專利名稱：一種楔形旋壓成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及塑性加工中旋壓成形技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種楔形旋壓成形裝置。
背景技術(shù)：
在常規(guī)的行星旋壓成形裝置中，工件及其軸線成為整個(gè)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的中心，旋輪隨旋輪座一起繞工件轉(zhuǎn)動(dòng)，形成旋輪的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而旋輪在公轉(zhuǎn)的同時(shí)，與工件表面接觸產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，形成旋輪的自轉(zhuǎn)，猶如行星繞恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以稱之為行星旋壓。但旋輪在繞工件作行星運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，無法同時(shí)在公轉(zhuǎn)半徑方向進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因此，它所加工的零件與其它傳統(tǒng)旋壓技術(shù)一樣，雖然形狀各不相同，但都是軸對(duì)稱薄壁空心零件。而各部分軸線間相互平行或成一定夾角的非軸對(duì)稱偏心、傾斜及彎曲類薄壁空心零件，通常是采用沖壓工藝成形出上、下兩件后，再采用焊接的方法制成。采取這樣的工藝方法進(jìn)行生產(chǎn)，一方面，焊接時(shí)產(chǎn)生的熱變形使焊接質(zhì)量難以保證；另一方面，加工工序的增加，不但使廢品率增加，并且導(dǎo)致生產(chǎn)工人、生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)場(chǎng)地的增加，從而提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種楔形旋壓成形裝置。該裝置使旋輪在繞工件作行星運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還可以沿公轉(zhuǎn)半徑方向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，配合成形過程中工件的平移及偏轉(zhuǎn)，以達(dá)到采用旋壓方法直接加工各部分軸線間相互平行或成一定夾角的偏心、傾斜及彎曲類非軸對(duì)稱薄壁空心零件的目的。
本實(shí)用新型所述一種楔形旋壓成形裝置，其特征是，它由法蘭盤、外套、內(nèi)套、軸向滑套、徑向滑塊、進(jìn)給轉(zhuǎn)盤、通孔回轉(zhuǎn)油缸及旋輪組相互連接組成。其中，旋輪組固定安裝在徑向滑塊的型槽中，徑向滑塊在外套的型槽中滑動(dòng)；軸向滑套與徑向滑塊的楔形槽滑動(dòng)連接，內(nèi)部與內(nèi)套滑動(dòng)連接；內(nèi)套與外套固定連接；軸向滑套通過進(jìn)給轉(zhuǎn)盤連接到通孔回轉(zhuǎn)油缸的活塞上；外套通過法蘭盤與機(jī)床主軸聯(lián)接。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述進(jìn)給轉(zhuǎn)盤通過軸承連接有芯棒，所述芯棒還連接有普通油缸，其穿過通孔回轉(zhuǎn)油缸與普通油缸的活塞相連。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是旋輪在繞工件作行星運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還可以在公轉(zhuǎn)半徑方向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。因此，旋輪除與毛坯接觸而進(jìn)行自轉(zhuǎn)外，還將與旋輪架一起繞毛坯公轉(zhuǎn)，同時(shí)沿公轉(zhuǎn)半徑方向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到加工三維非軸對(duì)稱薄壁空心零件的目的。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1.常規(guī)旋壓之所以只能加工軸對(duì)稱的空心回轉(zhuǎn)體類零件，是因?yàn)樵诔尚芜^程中毛坯隨機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，因而無論旋輪如何動(dòng)作，所成形的零件只能是軸對(duì)稱形狀。而現(xiàn)有的行星旋壓成形裝置無法實(shí)現(xiàn)旋輪在繞毛坯進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，同樣也只能加工軸對(duì)稱零件。本實(shí)用新型則可以直接加工出各部分軸線間相互平行或成一定夾角的非軸對(duì)稱旋壓零件，拓寬了現(xiàn)行旋壓的觀念，突破了原有旋壓工藝的加工范圍。
2.本實(shí)用新型由于可以采用旋壓工藝直接加工出三維非軸對(duì)稱旋壓零件，從而能夠極大地降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。
3.本實(shí)用新型采用液壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)旋輪的徑向進(jìn)給，從而可以提供很大的旋壓成形力。
4.本實(shí)用新型既可以用于專用機(jī)床，也可以用于普通機(jī)床。
5.本實(shí)用新型既可以加工復(fù)雜的非軸對(duì)稱零件，也可以加工普通的軸對(duì)稱零件。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A向視圖；圖3是本實(shí)用新型軸向滑套的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型徑向滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型外套的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型旋輪臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
如圖1所示，通孔回轉(zhuǎn)油缸2通過拉管5、進(jìn)給轉(zhuǎn)盤10及軸向滑套12驅(qū)動(dòng)徑向滑塊16在外套11中作徑向滑動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)旋輪組(由旋輪臂15及旋輪14組成)。外套11通過法蘭盤7安裝在機(jī)床的主軸6上，并隨主軸6一起旋轉(zhuǎn)。內(nèi)套13與外套11固定聯(lián)接在一起，并對(duì)軸向滑套12的軸向移動(dòng)起導(dǎo)向作用。軸向滑套12的外側(cè)具有楔形塊121，嵌入徑向滑塊16的楔形槽161中作軸向滑動(dòng)，從而將軸向滑套12的軸向運(yùn)動(dòng)變成徑向滑塊16的徑向運(yùn)動(dòng)。徑向滑塊16在作徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其型面結(jié)構(gòu)163嵌入外套11的型槽111中，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的徑向移動(dòng)。為了使旋輪臂15的受力處于最佳狀態(tài)，除了使用螺釘將其固定于徑向滑塊16之外，還將其設(shè)計(jì)成型面結(jié)構(gòu)151，將其嵌入徑向滑塊16的型槽162中，從而增加了支承面積，提高了穩(wěn)定性及強(qiáng)度。
為了能夠在三維非軸對(duì)稱零件旋壓成形的末期，對(duì)工件的口部進(jìn)行支撐，在本實(shí)施例中專門設(shè)計(jì)了芯棒4，通過普通油缸1活塞的伸縮來控制芯棒4的伸出和縮回，本實(shí)施例中的芯棒頭9的作用是能夠快速更換，以便更好地適應(yīng)不同工件口部直徑的變化。由于在旋壓成形過程中，工件是不隨機(jī)床主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以芯棒4、芯棒頭9、普通油缸1的活塞均不隨機(jī)床主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)與不轉(zhuǎn)動(dòng)之間的過渡，在芯棒4與進(jìn)給轉(zhuǎn)盤10之間安裝了滾動(dòng)軸承8。芯棒4需要穿過回轉(zhuǎn)油缸2與普通油缸1的活塞相連接，所以回轉(zhuǎn)油缸2采用帶有中心通孔的形式。
由于在旋壓成形過程中，旋輪14的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)需要按照工藝計(jì)算所確定的進(jìn)給量進(jìn)行，因此通孔回轉(zhuǎn)油缸2活塞的軸向移動(dòng)量處于受控狀態(tài)，并具備在其工作行程的任意位置停留及保持壓力的能力。本實(shí)施例中采用帶位移傳感器的輔助缸來控制回轉(zhuǎn)油缸2的活塞位置，進(jìn)而控制旋輪14的徑向進(jìn)給量。
本實(shí)用新型可以只有單個(gè)旋輪，也可以有多個(gè)旋輪，但最好能夠進(jìn)行對(duì)稱布置。本實(shí)施例描述的是具有三個(gè)旋輪的情況。為了減輕外套11的重量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在其外側(cè)的一些對(duì)稱部分，將其多余的材料去除，形成弧形缺口112。
本實(shí)用新型在加工非軸對(duì)稱零件時(shí)，將毛坯裝卡于卡盤上，待成形部分伸入旋輪之間的空間內(nèi)，然后啟動(dòng)機(jī)床主軸6，帶動(dòng)法蘭盤7、外套11、徑向滑塊16、軸向滑套12、進(jìn)給轉(zhuǎn)盤10、拉管5、通孔回轉(zhuǎn)油缸2的活塞、旋輪臂15及旋輪14等轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)通孔回轉(zhuǎn)油缸2的活塞作軸向可控移動(dòng)，拉動(dòng)拉管5、進(jìn)給轉(zhuǎn)盤10、軸向滑套12作軸向可控移動(dòng)，帶動(dòng)徑向滑塊16、旋輪臂15及旋輪14作徑向可控進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，當(dāng)旋輪14接觸毛坯時(shí)，開始對(duì)毛坯進(jìn)行成形。可以根據(jù)零件的形狀要求，在旋輪14旋轉(zhuǎn)及進(jìn)給時(shí)，將工件進(jìn)行平移或偏轉(zhuǎn)。在旋壓成形的最后階段，普通油缸1將芯棒4伸出，利用芯棒頭9對(duì)工件口部進(jìn)行支撐，從而最終加工出所需要的三維非軸對(duì)稱形狀的零件。
在上述實(shí)施例中，在旋壓成形的末期也可以不采用芯棒支撐的形式，這將成為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例。這時(shí)，普通油缸1、芯棒4、芯棒頭9、軸承8均可以取消，回轉(zhuǎn)油缸2也可以不帶有中心通孔，拉管5也可以采用拉桿的形式。
本實(shí)用新型除可以加工三維非軸對(duì)稱旋壓零件外，還可以對(duì)普通的軸對(duì)稱零件進(jìn)行旋壓成形，只是在旋輪旋轉(zhuǎn)及進(jìn)給的過程中，工件只在旋輪公轉(zhuǎn)軸線上進(jìn)行平移，不需要任何角度偏轉(zhuǎn)，工件在其軸線的垂直方向也不需要任何平移。
如上所述，即可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種楔形旋壓成形裝置，其特征是，它由法蘭盤、外套、內(nèi)套、軸向滑套、徑向滑塊、進(jìn)給轉(zhuǎn)盤、通孔回轉(zhuǎn)油缸及旋輪組相互連接組成；其中，旋輪組固定安裝在徑向滑塊的型槽中，徑向滑塊與外套的型槽滑動(dòng)連接；軸向滑套與徑向滑塊的楔形槽滑動(dòng)連接，內(nèi)部與內(nèi)套滑動(dòng)連接；內(nèi)套與外套固定連接；軸向滑套通過進(jìn)給轉(zhuǎn)盤連接到通孔回轉(zhuǎn)油缸的活塞上；外套通過法蘭盤與機(jī)床主軸聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楔形旋壓成形裝置，其特征是，所述進(jìn)給轉(zhuǎn)盤通過軸承連接有芯棒，所述芯棒還連接有普通油缸，其穿過通孔回轉(zhuǎn)油缸與普通油缸的活塞相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楔形旋壓成形裝置，其特征是，所述軸向滑套的外側(cè)為楔形塊，與徑向滑塊的楔形槽配合滑動(dòng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楔形旋壓成形裝置，其特征是，所述徑向滑塊為型面結(jié)構(gòu)，與外套的型槽配合滑動(dòng)連接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種楔形旋壓成型裝置，它由法蘭盤、外套、內(nèi)套、軸向滑套、徑向滑塊、進(jìn)給轉(zhuǎn)盤、通孔回轉(zhuǎn)油缸及旋輪組相互連接組成。本實(shí)用新型的旋輪在繞工件作行星運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，能夠沿公轉(zhuǎn)半徑方向進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，配合工件的平移和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而能夠旋壓成型各部分軸線間相互平行或成一定夾角的非軸對(duì)稱薄壁空心零件，使旋壓技術(shù)突破其原有的加工工藝范圍。本實(shí)用新型還可以加工普通的軸對(duì)稱旋壓零件。本實(shí)用新型采用液壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)旋輪的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可用于專用機(jī)床，也可安裝在普通機(jī)床上使用。
文檔編號(hào)B21D22/00GK2644044SQ0324778
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者夏琴香 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)