專利名稱：一種薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭件雙輥夾持旋壓成形用旋壓頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭旋壓成形技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭件雙輥夾持旋壓成形用旋壓頭。
背景技術(shù)：
隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)一些具有復(fù)雜曲面法蘭構(gòu)型的薄壁回轉(zhuǎn)體零件的需求及其制造要求逐漸增加，如內(nèi)燃機(jī)強(qiáng)力引風(fēng)罩、電除塵器喇叭口、高壓開關(guān)屏蔽罩、航空發(fā)動(dòng)機(jī)延伸段和收斂段等。特別在風(fēng)機(jī)工業(yè)中對(duì)于大、中型風(fēng)機(jī)用集風(fēng)器、風(fēng)筒等部件的喇叭口及凸緣法蘭零件的制造中，制造精度滿足不了使用要求。我國現(xiàn)階段對(duì)于這些曲面法蘭構(gòu)型的薄壁回轉(zhuǎn)體零件制造基本上采用沖壓、分瓣、焊接、打磨等傳統(tǒng)加工方法。采用這些方法零件的制造精度低、表面質(zhì)量差、對(duì)模具的需求量大、制造成本高、工作可靠性差。就我國風(fēng)機(jī)工業(yè)而言，雖然現(xiàn)在多達(dá)數(shù)千廠家，產(chǎn)值上億元，但仍滿足不了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，相當(dāng)數(shù)量高質(zhì)量風(fēng)機(jī)還需進(jìn)口，特別在西氣東輸?shù)葒抑攸c(diǎn)大型項(xiàng)目上，都購買了進(jìn)口風(fēng)機(jī)設(shè)備。這是因?yàn)閲怙L(fēng)機(jī)制造企業(yè)普遍使用了旋壓成形技術(shù)來提高產(chǎn)品的質(zhì)量。旋壓加工是一種結(jié)合了鍛造、擠壓、拉伸、彎曲、環(huán)軋、橫軋和滾壓等工藝特點(diǎn)的無或少切削綜合加工方法，是一種利用旋壓工具對(duì)旋轉(zhuǎn)坯料施加壓力，使坯料產(chǎn)生連續(xù)的局部塑性變形而成形為所需空心回轉(zhuǎn)零件的塑性加工。旋壓制品范圍廣，能夠旋壓其他工藝難以成形的零件，如火箭、導(dǎo)彈和衛(wèi)星的鼻椎；潛水艇滲透密封環(huán)和魚雷的外殼等。國內(nèi)許多研究機(jī)構(gòu)通過多年的努力，也研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)機(jī)零件旋壓設(shè)備。但其旋壓工具只適合旋壓簡(jiǎn)單的筒形零件，對(duì)于一些復(fù)雜的零件加工存在困難。加工過程中，內(nèi)外成型輪在摩擦力的帶動(dòng)下被動(dòng)旋轉(zhuǎn)，降低了旋輪的使用壽命，并且加大了零件起皺等缺陷的發(fā)生的概率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭件雙輥夾持旋壓成形用旋壓頭，能夠加工復(fù)雜形狀法蘭部件，提高了工件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，具有省工省時(shí)、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為—種薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭件雙輥夾持旋壓成形用旋壓頭，包括旋輥?zhàn)?、翻邊裝置和沖孔裝置，翻邊裝置和沖孔裝置均安裝固定在旋輥?zhàn)?的同一側(cè)上，且翻邊裝置和沖孔裝置中心線垂直，翻邊裝置包括定旋輥裝置和動(dòng)旋輥裝置。所述的定旋輥裝置包括定旋輥馬達(dá)3、定旋輥軸承4、定旋輥轉(zhuǎn)軸5、定旋輥6，定旋輥馬達(dá)3連接定旋輥轉(zhuǎn)軸5，定旋輥轉(zhuǎn)軸5的端頭連接有定旋輥6 ；旋輥轉(zhuǎn)軸5的兩端分別固定在定旋輥軸承4上。所述的動(dòng)旋輥裝置包括動(dòng)旋輥馬達(dá)2、動(dòng)旋輥軸承10、動(dòng)旋輥轉(zhuǎn)軸9、動(dòng)旋輥8、滑塊17、導(dǎo)軌18，動(dòng)旋輥馬達(dá)2連接動(dòng)旋輥轉(zhuǎn)軸9，動(dòng)旋輥轉(zhuǎn)軸9的端頭連接有動(dòng)旋輥8，動(dòng)旋輥轉(zhuǎn)軸9的兩端分別固定在動(dòng)旋輥軸承10上，滑塊17固定在旋輥?zhàn)?上，導(dǎo)軌18固定在動(dòng)旋輥裝置的外殼上，且導(dǎo)軌18與滑塊17相匹配。所述的沖孔裝置包括沖孔-夾緊液壓缸12、沖頭13、沖孔固定模14、沖孔模座15， 沖孔固定模14位于沖孔模座15上，沖孔模座15固定在旋輥?zhàn)?上，沖孔-夾緊缸12固定在旋輥?zhàn)?上，沖孔-夾緊缸12的活塞桿11 一端連接沖頭13，另一端配置在動(dòng)旋輥裝置的外殼上，沖孔模座15與沖頭13相對(duì)，沖孔模座15與旋輥?zhàn)?之間活動(dòng)連接。本發(fā)明的工作原理為工作時(shí)，將工件置于旋壓頭的定旋輥6、動(dòng)旋輥8之間的空間內(nèi)，定旋輥6在工件坯料的內(nèi)側(cè)，動(dòng)旋輥8在工件坯料的外側(cè)，動(dòng)旋輥8在沖孔-夾緊缸12的推動(dòng)下靠近定旋輥 6夾緊工件；啟動(dòng)定旋輥馬達(dá)3和動(dòng)旋輥馬達(dá)2，使得定旋輥6和動(dòng)旋輥8運(yùn)轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)連接擺動(dòng)軸的擺動(dòng)缸，使得旋壓頭繞擺動(dòng)軸16旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在旋壓機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下做水平和豎直方向的運(yùn)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件進(jìn)行不同曲面形狀的法蘭翻邊成形；翻邊成形完成后，在沖孔-夾緊缸12的帶動(dòng)下使得動(dòng)旋輥2和定旋輥3分離，并停止定旋輥馬達(dá)3和動(dòng)旋輥馬達(dá)2的旋轉(zhuǎn)，退出工件法蘭；然后，旋壓機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋壓頭沿水平和豎直方向移動(dòng)，以此調(diào)整沖孔裝置的位置，直到?jīng)_頭13對(duì)準(zhǔn)法蘭邊上欲打孔的位置，之后沖孔-夾緊缸12開始工作，完成工件法蘭沖孔加工，最后旋壓頭在旋壓機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，退出工件法蘭。本發(fā)明能夠加工復(fù)雜曲面形狀的法蘭部件，最大可提供5t的旋壓力和16t的沖孔力；可加工薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭件的最大壁厚為8mm，可加工的沖孔直徑最大為14mm，利用該旋壓頭，整個(gè)加工過程中，回轉(zhuǎn)體件不用從夾具上取下，一次裝夾即可完成法蘭翻邊、沖孔加工過程，極大的提高了工件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，具有省工省時(shí)、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1、圖2所示，一種薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭件雙輥夾持旋壓成形用旋壓頭，包括旋輥?zhàn)?、翻邊裝置和沖孔裝置，翻邊裝置和沖孔裝置均安裝固定在旋輥?zhàn)?的同一側(cè)上，而且翻邊裝置和沖孔裝置中心線垂直，翻邊裝置包括定旋輥裝置和動(dòng)旋輥裝置。定旋輥裝置包括定旋輥馬達(dá)3、定旋輥軸承4、定旋輥轉(zhuǎn)軸5、定旋輥6，定旋輥馬達(dá) 3連接定旋輥轉(zhuǎn)軸5，定旋輥轉(zhuǎn)軸5的端頭通過鎖緊螺釘7連接有定旋輥6，帶動(dòng)定旋輥6自轉(zhuǎn)；旋輥轉(zhuǎn)軸5的兩端分別固定在定旋輥軸承4上。動(dòng)旋輥裝置包括動(dòng)旋輥馬達(dá)2、動(dòng)旋輥軸承10、動(dòng)旋輥轉(zhuǎn)軸9、動(dòng)旋輥8、滑塊17、導(dǎo)軌18，動(dòng)旋輥馬達(dá)2連接動(dòng)旋輥轉(zhuǎn)軸9，動(dòng)旋輥轉(zhuǎn)軸9的端頭通過鎖緊螺釘7連接有動(dòng)旋輥 8，帶動(dòng)動(dòng)旋輥8自轉(zhuǎn)，滑塊17固定在旋輥?zhàn)?上，導(dǎo)軌18固定在動(dòng)旋輥裝置的外殼上，導(dǎo)軌18與滑塊17相匹配，動(dòng)旋輥裝置水平移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)軌18隨之移動(dòng)，滑塊17不動(dòng)，相對(duì)來說滑塊17沿著導(dǎo)軌18進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，采用該滑塊直線導(dǎo)軌的移動(dòng)結(jié)構(gòu)可以削減動(dòng)旋輥裝置移動(dòng)給沖孔-夾緊缸活塞桿上施加的力，使整個(gè)旋壓頭裝置比較平穩(wěn)。
沖孔裝置包括沖孔-夾緊液壓缸12、沖頭13、沖孔固定模14、沖孔模座15，其中沖孔固定模14位于沖孔模座15上，沖孔模座15通過螺釘與旋輥?zhàn)?固定，沖孔-夾緊缸12 固定在旋輥?zhàn)?上，沖孔-夾緊缸12的活塞桿11 一端連接沖頭13，另一端配置在動(dòng)旋輥裝置的外殼上，由此可以實(shí)現(xiàn)沖孔時(shí)沖孔-夾緊缸12對(duì)沖頭的驅(qū)動(dòng)，完成沖孔工作，翻邊時(shí)沖孔-夾緊缸12對(duì)動(dòng)旋輥裝置驅(qū)動(dòng)，使其沿導(dǎo)軌18進(jìn)行水平移動(dòng)，使得動(dòng)旋輥8靠近或遠(yuǎn)離定旋輥6，以此調(diào)整兩旋輥間距離，滿足不同壁厚坯料的夾持要求，沖孔模座15與沖頭13 相對(duì)，沖孔模座15與旋輥?zhàn)?之間活動(dòng)連接，根據(jù)加工孔的大小不同可對(duì)沖頭13和沖孔模座15進(jìn)行更換。本發(fā)明的工作原理為該旋壓頭能夠用于立式旋壓機(jī)或臥式旋壓機(jī)上，首先將薄壁回轉(zhuǎn)體工件裝夾在回轉(zhuǎn)夾具上，旋壓頭在旋壓機(jī)機(jī)身傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下做水平和豎直的運(yùn)動(dòng)，以此調(diào)整旋壓頭的位置，使得工件置于旋壓頭的定旋輥6、動(dòng)旋輥8之間的空間內(nèi)，定旋輥6在工件坯料的內(nèi)側(cè)，動(dòng)旋輥8在工件坯料的外側(cè)，動(dòng)旋輥8在沖孔-夾緊缸12的推動(dòng)下靠近定旋輥6夾緊工件；然后啟動(dòng)回轉(zhuǎn)主軸，使夾在回轉(zhuǎn)夾具上的工件隨著夾具一起作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)旋壓頭的定旋輥馬達(dá)3和動(dòng)旋輥馬達(dá)2，使得定旋輥6和動(dòng)旋輥8自轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)連接擺動(dòng)軸16的擺動(dòng)缸，使得旋壓頭繞擺動(dòng)軸16的旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在旋壓機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下做水平和豎直方向的運(yùn)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件進(jìn)行不同曲面形狀的法蘭翻邊成形；翻邊成形后，在沖孔-夾緊缸 12的帶動(dòng)下使得動(dòng)旋輥2和定旋輥3分離，并停止定旋輥馬達(dá)3和動(dòng)旋輥馬達(dá)2的旋轉(zhuǎn)，旋壓頭在旋壓機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下退出工件法蘭；然后再由旋壓機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋壓頭沿水平和豎直方向移動(dòng)，以此調(diào)整沖孔裝置的位置，直到?jīng)_頭13對(duì)準(zhǔn)法蘭邊上欲打孔的位置， 然后沖孔-夾緊缸12開始工作，完成工件法蘭沖孔加工；最后旋壓頭在旋壓機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下，退出工件法蘭。本發(fā)明涉及的薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭件雙輥夾持旋壓成形用多功能旋壓頭，該旋壓頭可安裝使用在任何具有水平、豎直運(yùn)動(dòng)裝置及可繞回轉(zhuǎn)軸心旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)夾具的旋壓機(jī)床上。 在旋壓頭旋輥?zhàn)耐粋?cè)設(shè)置法蘭翻邊裝置和沖孔裝置，而且翻邊裝置和沖孔裝置中心線垂直，沖孔裝置的沖孔驅(qū)動(dòng)缸與翻邊裝置中動(dòng)旋輥的夾緊缸為同一個(gè)液壓缸，動(dòng)旋輥靠近或遠(yuǎn)離定旋輥的運(yùn)動(dòng)采用滑塊直線導(dǎo)軌的移動(dòng)結(jié)構(gòu)。一次裝夾即可完成薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭的翻邊成形和沖孔加工，大大提高了工效，節(jié)省了傳統(tǒng)多工序加工所需不同的工裝設(shè)備，工藝成本顯著降低。附圖中1為旋輥?zhàn)?為動(dòng)旋輥馬達(dá)；3為定旋輥馬達(dá)；4為定旋輥軸承；5為定旋輥轉(zhuǎn)軸；6為定旋輥；7為旋輥鎖緊螺釘；8為動(dòng)旋輥；9為動(dòng)旋輥轉(zhuǎn)軸；10為動(dòng)旋輥軸承；11 為活塞桿；12為沖孔-夾緊液壓缸；13為沖頭；14為沖孔固定模；15為沖孔模座；16為擺動(dòng)軸；17為滑塊；18為導(dǎo)軌。
權(quán)利要求
1.一種薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭件雙輥夾持旋壓成形用旋壓頭，包括旋輥?zhàn)?1)、翻邊裝置和沖孔裝置，其特征在于翻邊裝置和沖孔裝置均安裝固定在旋輥?zhàn)?1)的同一側(cè)上，且翻邊裝置和沖孔裝置中心線垂直，翻邊裝置包括定旋輥裝置和動(dòng)旋輥裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭件雙輥夾持旋壓成形用旋壓頭，其特征在于所述的定旋輥裝置包括定旋輥馬達(dá)(3)、定旋輥軸承G)、定旋輥轉(zhuǎn)軸(5)、定旋輥 (6)，定旋輥馬達(dá)C3)連接定旋輥轉(zhuǎn)軸(5)，定旋輥轉(zhuǎn)軸(5)的端頭連接有定旋輥㈩)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭件雙輥夾持旋壓成形用旋壓頭，其特征在于所述的動(dòng)旋輥裝置包括動(dòng)旋輥馬達(dá)O)、動(dòng)旋輥軸承(10)、動(dòng)旋輥轉(zhuǎn)軸(9)、動(dòng)旋輥 (8)、滑塊(17)、導(dǎo)軌(18)，動(dòng)旋輥馬達(dá)( 連接動(dòng)旋輥轉(zhuǎn)軸(9)，動(dòng)旋輥轉(zhuǎn)軸(9)的端頭連接有動(dòng)旋輥(8)，滑塊(17)固定在旋輥?zhàn)?1)上，導(dǎo)軌(18)固定在動(dòng)旋輥裝置的外殼上，且導(dǎo)軌(18)與滑塊(17)相匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭件雙輥夾持旋壓成形用旋壓頭，其特征在于所述的沖孔裝置包括沖孔-夾緊液壓缸(12)、沖頭(13)、沖孔固定模(14)、沖孔模座(15)，沖孔固定模(14)位于沖孔模座(15)上，沖孔模座(15)固定在旋輥?zhàn)?1)上，沖孔-夾緊缸(1 固定在旋輥?zhàn)?1)上，沖孔-夾緊缸(1 的活塞桿(11) 一端連接沖頭 (13)，另一端配置在動(dòng)旋輥裝置的外殼上，沖孔模座(1 與沖頭(1 相對(duì)，沖孔模座(15) 與旋輥?zhàn)?1)之間活動(dòng)連接。
全文摘要
一種薄壁回轉(zhuǎn)體法蘭件雙輥夾持旋壓成形用旋壓頭，包括旋輥?zhàn)呇b置和沖孔裝置，定旋輥馬達(dá)通過定旋輥軸承連接定旋輥轉(zhuǎn)軸，端頭連接有定旋輥，動(dòng)旋輥馬達(dá)通過動(dòng)旋輥軸承連接動(dòng)旋輥轉(zhuǎn)軸，端頭連接有動(dòng)旋輥，滑塊固定在旋輥?zhàn)希瑢?dǎo)軌固定在動(dòng)旋輥裝置的外殼上，沖孔固定模位于沖孔模座上，沖孔模座固定在旋輥?zhàn)?，沖孔-夾緊缸固定在旋輥?zhàn)?，沖孔模座與旋輥?zhàn)顒?dòng)連接，該旋壓頭采用不同的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)多種曲面形狀的法蘭翻邊成形，沖孔裝置完成不同直徑、壁厚的法蘭邊沖孔，本發(fā)明能夠加工復(fù)雜形狀法蘭部件，提高了工件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，具有省工省時(shí)、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21D22/14GK102172699SQ20101060349
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者張琦, 申亞京, 范淑琴, 趙升噸, 趙承偉 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)