一種適用于大型槽輪可切除毛邊的旋壓的制造方法
【專利摘要】一種適用于大型槽輪可切除毛邊的旋壓機,包括底座、尾頂系統、旋輪系統、主軸系統,尾頂系統、旋輪系統、主軸系統安裝于底座之上,尾頂系統將毛坯壓在主軸系統上,旋輪系統與工件外圓配合,加工成工件的槽輪,本發明使用旋壓的方式加工大型槽輪,較易調整加工范圍,采用單槽旋輪逐個加工和多槽旋輪兩種加工方式,適應壁厚不變和壁厚變薄的槽輪加工,并且使用刀具完成毛邊切除工藝,具有成形速度快、適用范圍廣的優點。
【專利說明】—種適用于大型槽輪可切除毛邊的旋壓機
【技術領域】
[0001]本發明屬于塑性加工旋壓機領域,特別涉及一種適用于大型槽輪可切除毛邊的旋壓機。
【背景技術】
[0002]大型槽輪在工業中有廣泛的應用,如電梯轎頂輪。該類零件傳統加工方式主要是通過鑄造完成,存在制造時間長、工況差、成本高等諸多問題。而板式旋壓槽輪,可以很好的克服以上問題。現有的槽輪旋壓技術主要針對小型工件,存在加工范圍小、適應性差等問題。并且采用整體式芯模的旋壓設備,存在脫模困難的問題。
【發明內容】
[0003]為了克服上述現有技術的缺點,本發明的目的在于提供一種適用于大型槽輪可切除毛邊的旋壓機,降低了成本,具有較高的擴展性。
[0004]為了達到上述目的,本發明采取的技術方案為:
[0005]一種適用于大型槽輪可切除毛邊的旋壓機,包括底座1、尾頂系統2、旋輪系統3、主軸系統4,尾頂系統2、旋輪系統3、主軸系統4安裝于底座I之上,尾頂系統2將毛坯6壓在主軸系統4上,旋輪系統3與工件5外圓配合,加工成工件5的槽輪;
[0006]所述的主軸系統4包括主軸箱401,主軸箱401安裝于底座I之上,主軸電機416安裝于主軸箱401的后部,主軸405安裝于主軸箱401前部,在主軸405前端安裝有主軸轉體406,主軸轉體406上的齒形或槽形與工作芯模403相配合,工作芯模403與支撐芯模408、調整芯模411以主軸軸線為基準均勻分布在主軸箱401前部,工作芯模403安裝于工作芯模軸404上,工作芯模軸404安裝于帶有夾緊裝置的第三導軌402之上,支撐芯模408采用同樣的安裝方式安裝于第四導軌407上,工作芯模403與主軸轉體406相外切,調整支撐芯模408位置,使得其與工作芯模403,都同目標工件5的內徑相內切,然后分別夾緊,調整芯模411安裝于第五導軌410之上,調整芯模411的軸尾部與第二推進裝置415相連,第二推進裝置415固定于主軸箱401內側,刀具413通過刀柄連接于第六導軌412,刀柄尾端與第一推進裝置414相連,第一推進裝置414固定于主軸箱401之上,刀具413刀尖高度與目標工件5的下緣相同,刀尖與主軸405軸線、主軸轉體406軸線共面,工作芯模403、支撐芯模408、調整芯模411能夠分別繞自身軸線旋轉,支撐芯模408、調整芯模411與工件5內表面接觸;
[0007]所述的旋輪系統3包括旋輪架301,旋輪架301通過第一導軌302、第二導軌303以及帶卡緊裝置的動滑塊304安裝于底座I之上,第一導軌302與第二導軌303的方向與主軸405的軸向相同,旋輪架301上部安裝有旋輪液壓缸305,旋輪液壓缸305的輸出軸前端安裝有旋輪座306,旋輪座306上安裝旋輪307,靠近主軸405的第二導軌303與主軸405的中面的距離為:工件5的最大半徑加旋輪307的直徑及旋輪座306的厚度及相應的余量,旋輪推進缸308安裝于底座I上,旋輪推進缸308的推進端和旋輪架301連接,推進端位于第一導軌302和第二導軌303之間,高于第一導軌302、第二導軌303,旋輪307、主軸405、工作芯模403的軸線共面,旋輪307邊緣與工作芯模403的邊緣為配合平面;
[0008]所述的尾頂系統2包括尾頂架201、尾頂液壓缸202、尾頂體203,尾頂架201固定于底座I,尾頂液壓缸202安裝于尾頂架201上部,尾頂體203安裝于尾頂液壓缸202的輸出軸軸端,尾頂體203的軸線與主軸405的軸線共線。
[0009]所述的一種適用于大型槽輪可切除毛邊的旋壓機的生產工藝為:多槽旋輪成形時:調整工作芯模403與主軸轉體406相接觸,固定工作芯模403的位置,調整支撐芯模408的位置,使其與目標工件5相內切,固定調整芯模408的位置,將調整芯模411運行至與工件5相內切的位置,調整刀具413,使得刀尖達到所需的坯料切割高度,將刀具413運行至不干擾坯料運動的位置,調整旋輪架301在第一導軌302、第二導軌303上的位置,使得旋輪307與工作芯模403的位置互補,固定旋輪架301的位置,將筒形工件5安裝到模具加工位置,然后驅動尾頂系統2,使得尾頂體203夾緊工件,主軸405開始轉動,帶動坯料6轉動,旋輪液壓缸305驅動旋輪307擠壓工件5,完成槽形旋壓,接著,驅動第一推進結構414,使得刀具413進給,對工件5的端部進行切割,去除毛邊,之后,撤出旋輪307和刀具203,停止主軸405轉動,驅動第二推進裝置415,使得調整芯模403向內運動,離開工件5,尾頂體203向后運動,松開工件5,取下工件,即完成了一次加工;
[0010]單槽旋輪成形時:工作過程與多旋輪成形時類似,坯料厚度在加工中略減小,區別在于單槽旋輪成形過程中,每次只加工一個槽形,每個槽形的加工,都需要:首先驅動旋輪推進缸308,將旋輪307對準需要加工的位置,鎖定旋輪推進缸308 ;接著驅動旋輪液壓缸305,使得旋輪307在坯料6旋轉過程中徑向進給,壓出該道次的槽形;然后驅動旋輪液壓缸305,退出旋輪307,重復上述步驟,壓出所有槽形,然后重復整個大過程,對所有槽形再旋壓I到2次,完成加工。
[0011]本發明具有以下有益效果:
[0012]適應于大型槽輪的加工。該設備比傳統的鑄造方式降低了加工時長、材料成本、工件重量。
[0013]較高的擴展性。不同直徑槽輪的加工,只需要更換工作芯模,兩個小芯模進行位置調整即可。
[0014]較高的經濟效益。得益于板材旋壓工藝,不僅降低了材料成本,而且將低了加工費用;由因為模具通用性強,所以降低了模具成本。
[0015]減少了工藝步驟。普通旋壓產生的槽輪經常會有毛邊,需要單獨進行一步修整工藝。本發明直接將毛邊切除,減少了后續工藝過程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的設備圖。
[0017]圖2是本發明的工作圖。
[0018]圖3.1是本發明所加工的典型坯料6示意圖;圖3.2是本發明所加工的工件5示意圖。
[0019]圖4是本發明的主軸系統圖。
[0020]圖5是本發明的主軸系統左視圖。
[0021]圖6是本發明的旋輪系統圖。
[0022]圖7是本發明所使用的旋輪圖,其中7.1為單槽旋輪;圖7.2為多槽旋輪。
[0023]圖8是本發明的尾頂系統圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發明做詳細描述。
[0025]參照圖1、圖2、圖3,一種適用于大型槽輪可切除毛邊的旋壓機,包括底座1、尾頂系統2、旋輪系統3、王軸系統4,尾頂系統2、旋輪系統3、王軸系統4安裝于底座I之上,尾頂系統2將毛坯6壓在主軸系統4上,旋輪系統3與工件5外圓配合,加工成工件5的槽輪。
[0026]參照圖4、圖5,所述的主軸系統4包括主軸箱401,主軸箱401安裝于底座I之上,主軸電機416安裝于主軸箱401的后部,主軸405安裝于主軸箱401前部,在主軸405前端安裝有主軸轉體406,主軸轉體406上的齒形或槽形與工作芯模403相配合,工作芯模403與支撐芯模408、調整芯模411以主軸軸線為基準均勻分布在主軸箱401前部,工作芯模403安裝于工作芯模軸404上,工作芯模軸404安裝于帶有夾緊裝置的第三導軌402之上,支撐芯模408采用同樣的安裝方式安裝于第四導軌407上,工作芯模403與主軸轉體406相外切,調整支撐芯模408位置,使得其與工作芯模403,都同目標工件5的內徑相內切,然后分別夾緊,調整芯模411安裝于第五導軌410之上,調整芯模411的軸尾部與第二推進裝置415相連,第二推進裝置415固定于主軸箱401內側,刀具413通過刀柄連接于第六導軌412,刀柄尾端與第一推進裝置414相連,第一推進裝置414固定于主軸箱401之上,刀具413刀尖高度與目標工件5的下緣相同,刀尖與主軸405軸線、主軸轉體406軸線共面,工作芯模403、支撐芯模408、調整芯模411能夠分別繞自身軸線旋轉,支撐芯模408、調整芯模411與工件5內表面接觸。
[0027]參照圖6、圖7,所述的旋輪系統3包括旋輪架301,旋輪架301通過第一導軌302、第二導軌303以及帶卡緊裝置的動滑塊304安裝于底座I之上,第一導軌302與第二導軌303的方向與主軸405的軸向相同,旋輪架301上部安裝有能夠承受一定徑向載荷的旋輪液壓缸305,旋輪液壓缸305的輸出軸前端安裝有旋輪座306,旋輪座306上安裝能夠繞自身軸線自由旋轉的旋輪307,靠近主軸405的第二導軌303與主軸405的中面的距離為:工件5的最大半徑加旋輪307的直徑及旋輪座306的厚度及相應的余量,旋輪推進缸308安裝于底座I上,旋輪推進缸308的推進端和旋輪架301連接,推進端位于第一導軌302和第二導軌303之間,高于第一導軌302、第二導軌303,旋輪307、主軸405、工作芯模403的軸線共面,旋輪307邊緣與工作芯模403的邊緣為配合平面。
[0028]參照圖8,所述的尾頂系統2包括尾頂架201、尾頂液壓缸202、尾頂體203,尾頂架201固定于底座1,能夠承受一定徑向載荷的尾頂液壓缸202安裝于尾頂架201上部,能夠繞自身軸線自由旋轉的尾頂體203安裝于尾頂液壓缸202的輸出軸軸端,尾頂體203的軸線與主軸405的軸線共線。
[0029]本發明的工作原理為:
[0030]主軸電機416輸出的轉矩和轉速通過主軸箱401,為工件5的旋壓過程提供動力。主軸箱401內的變速箱控制主軸405的轉速。支撐芯模408、調整芯模411也與工件5內表面接觸,但都是被動旋轉,主要作用是同工作芯模403穩定控制工件5變形。三個芯模都擁有同目標工件內槽形互補的形狀,旋輪307擁有同目標工件外槽形互補的形狀。在工作過程中,主軸405通過摩擦或者齒形傳動,帶動相外切的工作芯模403轉動。工作芯模403通過摩擦力帶動工件轉動。支撐芯模408、調整芯模411在坯料6帶動下轉動。工作芯模403的直徑同主軸轉體406的半徑之和,為目標工件5的內徑。對與直徑不同的工件,可以通過更改工作芯模403的大小,支撐芯模408和調整芯模411的位置即可。對于槽形不同的工件,更改三個芯模的槽形,視情況改變主軸轉體406的槽形即可。該設備在旋壓槽輪時有兩種工作狀態,根據成形要求,可分別采用單槽旋輪或多槽旋輪307。當槽輪要求通過強力旋壓成形時,可采用多槽旋輪307 —次壓出所有槽形,此時,工件壁厚小于坯料壁厚;當槽輪要求通過普通旋壓成形時,可采用單槽旋輪逐次旋壓各個槽形。旋輪307邊緣與工作芯模403的邊緣為配合平面,在槽形成形后,可以將槽輪邊緣壓平。刀具413在這之后,切除工件5的毛邊。
[0031]所述的一種適用于大型槽輪可切除毛邊的旋壓機的生產工藝為:
[0032]多槽旋輪成形時:調整工作芯模403與主軸轉體406相接觸,固定工作芯模403的位置,調整支撐芯模408的位置,使其與目標工件5相內切,固定調整芯模408的位置,將調整芯模411運行至與工件5相內切的位置,調整刀具413,使得刀尖達到所需的坯料切割高度,將刀具413運行至不干擾坯料運動的位置,調整旋輪架301在第一導軌302、第二導軌303上的位置,使得旋輪307與工作芯模403的位置互補,固定旋輪架301的位置,將筒形工件5安裝到模具加工位置,然后驅動尾頂系統2,使得尾頂體203夾緊工件,主軸405開始轉動,帶動坯料6轉動,旋輪液壓缸305驅動旋輪307擠壓工件5,完成槽形旋壓,接著,驅動第一推進結構414,使得刀具413進給,對工件5的端部進行切割,去除毛邊,之后,撤出旋輪307和刀具203,停止主軸405轉動,驅動第二推進裝置415,使得調整芯模403向內運動,離開工件5,尾頂體203向后運動,松開工件5,取下工件,即完成了一次加工;
[0033]單槽旋輪成形時:工作過程與多旋輪成形時類似,坯料厚度在加工中略減小,區別在于單槽旋輪成形過程中,每次只加工一個槽形,每個槽形的加工,都需要:首先驅動旋輪推進缸308,將旋輪307對準需要加工的位置,鎖定旋輪推進缸308 ;接著驅動旋輪液壓缸305,使得旋輪307在坯料6旋轉過程中徑向進給,壓出該道次的槽形;然后驅動旋輪液壓缸305,退出旋輪307,重復上述步驟,壓出所有槽形,然后重復整個大過程,對所有槽形再旋壓I到2次,完成加工。
【權利要求】
1.一種適用于大型槽輪可切除毛邊的旋壓機,包括底座(I)、尾頂系統(2)、旋輪系統(3)、主軸系統(4),其特征在于:尾頂系統(2)、旋輪系統(3)、主軸系統(4)安裝于底座(I)之上,尾頂系統(2)將毛坯(6)壓在主軸系統(4)上,旋輪系統(3)與工件(5)外圓配合,加工成工件(5)的槽輪; 所述的主軸系統(4)包括主軸箱(401),主軸箱(401)安裝于底座(I)之上,主軸電機(416)安裝于主軸箱(401)的后部,主軸(405)安裝于主軸箱(401)前部,在主軸(405)前端安裝有主軸轉體(406),主軸轉體(406)上的齒形或槽形與工作芯模(403)相配合,工作芯模(403)與支撐芯模(408)、調整芯模(411)以主軸軸線為基準均勻分布在主軸箱(401)前部,工作芯模(403)安裝于工作芯模軸(404)上,工作芯模軸(404)安裝于帶有夾緊裝置的第三導軌(402)之上,支撐芯模(408)采用同樣的安裝方式安裝于第四導軌(407)上,工作芯模(403)與主軸轉體(406)相外切,調整支撐芯模(408)位置,使得其與工作芯模(403),都同目標工件(5)的內徑相內切,然后分別夾緊,調整芯模(411)安裝于第五導軌(410)之上,調整芯模(411)的軸尾部與第二推進裝置(415)相連,第二推進裝置(415)固定于主軸箱(401)內側,刀具(413)通過刀柄連接于第六導軌(412),刀柄尾端與第一推進裝置(414)相連,第一推進裝置(414)固定于主軸箱(401)之上,刀具(413)刀尖高度與目標工件(5)的下緣相同,刀尖與主軸(405)軸線、主軸轉體(406)軸線共面,工作芯模(403)、支撐芯模(408)、調整芯模(411)能夠分別繞自身軸線旋轉,支撐芯模(408)、調整芯模(411)與工件(5)內表面接觸; 所述的旋輪系統(3)包括旋輪架(301),旋輪架(301)通過第一導軌(302)、第二導軌(303)以及帶卡緊裝置的動滑塊(304)安裝于底座(I)之上,第一導軌(302)、第二導軌(303)的方向與主軸(405)的軸向相同,旋輪架(301)上部安裝有旋輪液壓缸(305),旋輪液壓缸(305)的輸出軸前端安裝有旋輪座(306),旋輪座(306)上安裝旋輪(307),靠近主軸(405)的第二導軌(303)與主軸(405)的中面的距離為:工件(5)的最大半徑加旋輪(307)的直徑及旋輪座(306)的厚度及相應的余量,旋輪推進缸(308)安裝于底座(I)上,旋輪推進缸(308)的推進端和旋輪架(301)連接,推進端位于第一導軌(302)和第二導軌(303)之間,高于第一導軌(302)、第二導軌(303),旋輪(307)、主軸(405)、工作芯模(403)的軸線共面,旋輪(307)邊緣與工作芯模(403)的邊緣為配合平面; 所述的尾頂系統⑵包括尾頂架(201)、尾頂液壓缸(202)、尾頂體(203),尾頂架(201)固定于底座(I),尾頂液壓缸(202)安裝于尾頂架(201)上部,尾頂體(203)安裝于尾頂液壓缸(202)的輸出軸軸端,尾頂體(203)的軸線與主軸(405)的軸線共線。
2.根據權利要求1所述的一種適用于大型槽輪可切除毛邊的旋壓機,其特征在于,其生產工藝為: 多槽旋輪成形時:調整工作芯模(403)與主軸轉體(406)相接觸,固定工作芯模(403)的位置,調整支撐芯模(408)的位置,使其與目標工件(5)相內切,固定調整芯模(408)的位置,將調整芯模(411)運行至與工件(5)相內切的位置,調整刀具(413),使得刀尖達到所需的坯料切割高度,將刀具(413)運行至不干擾坯料運動的位置,調整旋輪架(301)在第一導軌(302)、第二導軌(303)上的位置,使得旋輪(307)與工作芯模(403)的位置互補,固定旋輪架(301)的位置,將筒形工件(5)安裝到模具加工位置,然后驅動尾頂系統(2),使得尾頂體(203)夾緊工件,主軸(405)開始轉動,帶動坯料(6)轉動,旋輪液壓缸(305)驅動旋輪(307)擠壓工件(5),完成槽形旋壓,接著,驅動第一推進結構(414),使得刀具(413)進給,對工件(5)的端部進行切割,去除毛邊,之后,撤出旋輪(307)和刀具(203),停止主軸(405)轉動,驅動第二推進裝置(415),使得調整芯模(403)向內運動,離開工件(5),尾頂體(203)向后運動,松開工件(5),取下工件,即完成了一次加工; 單槽旋輪成形時:工作過程與多旋輪成形多槽旋輪成形相同,坯料厚度在加工中略減小,區別在于單槽旋輪成形過程中,每次只加工一個槽形,每個槽形的加工,都需要:首先驅動旋輪推進缸(308),將旋輪(307)對準需要加工的位置,鎖定旋輪推進缸(308);接著驅動旋輪液壓缸(305),使得旋輪(307)在坯料(6)旋轉過程中徑向進給,壓出該道次的槽形;然后驅動旋輪液壓缸(305),退出旋輪(307),重復上述步驟,壓出所有槽形,然后重復整個大過程,對所有槽形再旋壓I到2次,完成加工。
【文檔編號】B21D45/08GK104307954SQ201410545852
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】張琦, 朱成成, 趙升噸, 張超 申請人:西安交通大學