本發(fā)明涉及一種對輪旋壓裝置,具體涉及一種用于成形不同直徑和壁厚筒形件的對輪旋壓裝置。
背景技術:
對輪旋壓是強力旋壓技術的一種,是在傳統(tǒng)有芯模旋壓的基礎上發(fā)展起來的。它是采用一對或幾對內(nèi)外旋輪同時對工件的內(nèi)外表面進行塑性加工。由于沒有芯模及可根據(jù)實際情況調(diào)整旋輪對數(shù)及形狀,對輪旋壓具有以下優(yōu)點:通過調(diào)整旋輪對徑向距離,即可加工一定范圍內(nèi)任意直徑、不同厚度的管件,因此降低了芯模的生產(chǎn)成本;在初始壁厚和變形程度相同的情況下,與芯模旋壓相比,對輪旋壓變形量由內(nèi)外對稱旋輪對共同完成,旋壓力降低一半;由于材料流動對稱,坯料內(nèi)外層的變形量相當,使得對輪旋壓產(chǎn)品具有較低的殘余應力。特別是在制造大直徑薄壁筒形件方面,現(xiàn)有的有模旋壓設備模具成本高、通用性差和制造周期長的問題.
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的有模旋壓設備模具成本高、通用性差和制造周期長的問題,進而提供一種用于成形不同直徑和壁厚筒形件的對輪旋壓裝置。
本發(fā)明的技術方案是:一種用于成形不同直徑和壁厚筒形件的對輪旋壓裝置包括底座、齒輪箱、主軸電機、機架、兩個絲母連接座、八爪卡盤、兩組升降組件、外旋組件、內(nèi)旋組件、兩個主滑架和上橫梁,
機架安裝在底座上,齒輪箱穿過機架并安裝在底座上,主軸電機與齒輪箱的輸入端連接,八爪卡盤安裝在齒輪箱的輸出端,兩組升降組件分別安裝在機架的兩側,且兩組升降組件的上端與機架的上端兩側連接,兩個絲母連接座分別安裝在兩個主滑架的外側,兩個絲母連接座的另一側分別滑動安裝在兩個升降絲杠上,四個滑動保持架分別安裝在兩個主滑架背部,且每個主滑架通過兩個滑動保持架在機架上實現(xiàn)上下移動,兩個主滑架之間通過上橫梁連接,內(nèi)旋組件穿過上橫梁向下延伸至兩個主滑架之間,外旋組件安裝在兩個主滑架之間,坯料安裝在八爪卡盤上,坯料通過外旋組件和內(nèi)旋組件同時對坯料的內(nèi)側面和外側面進行對輪旋壓。
機架的兩側各安裝有一個導軌,每個主滑架可通過兩個滑動保持架滑動安裝在機架的一側導軌上。
每組升降組件均包括升降電機、軸承座連接板、絲杠軸承座和升降絲杠,軸承座連接板安裝在底座上,絲杠軸承座安裝在軸承座連接板上,升降絲杠的一端與絲杠軸承座連接,絲母連接座安裝在升降絲杠上,升降絲杠的另一端通過連接件與機架連接,升降電機通過傳動件將動力輸出傳遞給升降絲杠。
齒輪箱包括箱體、主動齒輪、軸一、軸二、軸三、軸四、第一從動齒輪、第二從動齒輪、第三從動齒輪、第四從動齒輪、第五從動齒輪和第六從動齒輪,主軸電機的輸出端穿過箱體的上端與主動齒輪連接,軸一、軸二、軸三和軸四由左至右依次安裝在箱體的內(nèi)側壁上端,第一從動齒輪和第二從動齒輪套裝在軸一上,第一從動齒輪與主動齒輪嚙合,第三從動齒輪和第四從動齒輪套裝在軸二上,第三從動齒輪與第二從動齒輪嚙合,第五從動齒輪套裝在軸三上,第五從動齒輪與第四從動齒輪嚙合,第六從動齒輪套裝在軸四上,第六從動齒輪與第五從動齒輪嚙合。
外旋組件包括外旋電機、外旋減速器、外旋蝸桿、外旋蝸桿箱、外旋蝸桿固定板、外旋渦輪、外旋渦輪固定座、外旋棘輪壓板、外旋棘輪盤、外旋導向盤壓板、外旋棘輪導向盤、外旋旋輪座導向盤、多個外旋背輪和多個外旋輪組件,
外旋旋輪座導向盤上以環(huán)形陣列的方式開設有兩個或四個倒“凸”字形滑軌,多個外旋輪組件可滑動安裝在倒“凸”字形滑軌上,外旋棘輪導向盤安裝在外旋旋輪座導向盤上,外旋導向盤壓板壓裝在外旋棘輪導向盤上,外旋棘輪盤內(nèi)嵌在外旋導向盤壓板內(nèi),每個外旋輪組件上安裝一個外旋背輪,且所述外旋背輪與外旋棘輪盤的內(nèi)側壁之間相接觸,外旋棘輪壓板安裝在外旋棘輪盤上,外旋渦輪固定座和外旋渦輪由上至下依次安裝在外旋棘輪壓板上,外旋蝸桿固定板扣裝在外旋棘輪壓板上,外旋蝸桿箱安裝在外旋蝸桿固定板上,外旋蝸桿安裝在外旋蝸桿箱上,且外旋蝸桿與外旋渦輪嚙合,外旋蝸桿的輸出端與外旋減速器連接,外旋減速器與外旋電機連接。
內(nèi)旋組件包括內(nèi)旋輪座導向套、內(nèi)旋楔塊導向套、內(nèi)旋過渡套筒、內(nèi)旋上橫梁、內(nèi)旋進給絲杠、內(nèi)旋電機、內(nèi)旋減速器、內(nèi)旋錐形楔塊、多個內(nèi)旋輪座、多個內(nèi)旋輪和多個內(nèi)旋輪軸,
內(nèi)旋錐形楔塊套裝在內(nèi)旋進給絲杠上,多個內(nèi)旋輪座環(huán)形均布安裝在內(nèi)旋錐形楔塊上,每個內(nèi)旋輪座內(nèi)豎直可轉(zhuǎn)動安裝有一個內(nèi)旋輪軸,每個內(nèi)旋輪軸上可安裝有一個內(nèi)旋輪,內(nèi)旋輪座導向套和內(nèi)旋楔塊導向套上均開設有十字滑槽,內(nèi)旋楔塊導向套和內(nèi)旋輪座導向套的十字滑槽相互對齊并上下扣合在多個內(nèi)旋輪座上,內(nèi)旋過渡套筒套裝在內(nèi)旋進給絲杠上并位于內(nèi)旋楔塊導向套的上端,內(nèi)旋上橫梁安裝在內(nèi)旋過渡套筒上,內(nèi)旋電機安裝在內(nèi)旋減速器上并將動力傳遞給內(nèi)旋減速器,內(nèi)旋減速器通過蝸輪蝸桿帶動內(nèi)旋進給絲杠轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下效果:
1、本發(fā)明的成對分布于機床兩側的主滑架通過導軌實現(xiàn)沿著機床框架的軸向運動,外旋盤固定于主滑架上,通過定位螺栓將主滑架、內(nèi)旋組件分別與上橫梁固定,保證了內(nèi)外旋壓輪軸向運動的同步,旋壓精度提高40-50%。在底部成對分布于機架兩側的升降電機絲杠驅(qū)動下,實現(xiàn)整個旋壓機構沿機床框架上導軌完成升降動作;內(nèi)旋壓輪可在內(nèi)旋進給電機驅(qū)動下完成徑向進給及退刀動作;外旋組件中四對或兩對外旋輪組件裝配于與坯料同心的外旋盤通孔中,通過調(diào)整外旋輪組件在通孔中位置,進而調(diào)整外旋壓輪徑向進給量;坯料裝夾于底部八爪卡盤結構中,在主軸電機驅(qū)動下實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動。旋壓過程中當內(nèi)外旋輪接觸坯料時,坯料沿著外旋壓輪與內(nèi)旋壓輪間的縫隙往上延伸,但延伸長度受限于上橫梁至內(nèi)旋壓輪間長度。由于內(nèi)旋組件和外旋組件均能夠?qū)崿F(xiàn)徑向方向的尺寸調(diào)整,進而實現(xiàn)直徑超過2500mm、壁厚為2mm的筒形件成形。
2、本發(fā)明為保證坯料合理受力,外旋輪組件應沿坯料周向均勻分布,該套外旋組件中,在旋輪座導向盤內(nèi)安裝四個互成90°夾角的外旋輪組件或兩個互成180°角的外旋輪組件,且旋輪座導向盤內(nèi)滑槽與旋輪座尾段滑塊間的配合保證了外旋輪組件只能沿滑軌作徑向運動。棘輪盤通過棘輪壓板、渦輪連接座與渦輪連接,當電機、減速器工作時,驅(qū)動蝸桿渦輪傳動系統(tǒng),從而帶動棘輪盤在棘輪導向盤約束下旋轉(zhuǎn)。由于棘輪盤內(nèi)四段圓弧完全相同且外旋輪組件上背輪與圓弧段初始接觸位置相同,當棘輪盤旋轉(zhuǎn)時,外旋輪組件在棘輪盤推動下沿滑軌作同步徑向進給運動。該套裝置中,旋輪座導向盤、棘輪導向盤、棘輪盤、棘輪壓板、渦輪固定座、渦輪的裝配均確保同心。旋輪座導向盤、棘輪導向盤以及棘輪盤的直徑均應大于坯料直徑,外旋輪組件沿滑軌徑向進給需確保能旋輪能夠與坯料接觸并擠壓坯料。
3、本發(fā)明外旋組件中通過渦輪帶動棘輪盤進行旋轉(zhuǎn),通過調(diào)整外旋輪組件在倒“凸”字形滑軌中的位置來對待滾壓筒形件直徑的調(diào)整,進而實現(xiàn)對輪旋壓設備中不同直徑進行滾壓的問題,本發(fā)明能夠?qū)χ睆匠^2500mm、壁厚為2mm的筒形件進行成形。
5、本發(fā)明是內(nèi)旋組件在進給絲杠在內(nèi)旋電機及減速器驅(qū)動下,帶動錐形楔塊作縱向運動。由于內(nèi)旋輪組件與錐形面間為滑動摩擦關系,因此當錐形楔塊向下運動時,推動內(nèi)旋輪組件作徑向進給運動。當錐形楔塊向上運動時,拉動內(nèi)旋輪組件沿徑向作退刀運動。四個錐形面間夾角互為90°,從而保證了四個內(nèi)旋輪組件沿周向均勻?qū)ΨQ地分布于坯料四周,避免旋壓過程中坯料受力不均,導致變形失穩(wěn)。為了減小絲杠切向受力,提高絲杠剛度及旋壓件精度,在楔塊導向套上設置與錐形楔塊上方形狀相同的十字槽,將切向力更多分布于楔塊導向套上,從而減小絲杠受力。
6、本發(fā)明由于無需采用芯模,生產(chǎn)成本降低一半,減少制造周期;另外,本發(fā)明由于內(nèi)、外旋進給裝置能夠在徑向方向調(diào)整,通用性好,因此,適用于各種直徑的薄壁筒形件,尤其適用于大型薄壁筒形件的對輪滾壓。
附圖說明
圖1是本發(fā)明對輪旋壓機床示意圖;圖2是本發(fā)明底座結構示意圖;圖3是本發(fā)明機架結構示意圖;圖4是本發(fā)明主滑架結構示意圖;圖5是本發(fā)明上橫梁結構示意圖;圖6是本發(fā)明齒輪箱內(nèi)部結構示意圖;
圖7是本發(fā)明外旋組件的結構示意圖;圖8是本發(fā)明外旋組件的旋輪座導向盤結構示意圖;圖9是本發(fā)明外旋組件的旋輪座壓板結構示意圖;圖10是本發(fā)明外旋組件示意圖;圖11是圖10的俯視圖;圖12是圖11沿A-A出的剖視圖;圖13是本發(fā)明外旋組件的棘輪導向盤結構示意圖;圖14是本發(fā)明外旋組件的棘輪盤結構示意圖;圖15是本發(fā)明外旋組件的導向盤壓板結構示意圖;圖16是本發(fā)明外旋組件的棘輪壓板板結構示意圖;圖17是本發(fā)明外旋組件的渦輪固定座結構示意圖;圖18是本發(fā)明外旋組件的蝸桿固定圓板結構示意圖。
圖19是本發(fā)明內(nèi)旋組件的示意圖;圖20是本發(fā)明中內(nèi)旋組件的錐形楔塊及進給絲杠結構示意圖;圖21是本發(fā)明中內(nèi)旋組件的內(nèi)旋輪組件結構示意圖;圖22是本發(fā)明中內(nèi)旋組件的過渡套筒結構示意圖;圖23是本發(fā)明中內(nèi)旋組件的楔塊導向套結構示意圖;圖24是本發(fā)明中內(nèi)旋組件的旋輪座導向套結構示意圖。
具體實施方式
具體實施方式一:結合1至圖24說明本實施方式,本實施方式的一種用于成形不同直徑和壁厚筒形件的對輪旋壓裝置包括底座19、齒輪箱18、主軸電機17、機架16、兩個絲母連接座15、八爪卡盤14、兩組升降組件、外旋組件、內(nèi)旋組件、兩個主滑架6和上橫梁4,
機架16安裝在底座19上,齒輪箱18穿過機架16并安裝在底座19上,主軸電機17與齒輪箱18的輸入端連接,八爪卡盤14安裝在齒輪箱18的輸出端,兩組升降組件分別安裝在機架16的兩側,且兩組升降組件的上端與機架16的上端兩側連接,兩個絲母連接座15分別安裝在一個組升降組件的絲杠上,每個絲母連接座15的一側與一個主滑架6連接,每個絲母連接座15的另一側可滑動安裝在機架16的一側,且每個主滑架6通過一個絲母連接座15在機架16上實現(xiàn)上下移動,兩個主滑架6之間通過上橫梁4連接,內(nèi)旋組件穿過上橫梁4向下延伸至兩個主滑架6之間,外旋組件安裝在兩個主滑架6之間,坯料9安裝在八爪卡盤14上,坯料9通過外旋組件和內(nèi)旋組件同時對坯料9的內(nèi)側面和外側面進行對輪旋壓。
具體實施方式二:結合圖3說明本實施方式,本實施方式的機架16的兩側各安裝有一個導軌20,每個絲母連接座15的另一側可滑動安裝在機架16的一側上的導軌20上。便于主滑架6在導軌20上靈活滑動,其它組成和連接關系與具體實施方式一相同。
具體實施方式三:結合圖1說明本實施方式,本實施方式的每組升降組件均包括升降電機13、軸承座連接板12、絲杠軸承座11和升降絲杠10,軸承座連接板12安裝在底座19上,絲杠軸承座11安裝在軸承座連接板12上,升降絲杠10的一端與絲杠軸承座11連接,絲母連接座15安裝在升降絲杠10上,升降絲杠10的另一端通過連接件與機架16連接,升降電機13通過傳動件將動力輸出傳遞給升降絲杠10。傳動件采用蝸輪蝸桿或錐齒輪進行傳遞動力。便于帶動主滑架6在導軌20上靈活滑動。其它組成和連接關系與具體實施方式一或二相同。
具體實施方式四:結合圖6說明本實施方式,本實施方式的齒輪箱18包括箱體18-1、主動齒輪18-2、軸一18-3、軸二18-4、軸三18-5、軸四18-6、第一從動齒輪18-7、第二從動齒輪18-8、第三從動齒輪18-9、第四從動齒輪18-10、第五從動齒輪18-11和第六從動齒輪18-12,主軸電機17的輸出端穿過箱體18-1的上端與主動齒輪18-2連接,軸一18-3、軸二18-4、軸三18-5和軸四18-6由左至右依次安裝在箱體18-1的內(nèi)側壁上端,第一從動齒輪18-7和第二從動齒輪18-8套裝在軸一18-3上,第一從動齒輪18-7與主動齒輪18-2嚙合,第三從動齒輪18-9和第四從動齒輪18-10套裝在軸二18-4上,第三從動齒輪18-9與第二從動齒輪18-8嚙合,第五從動齒輪18-11套裝在軸三18-5上,第五從動齒輪18-11與第四從動齒輪18-10嚙合,第六從動齒輪18-12套裝在軸四18-6上,第六從動齒輪18-12與第五從動齒輪18-11嚙合。便于實現(xiàn)坯料旋轉(zhuǎn)。其它組成和連接關系與具體實施方式一、二或三相同。
具體實施方式五:結合圖7說明本實施方式,本實施方式的外旋組件包括外旋電機A-1-15、外旋減速器A-1-14、外旋蝸桿A-1-13、外旋蝸桿箱A-1-12、外旋蝸桿固定板A-1-16、外旋渦輪A-1-11、外旋渦輪固定座A-1-10、外旋棘輪壓板A-1-5、外旋棘輪盤A-1-4、外旋導向盤壓板A-1-3、外旋棘輪導向盤A-1-2、外旋旋輪座導向盤A-1-1、多個外旋背輪A-1-9和多個外旋輪組件,
外旋旋輪座導向盤A-1-1上以環(huán)形陣列的方式開設有兩個或四個倒“凸”字形滑軌,多個外旋輪組件可滑動安裝在倒“凸”字形滑軌上,外旋棘輪導向盤A-1-2安裝在外旋旋輪座導向盤A-1-1上,外旋導向盤壓板A-1-3壓裝在外旋棘輪導向盤A-1-2上,外旋棘輪盤A-1-4內(nèi)嵌在外旋導向盤壓板A-1-3內(nèi),每個外旋輪組件上安裝一個外旋背輪A-1-9,且所述外旋背輪A-1-9與外旋棘輪盤A-1-4的內(nèi)側壁之間相接觸,外旋棘輪壓板A-1-5安裝在外旋棘輪盤A-1-4上,外旋渦輪固定座A-1-10和外旋渦輪A-1-11由上至下依次安裝在外旋棘輪壓板A-1-5上,外旋蝸桿固定板A-1-16扣裝在外旋棘輪壓板A-1-5上,外旋蝸桿箱A-1-12安裝在外旋蝸桿固定板A-1-16上,外旋蝸桿A-1-13安裝在外旋蝸桿箱A-1-12上,且外旋蝸桿A-1-13與外旋渦輪A-1-11嚙合,外旋蝸桿A-1-13的輸出端與外旋減速器A-1-14連接,外旋減速器A-1-14與外旋電機A-1-15連接。如此設置,便于為旋輪提供旋壓的工作環(huán)境和空間。其它組成和連接關系與具體實施方式一、二、三或四相同。
具體實施方式六:結合圖7和圖14說明本實施方式,本實施方式的外旋棘輪盤A-1-4為一圓環(huán)結構,外旋棘輪盤A-1-4的外圓上端為凸臺,沿與內(nèi)圓上一點切線成5-10°向內(nèi)部切割出四段半徑相同、弧長相等的四段圓弧。如此設置,便于為旋輪提供旋壓的工作環(huán)境和空間。其它組成和連接關系與具體實施方式一、二、三、四或五相同。
具體實施方式七:結合圖7、圖10至圖12說明本實施方式,本實施方式的外旋輪組件包括外旋旋輪座A-4-1、外旋輪軸A-4-3、外旋輪軸承隔套A-4-5和兩個外旋圓錐滾子軸承A-4-6,外旋輪軸A-4-3的兩端通過兩個外旋圓錐滾子軸承A-4-6安裝在外旋旋輪座A-4-1內(nèi),外旋輪軸承隔套A-4-5套裝在外旋輪軸A-4-3上,且外旋輪軸承隔套A-4-5位于其中一個外旋圓錐滾子軸承A-4-6與外旋輪軸A-4-3的軸肩之間。如此設置,與旋輪內(nèi)孔裝配段直徑大于首尾段直徑;旋輪軸承隔套內(nèi)徑與旋輪軸首尾端直徑相同,并安裝在旋壓軸上,將旋輪與圓錐滾子軸承隔開。其它組成和連接關系與具體實施方式一、二、三、四、五或六相同。
具體實施方式八:結合圖12說明本實施方式,本實施方式的外旋輪軸A-4-3為由左至右直徑漸增的三段階梯軸。如此設置,旋輪可繞旋輪軸旋轉(zhuǎn)。其它組成和連接關系與具體實施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具體實施方式九:結合圖11至圖12說明本實施方式,本實施方式的外旋旋輪座A-4-1包括U形座和凸字形滑塊,凸字形滑塊固定安裝在U形座的非開口端并制成一體,U形座的非開口端且非凸字形滑塊連接側上開設有背輪安裝槽。其它組成和連接關系與具體實施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。
具體實施方式十:結合圖10和圖11說明本實施方式,本實施方式的背輪安裝槽為帶有開口的圓形安裝槽。其它組成和連接關系與具體實施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。
具體實施方式十一:結合圖9說明本實施方式,本實施方式還包括多個外旋旋輪座壓板A-2,倒“凸”字形滑軌的非滑動配合的水平面上分別安裝有一個外旋旋輪座壓板A-2。其它組成和連接關系與具體實施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十相同。
以下內(nèi)容為外旋組件的細節(jié):旋輪軸為三段階梯軸,與旋輪內(nèi)孔裝配段直徑大于首尾段直徑;旋輪軸承隔套內(nèi)徑與旋輪軸首尾端直徑相同,并安裝在旋壓輪軸上,將旋輪與圓錐輥子軸承隔開;一對圓錐輥子軸承套在旋壓輪軸首尾兩端,且一對圓錐輥子軸承與旋輪軸間均構成過盈配合;旋輪座前段為一U形塊結構,上下端與套裝在旋輪軸首尾段圓錐輥子軸承構成過盈配合。在旋輪座及圓錐輥子軸承約束下,旋輪可繞旋輪軸旋轉(zhuǎn)。旋輪座導向盤上設置有四個互成90°角的倒“凸”字型滑軌。每個滑軌兩水平端面各加工有十個定位螺孔,將兩個分別加工有十個定位螺孔的旋輪座壓板通過螺栓固定在每個倒“凸”字型滑軌兩水平端面上。旋輪座后段為一與該旋輪座導向盤中倒“凸”字型滑軌配合的“凸”字型滑塊,滑軌與滑塊間為滑動摩擦關系,即外旋輪組件可沿旋輪座導向盤進行徑向進給與退刀運動。棘輪導向盤底部內(nèi)環(huán)上螺孔與及旋輪座導向盤上表面螺孔相配合,且通過定位螺栓固定于旋輪座導向盤上。為保證外旋輪徑向進給的同步一致性,棘輪盤結構的作用格外關鍵。棘輪盤為一圓環(huán)結構,外圓為凸臺,沿與內(nèi)圓上一點切線成一角度向內(nèi)部切割出四段半徑相同、弧長相等的四段圓弧。棘輪盤外圓半徑與棘輪導向盤頂部內(nèi)環(huán)半徑相同,將棘輪盤下表面安裝于棘輪導向盤底部圓環(huán)上表面,且棘輪盤與棘輪導向盤各接觸面間均為滑動摩擦關系。背輪固定于旋輪座中U形結構上部尾端,棘輪盤內(nèi)圓弧部分與背輪間為滾動摩擦關系,且各背輪與圓弧段初始接觸位置相同。當棘輪盤在棘輪導向盤約束下旋轉(zhuǎn)時,背輪沿圓弧段滾動,在圓弧段推動下,外旋輪組件沿旋輪座導向盤內(nèi)滑軌作徑向運動。由于四段圓弧完全相同且背輪與圓弧段初始接觸位置相同,四個外旋輪組件徑向進給量始終一致。棘輪壓板通過定位螺栓固定于棘輪盤上表面,渦輪連接座通過定位螺栓分別與棘輪壓板、渦輪固定。導向盤壓板與棘輪導向盤通過定位螺栓固定,電機、減速器及蝸桿組件安裝在蝸桿固定圓板上,蝸桿固定圓板通過定位螺栓固定于導向盤壓板上。當電機驅(qū)動蝸桿帶動渦輪旋轉(zhuǎn)時,由于棘輪盤通過棘輪壓板、渦輪固定座與渦輪固定,棘輪盤在渦輪帶動下旋轉(zhuǎn),從而推動與棘輪盤間線接觸的背輪,實現(xiàn)外旋輪組件沿旋輪座導向盤進行徑向運動。
具體實施方式十二:結合19至圖24說明本實施方式,本實施方式的內(nèi)旋組件包括內(nèi)旋輪座導向套B-1-1、內(nèi)旋楔塊導向套B-1-4、內(nèi)旋過渡套筒B-1-5、內(nèi)旋上橫梁B-1-6、內(nèi)旋進給絲杠B-1-7、內(nèi)旋電機B-1-8、內(nèi)旋減速器B-1-9、內(nèi)旋錐形楔塊B-2-2、多個內(nèi)旋輪座B-2-3、多個內(nèi)旋輪B-2-4和多個內(nèi)旋輪軸B-3-2,
內(nèi)旋錐形楔塊B-2-2套裝在內(nèi)旋進給絲杠B-1-7上,多個內(nèi)旋輪座B-2-3環(huán)形均布安裝在內(nèi)旋錐形楔塊B-2-2上,每個內(nèi)旋輪座B-2-3內(nèi)豎直可轉(zhuǎn)動安裝有一個內(nèi)旋輪軸B-3-2,每個內(nèi)旋輪軸B-3-2上可安裝有一個內(nèi)旋輪B-2-4,內(nèi)旋輪座導向套B-1-1和內(nèi)旋楔塊導向套B-1-4上均開設有十字滑槽,內(nèi)旋楔塊導向套B-1-4和內(nèi)旋輪座導向套B-1-1的十字滑槽相互對齊并上下扣合在多個內(nèi)旋輪座B-2-3上,內(nèi)旋過渡套筒B-1-5套裝在內(nèi)旋進給絲杠B-1-7上并位于內(nèi)旋楔塊導向套B-1-4的上端,內(nèi)旋上橫梁B-1-6安裝在內(nèi)旋過渡套筒B-1-5上,內(nèi)旋電機B-1-8安裝在內(nèi)旋減速器B-1-9上并將動力傳遞給內(nèi)旋減速器B-1-9,內(nèi)旋減速器B-1-9通過蝸輪蝸桿結構帶動內(nèi)旋進給絲杠B-1-7轉(zhuǎn)動。
本實施方式還包括內(nèi)旋輪軸承隔套B-3-4,內(nèi)旋輪軸承隔套B-3-4套裝在內(nèi)旋輪軸B-3-2上,并位于上面的一個內(nèi)旋圓錐滾子軸承B-3-3的下端與內(nèi)旋輪軸B-3-2的臺肩之間。便于對內(nèi)旋輪B-2-4的上端面起到限位的作用,防止內(nèi)旋輪B-2-4在旋轉(zhuǎn)過程中發(fā)生竄位,影響旋壓精度。同時還便于內(nèi)旋輪組件的安裝與拆卸。其它組成和連接關系與具體實施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十或十一相同。
具體實施方式十三:結合圖20說明本實施方式,本實施方式的內(nèi)旋輪座B-2-3為U形結構,內(nèi)旋輪上下端與套裝在旋輪軸首尾段圓錐滾子軸承構成過盈配合。如此設置,便于為旋輪提供旋壓的工作環(huán)境和空間。其它組成和連接關系與上述具體實施方式相同。
具體實施方式十四:結合圖21說明本實施方式,本實施方式的內(nèi)旋輪軸B-3-2為由上至下直徑漸增的三段階梯軸。如此設置,與旋輪內(nèi)孔裝配段直徑大于首尾段直徑;旋輪軸承隔套內(nèi)徑與旋輪軸首尾端直徑相同,并安裝在旋壓軸上,將旋輪與圓錐滾子軸承隔開。其它組成和連接關系與上述具體實施方式相同。
具體實施方式十五:結合圖21說明本實施方式,本實施方式還包括兩個內(nèi)旋圓錐滾子軸承B-3-3,兩個內(nèi)旋圓錐滾子軸承B-3-3分別套在內(nèi)旋輪軸B-3-2首尾兩端,且兩個內(nèi)旋圓錐滾子軸承B-3-3與內(nèi)旋輪軸B-3-2之間過盈配合。如此設置,在內(nèi)旋輪座B-2-3及圓錐滾子軸承約束下,旋輪在旋輪軸帶動下繞旋輪座通孔旋轉(zhuǎn)。其它組成和連接關系與上述具體實施方式相同。
具體實施方式十六:結合圖22說明本實施方式,本實施方式的內(nèi)旋過渡套筒B-1-5為圓筒形套筒。內(nèi)旋過渡套筒B-1-5的底部通過環(huán)向分布的定位螺栓與楔塊導向套固定,頂部凸臺與上橫梁下表面凹槽配合,并通過定位螺栓固定在上橫梁上。其它組成和連接關系與上述具體實施方式相同。
具體實施方式十七:結合圖20說明本實施方式,本實施方式的多個內(nèi)旋輪座B-2-3的數(shù)量為2個或4個。其它組成和連接關系與上述具體實施方式相同。
內(nèi)旋組件是一種與坯料同心的一種內(nèi)旋壓懸臂結構,可以實現(xiàn)四個或者兩個內(nèi)旋輪同步等量的徑向進給。用于與對輪旋壓設備配合使用。
以下內(nèi)容都是有關內(nèi)旋組件的,內(nèi)旋組件中的旋輪座導向套與楔塊導向套相閉合、中心十字形滑槽相互對齊,并通過定位螺栓將兩者固定。旋輪座安裝在旋輪座導向套與楔塊導向套閉合形成的滑槽內(nèi),并與滑槽各表面間構成滑動摩擦關系,即內(nèi)旋輪組件只能沿滑槽進行徑向運動。錐形楔塊上表面圓形凹槽可與進給絲杠末端凸臺相配合,并通過定位螺栓將兩者固定在一起。錐形楔塊上端十字形滑塊與楔塊導向套內(nèi)部十字形滑槽相配合,并可沿滑槽進行縱向滑動,在楔塊導向套約束下,限制其余方向的位移與偏轉(zhuǎn)。錐形楔塊下端四個錐形楔塊,沿坯料周向均勻分布,各錐形楔塊外表面與旋輪座外表面傾斜角度相同,并相互接觸,構成滑動摩擦關系,當錐形楔塊沿縱向向下滑動時,旋輪座在楔塊推動下沿楔塊導向套與旋輪座導向套間閉合形成的滑槽行徑向進給運動,由于四個楔塊錐形面斜率相同,從而保證了四個內(nèi)旋輪組件徑向進給運動的同步。過渡套筒為一圓筒形結構,底部通過環(huán)向分布的定位螺栓與楔塊導向套固定,頂部凸臺與上橫梁下表面凹槽配合,并通過定位螺栓固定在上橫梁上。過渡套筒長度根據(jù)旋壓后坯料反向延伸長度而定,需要避免旋壓時坯料上端與上橫梁干涉,且過渡套筒、楔塊導向套及旋輪座導向套直徑均應小于坯料內(nèi)徑,內(nèi)旋輪組件沿滑槽徑向進給需確保旋輪能夠與坯料接觸并擠壓坯料。
內(nèi)旋輪組件主要由旋輪、旋輪軸、旋輪軸承隔套、一對圓錐滾子軸承以及旋輪座組成。將進給絲杠與錐形楔塊固定連接,內(nèi)旋輪組件中旋輪座與錐形楔塊錐形面間為滑動摩擦關系。楔塊導向套與旋輪座導向套間組成的滑槽限制了內(nèi)旋輪組件的縱向及切向運動,內(nèi)旋輪組件只能沿滑槽實現(xiàn)徑向運動。
本發(fā)明在對輪旋壓時,為了實現(xiàn)不同直徑、壁厚筒形件的成形,并提高成形精度,要求內(nèi)外旋輪能夠?qū)崿F(xiàn)徑向同步進給,并能夠沿軸向做進給運動;此外,內(nèi)旋輪的軸向位置應與外旋輪對齊,同時要求徑向位置的調(diào)整機構能隨整個對輪旋壓裝置一同運動,其定位精度要求較高。為此,現(xiàn)提出一種立式對輪旋壓機床結構,使得機床受力情況更為合理。本發(fā)明的底座為焊接結構,其上表面加工一“箭頭”形凹槽,凹槽表面為數(shù)對定位螺孔,機架為一橫截面呈“八”字形的框架結構,其底面通過定位螺栓與底座固定。齒輪箱為一矩形箱體結構,箱內(nèi)為五對齒輪組件,齒輪箱底面通過定位螺栓固定于底座上。齒輪箱穿過機架背部矩形孔,主軸電機17固定于齒輪箱尾端,驅(qū)動齒輪組轉(zhuǎn)動。八爪卡盤安裝于齒輪箱前端,八爪卡盤通過與其過盈配合的軸承與齒輪軸連接,在主軸電機驅(qū)動下,齒輪組通過四級變速帶動八爪卡盤旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)坯料9旋轉(zhuǎn)。升降電機13對稱分布于底座兩端,升降絲杠10與升降電機通過聯(lián)軸節(jié)連接,且通過絲杠軸承座11通孔,絲杠軸承座通過螺栓與機架及軸承座連接板12固定,軸承座連接板通過螺栓與底座固定。升降絲杠頂端穿過另一絲杠軸承座通孔,該絲杠軸承座同樣通過定位螺栓固定于機架上端。外旋裝置為一通孔圓盤結構,四個或兩個外旋輪組件可通過圓盤內(nèi)通孔實現(xiàn)徑向進給或退刀運動。外旋裝置外圓盤上加工兩互相平行的平面,通過螺栓與主滑架固定。兩個主滑架背部均安裝保持架,通過與機架上的導軌配合,實現(xiàn)外旋裝置的垂直運動。內(nèi)旋組件為一懸臂結構,內(nèi)旋輪組件沿周向均勻分布于懸臂尾端,且與外旋輪一一對應,軸向高度一致,內(nèi)旋輪組件可沿懸臂尾端滑槽實現(xiàn)徑向進給運動;為保證內(nèi)外旋壓裝置軸向運動的同步一致,內(nèi)旋懸臂結構與主滑架均通過螺栓與上橫梁固定。且內(nèi)外旋壓裝置分別能單獨進行徑向運動。為驅(qū)動該內(nèi)外旋壓裝置的軸向運動,升降絲杠穿過絲母固定座15,該絲母固定座側面與主滑架通過定位螺栓固定,因此在分布于底座兩側的升降電機驅(qū)動下,絲母固定座帶動主滑架沿升降絲杠進行軸向運動。