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一種分形旋壓模具的制作方法

文檔序號(hào):3220111閱讀:235來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):一種分形旋壓模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及旋壓成形加工領(lǐng)域,具體是一種分形旋壓模具。
背景技術(shù)
分形旋壓是成形整體車(chē)輪、輪轂以及整體式V形槽皮帶輪的先進(jìn)工藝方法。在目前的分形旋壓工藝中,主動(dòng)芯模大端與機(jī)床主軸通過(guò)機(jī)械方式聯(lián)接,從動(dòng)芯模大端與尾頂也通過(guò)機(jī)械方式聯(lián)接,尾頂中心線與主軸中心線重合,毛坯的一個(gè)表面與主動(dòng)芯模小端面配合,毛坯的另一個(gè)表面與從動(dòng)芯模小端面配合。旋壓成形時(shí),僅僅通過(guò)主動(dòng)芯模施加給工件的摩擦力和工件施加給從動(dòng)芯模的摩擦力,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)芯模、工件和從動(dòng)芯模隨主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著分形旋壓過(guò)程的進(jìn)行,旋輪的徑向進(jìn)給深度不斷增加,而通過(guò)機(jī)床尾頂和主軸 施加作用于主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模的壓力基本不變,因而主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模與工件間的摩擦力也基本不變,而工件所受旋輪力不斷增大,工件轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力也不斷增大,因此導(dǎo)致摩擦力難以繼續(xù)帶動(dòng)工件與從動(dòng)芯模隨主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng),并使工件產(chǎn)生滑動(dòng)和偏心,甚至卡死不能轉(zhuǎn)動(dòng),從而影響旋壓加工過(guò)程的正常進(jìn)行。迄今為止,對(duì)于分形旋壓成形技術(shù)的研究較少。報(bào)道的只有部分國(guó)外學(xué)者在二維的平面變形和大量簡(jiǎn)化的三維變形基礎(chǔ)上,對(duì)分形旋壓成形機(jī)理、分形旋壓力能參數(shù)計(jì)算和材料流動(dòng)規(guī)律等分形旋壓成形過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行了少量研究,主要研究的失效方式為開(kāi)裂及凸緣失穩(wěn),對(duì)于分形旋壓工件滑動(dòng)和偏心現(xiàn)象的提出及問(wèn)題解決方法尚未見(jiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的摩擦力難以繼續(xù)帶動(dòng)工件與從動(dòng)芯模隨主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng),并使工件產(chǎn)生滑動(dòng)和偏心,甚至卡死不能轉(zhuǎn)動(dòng),從而影響旋壓加工過(guò)程的正常進(jìn)行的不足,本發(fā)明提出了一種分形旋壓模具。本發(fā)明包括主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模。所述主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模為回轉(zhuǎn)體,其縱截面呈梯形。所述主動(dòng)芯模的小端面與從動(dòng)芯模小端面分別與毛坯的一個(gè)表面配合。在主動(dòng)芯模與毛坯配合的小端面和從動(dòng)芯模與毛坯配合的小端面均有鍵,所述的鍵為十字形鍵或一對(duì)平鍵。當(dāng)所述鍵為十字形鍵時(shí),該十字形鍵的幾何中心與所在端面的幾何中心重合。當(dāng)所述鍵為一對(duì)平鍵時(shí),該一對(duì)平鍵位于所在端面的中部并對(duì)稱(chēng)于該主動(dòng)芯模小端面中心;所述位于主動(dòng)芯模的小端面對(duì)稱(chēng)分布的一對(duì)平鍵與位于從動(dòng)芯模小端面對(duì)稱(chēng)分布的一對(duì)平鍵之間90°交錯(cuò)。在主動(dòng)芯模的大端面中心有與機(jī)床主軸固聯(lián)的連接插桿。使用時(shí),主動(dòng)芯模上的十字形鍵或平鍵與從動(dòng)芯模上的十字形鍵或平鍵分別插入毛坯的兩面與主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模端面配合的鍵槽中;鍵槽幾何中心與工件幾何中心重
口 o在本發(fā)明中,機(jī)床主軸施加給主動(dòng)芯模的轉(zhuǎn)矩通過(guò)主動(dòng)芯模上的鍵傳遞給工件,再通過(guò)工件和從動(dòng)芯模配合的鍵實(shí)現(xiàn)工件與從動(dòng)芯模隨主軸的轉(zhuǎn)動(dòng),從而使主動(dòng)芯模、工件和從動(dòng)芯模隨主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng),防止工件相對(duì)芯模滑動(dòng);由于主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模上的鍵插入毛坯上分布的鍵槽中,對(duì)毛坯可以起到定位作用,防止偏心。因此,通過(guò)本發(fā)明可防止分形旋壓工件滑動(dòng)和偏心,使旋壓加工過(guò)程順利進(jìn)行。

圖I是有十字形鍵的主動(dòng)芯模、毛坯與從動(dòng)芯模的分形旋壓示意圖,其中圖Ia是主視圖,圖Ib是圖Ia的A向視圖;圖2是有平鍵的主動(dòng)芯模、毛坯與從動(dòng)芯模的分形旋壓示意圖,其中圖2a是主視圖,圖2b是圖2a的A向視圖;其中I.主動(dòng)芯模2.毛坯3.從動(dòng)芯模4.鍵
具體實(shí)施方式實(shí)施例一本實(shí)施例是一種用于整體式輪轂分形旋壓的有十字形鍵的分形旋壓模具。所述輪轂分形旋壓模具用于成形安裝面直徑為120mm的輪轂。本實(shí)施例采用圓形LF21M鋁合金為毛還材料,該毛還直徑為200臟、毛還厚度& = IOmm ;由于所成形輪轂安裝面直徑為120mm,所以主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模小端面的直徑d均為120mm。本實(shí)施例包括主動(dòng)芯模I和從動(dòng)芯模3。所述主動(dòng)芯模I為縱截面呈倒梯形的回轉(zhuǎn)體,該主動(dòng)芯模I的圓周表面為輪轂的成形面。在所述主動(dòng)芯模I的大端面中心有與機(jī)床主軸固聯(lián)的連接插桿,在主動(dòng)芯模I的小端面中心有鍵4,本實(shí)施例中,主動(dòng)芯模I的中心的鍵為十字形鍵,該十字形鍵幾何中心與該小端面幾何中心重合。從動(dòng)芯模為縱截面正呈梯形的回轉(zhuǎn)體,該從動(dòng)芯模3的圓周表面為輪轂的成形面;在從動(dòng)芯模3的小端面中心有鍵4,本實(shí)施例中,從動(dòng)芯模3的小端面中心的鍵為十字形鍵。使用時(shí),通過(guò)主動(dòng)芯模中心的連接插桿將主動(dòng)芯模與機(jī)床主軸固聯(lián),從動(dòng)芯模3位于主動(dòng)芯模I的下方。毛坯2位于主動(dòng)芯模I和從動(dòng)芯模3之間,并且在該毛坯的上表面和下表面分別加工有與主動(dòng)芯模I和從動(dòng)芯模3上的十字形鍵配合的十字形鍵槽。將主動(dòng)芯模上的十字形鍵與從動(dòng)芯模上的十字形鍵分別插入毛坯2上分布的十字形鍵槽中。機(jī)床上的尾頂頂在從動(dòng)芯模3大端面中心,將從動(dòng)芯模3與毛坯2和主動(dòng)芯模I固緊。實(shí)施例二本實(shí)施例是一種用于整體式輪轂分形旋壓的有平鍵的分形旋壓模具,所述輪轂分形旋壓模具用于成形安裝面直徑為120mm的輪轂。本實(shí)施例采用圓形LF21M鋁合金為毛坯材料,該毛坯直徑為200mm、毛坯厚度tQ = IOmm ;由于所成形輪轂安裝面直徑為120mm,所以主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模小端的直徑d均為120mm。本實(shí)施例包括主動(dòng)芯模I和從動(dòng)芯模3。所述主動(dòng)芯模I為縱截面呈倒梯形的回轉(zhuǎn)體,該主動(dòng)芯模I的圓周表面為輪轂的成形面。在所述主動(dòng)芯模I的大端面中心有與機(jī)床主軸固聯(lián)的連接插桿,在主動(dòng)芯模I的小端面有鍵4,本實(shí)施例中,所述主動(dòng)芯模I小端面的鍵4為一對(duì)平鍵。所述的一對(duì)平鍵位于所在端面的中部并對(duì)稱(chēng)于該主動(dòng)芯模小端面中心。從動(dòng)芯模為縱截面正呈梯形的回轉(zhuǎn)體,該從動(dòng)芯模3的圓周表面為輪轂的成形面;在從動(dòng)芯模3的小端面有鍵4,本實(shí)施例中,所述從動(dòng)芯模3小端面的鍵4為一對(duì)平鍵。所述的一對(duì)平鍵位于所在端面的中部并對(duì)稱(chēng)于該主動(dòng)芯模小端面中心。所述位于主動(dòng)芯模I的下表面對(duì)稱(chēng)分布的一對(duì)平鍵與位于從動(dòng)芯模3小端面對(duì)稱(chēng)分布的一對(duì)平鍵之間90°交錯(cuò)。使用時(shí),通過(guò)主動(dòng)芯模中心的連接插桿將主動(dòng)芯模與機(jī)床主軸固聯(lián),從動(dòng)芯模3位于主動(dòng)芯模I的下方,并使位于主動(dòng)芯模小端面的一對(duì)平鍵與從動(dòng)芯模上表面的一對(duì)平鍵之間90°交錯(cuò)。毛坯2位于主動(dòng)芯模I和從動(dòng)芯模3之間,并且主 動(dòng)芯模上的平鍵與從動(dòng)芯模上的平鍵插入毛坯2上分布的各鍵槽中。機(jī)床上的尾頂頂在從動(dòng)芯模3大端面中心,將從動(dòng)芯模3與毛坯和主動(dòng)芯模I固緊。
權(quán)利要求1.一種分形旋壓模具,包括主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模;所述主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模均為縱截面呈倒梯形的回轉(zhuǎn)體,該主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模的圓周表面均為輪轂的成形面;在所述主動(dòng)芯模的大端面中心有與機(jī)床主軸固聯(lián)的連接插桿;其特征在于,在主動(dòng)芯模與毛坯配合的小端面和從動(dòng)芯模與毛坯配合的小端面均有鍵,所述的鍵為十字形鍵或一對(duì)平鍵;當(dāng)所述鍵為十字形鍵時(shí),該十字形鍵的幾何中心與所在端面的幾何中心重合;當(dāng)所述鍵為一對(duì)平鍵時(shí),該一對(duì)平鍵位于所在端面的中部并對(duì)稱(chēng)于該主動(dòng)芯模小端面中心;所述位于主動(dòng)芯模的小端面對(duì)稱(chēng)分布的一對(duì)平鍵與位于從動(dòng)芯模小端面對(duì)稱(chēng)分布的一對(duì)平鍵之間90°交錯(cuò)。
專(zhuān)利摘要一種分形旋壓模具。所述的分形旋壓模具包括主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模。在主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模與毛坯配合的表面有十字形鍵或一對(duì)平鍵。使用時(shí),主動(dòng)芯模上的十字形鍵或一對(duì)平鍵與從動(dòng)芯模上的十字形鍵或一對(duì)平鍵分別插入毛坯的兩面與主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模小端面配合的鍵槽中,使機(jī)床主軸施加給主動(dòng)芯模的轉(zhuǎn)矩通過(guò)主動(dòng)芯模上的十字形鍵或平鍵傳遞給工件,再通過(guò)工件和從動(dòng)芯模配合的十字形鍵或平鍵實(shí)現(xiàn)工件與從動(dòng)芯模隨主軸的轉(zhuǎn)動(dòng),從而使主動(dòng)芯模、工件和從動(dòng)芯模隨主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng),防止工件相對(duì)芯模滑動(dòng);由于主動(dòng)芯模和從動(dòng)芯模上的十字形鍵或平鍵插入毛坯上分布的鍵槽中,對(duì)毛坯起到定位作用,防止偏心。
文檔編號(hào)B21D37/00GK202570977SQ201220171359
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月21日
發(fā)明者詹梅, 王巧玲, 石豐, 翟華東, 楊合 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)
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