置及內(nèi)旋輪裝置構(gòu)成。外旋輪裝置包括外旋輪、滑塊、徑向調(diào)節(jié)螺桿、外卡爪、阿基米德螺旋盤、渦輪、蝸桿、外旋輪框架、壓板及后蓋。通過渦桿、蝸輪、阿基米德螺旋盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動滑塊、外卡爪沿徑向運動，從而調(diào)節(jié)外旋輪的徑向位置，同時，徑向調(diào)節(jié)螺桿可對外旋輪的徑向位置進行微調(diào)。阿基米德螺旋盤通過內(nèi)孔套裝在外旋輪框上，滑塊通過外旋輪框上的壓板限制在外旋輪框上的導軌內(nèi)沿徑向移動，外旋輪框固定在機架上；
[0025]內(nèi)旋輪裝置包括內(nèi)旋輪、內(nèi)卡爪、盤體、楔形塊、絲桿、法蘭支撐筒及對輪尾座。通過絲桿、楔形塊驅(qū)動內(nèi)卡爪沿徑向運動，從而調(diào)節(jié)內(nèi)旋輪的徑向位置，內(nèi)旋輪裝置通過法蘭支撐筒安裝在對輪尾座上，對輪尾座固定在機架上。
[0026]旋壓成形時，先按減薄率要求，將內(nèi)、外旋輪之間的縫隙減小到小于筒形件毛坯壁厚的某個指定值，并將縫隙對準毛坯壁厚的中間位置，當毛坯繞自身軸線旋轉(zhuǎn)、旋壓裝置沿毛坯軸線方向移動時，便可以實現(xiàn)筒形件毛坯的對輪旋壓成形。
[0027]與常規(guī)的筒形件強力旋壓成形工藝相比，本發(fā)明不僅不需要加工任何芯模，還可以實現(xiàn)筒形件內(nèi)外側(cè)變形的均勻性，有利于提高工件的加工質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種對輪旋壓成形裝置，包括機架、外旋輪裝置和內(nèi)旋輪裝置；其特征在于:所述內(nèi)旋輪裝置主要由內(nèi)旋輪、內(nèi)卡爪、卡盤體、楔形塊、法蘭支撐筒、對輪尾頂、軸承座和絲桿組成；法蘭支撐筒一端卡盤體連接，另一端與對輪尾頂固定，對輪尾頂與軸承座連接，軸承座中心設(shè)有后軸承，絲杠的后端固定在后軸承，并與第一伺服電機連接；絲桿穿過對輪尾頂和法蘭支撐筒，絲杠的前端通過絲杠螺母與楔形塊相連接；內(nèi)旋輪通過軸承安裝在內(nèi)卡爪上，內(nèi)卡爪與楔形塊連接；楔形塊有三個，呈120°均勻分布在T字型導軌槽,該導軌槽與楔形塊軸線成一斜角；內(nèi)卡爪也設(shè)有同樣角度的斜面的T字型滑塊； 所述外旋輪裝置主要由外旋輪、滑塊、徑向微調(diào)螺桿、外卡爪、渦輪、蝸桿、阿基米德螺旋盤和外旋輪框組成；阿基米德螺旋盤和渦輪固定連接，安裝在外旋輪框的中部，外旋輪框下部安裝有蝸桿，蝸桿的兩端通過軸承安裝在外旋輪框上，蝸桿的一端連接第二伺服電機；阿基米德螺旋盤嚙合連接3個外卡爪，3個外卡爪分別設(shè)置在外旋輪框的個導軌內(nèi)；3個外旋輪通過軸承連接在滑塊上，滑塊與外卡爪的導軌連接；3個外旋輪位于三個內(nèi)旋輪的外周。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對輪旋壓成形裝置，其特征在于，所述外卡爪2通過徑向微調(diào)螺桿與滑塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對輪旋壓成形裝置，其特征在于，所述機架主要由框架、壓板和后蓋組成；壓板和后蓋固定在框架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對輪旋壓成形裝置，其特征在于，所述外旋輪裝置為轉(zhuǎn)盤式外旋輪裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對輪旋壓成形裝置，其特征在于，所述阿基米德螺旋盤通過渦輪的中心孔安裝在外旋輪框的中部。
【文檔編號】B21D22/14GK103691790SQ201310713630
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】夏琴香, 肖剛鋒, 程秀全, 黃涌 申請人:華南理工大學