本發(fā)明屬于機械設(shè)計與材料加工領(lǐng)域，具體涉及一種軸向大承載高速滾珠旋壓機。

背景技術(shù)：

滾珠旋壓是一種采用滾珠作為變形工具對管坯施加外力，使管坯受壓并產(chǎn)生連續(xù)逐點變形的強力旋壓成形工藝。作為一種先進的塑性加工技術(shù)，滾珠旋壓具有材料利用率高、變形效率高、制品范圍廣、尺寸精度高等特點，常被用于生產(chǎn)高精度、薄壁管類零件。

滾珠旋壓加工所用的機械設(shè)備稱之為滾珠旋壓機或滾珠旋壓機床。如圖1、圖2所示，現(xiàn)有滾珠旋壓機的機架結(jié)構(gòu)多為三梁四柱式，在工作平臺3的下方設(shè)置有主軸箱6，通過電動機、傳動裝置帶動主軸旋轉(zhuǎn)；在上橫梁1上面安裝有活塞缸6，推動芯模8及管坯下移進入模環(huán)9內(nèi)，實現(xiàn)管坯減薄加工。

隨著滾珠旋壓技術(shù)的飛速發(fā)展以及廣泛應(yīng)用，旋壓機逐漸由1000r/min以下的中低速加工向高速加工發(fā)展，而且對旋壓機的通用性要求越來越高，但是現(xiàn)有的高速滾珠旋壓機的高速電主軸軸向承載能力較弱，主傳動轉(zhuǎn)速較低，往往難以實現(xiàn)大減薄量旋壓，導致旋壓加工效率降低，也制約著旋壓機向通用性方向的發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種軸向大承載高速滾珠旋壓機，可有效地克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：如圖1、圖2所示，在三梁四柱機架的上橫梁1上安裝有活塞缸6，活塞桿7的下端與活動橫梁2連接，芯模8上端與活動橫梁2連接，管坯套在芯模8的外面，芯模8的下端穿入到模環(huán)9的中心孔內(nèi)，模環(huán)9的中心孔內(nèi)裝有滾珠，其特征在于如圖3、4所示，高速電主軸11與連接在工作平臺3下方的支撐架19通過螺栓固定連接，其輸出軸即為中空的芯軸16；軸向負載裝置是：在工作平臺3的中心孔內(nèi)安裝有制有臺階中心孔的法蘭盤13，法蘭盤13與工作平臺3通過螺栓組17聯(lián)接，在法蘭盤13中心孔內(nèi)安裝有止推軸承12，止推軸承12的上面與模環(huán)9的下端面相抵觸，芯軸16的上段活套在止推軸承12的中心孔內(nèi)，其頂段通過螺紋與模環(huán)9連接。防護罩18安裝在工作平臺3的上面。

本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：

（1）本發(fā)明所述高速滾珠旋壓機在進行大減薄量旋壓時，會產(chǎn)生大的軸向載荷，由于在現(xiàn)有技術(shù)機體中增加了軸向負載裝置，使得旋壓產(chǎn)生的軸向載荷被軸向負載裝置分擔，軸向載荷通過止推軸承12以及法蘭盤13傳遞到工作平臺上，緩減了高速電主軸的軸向大載荷承載，改善了高速電主軸的軸向承載能力較弱問題，實現(xiàn)了大減薄量滾珠旋壓，可使旋壓機的生產(chǎn)能力更大的發(fā)揮。

（2）本發(fā)明所述軸向負載裝置與工作平臺是螺栓連接，屬可拆卸式，當在低速大載荷旋壓時，裝上軸向負載裝置，實現(xiàn)旋壓機的低速重載工作；當在高速低載荷旋壓時，卸掉軸向負載裝置，模環(huán)9直接與電主軸11的軸端螺紋連接，實現(xiàn)旋壓機的高速低載荷旋壓，實現(xiàn)了旋壓機在高速低載荷和低速重載之間的切換，提高了旋壓機的通用性。

附圖說明

圖1是旋壓機機架示意圖

圖2是現(xiàn)有技術(shù)滾珠旋壓機結(jié)構(gòu)簡圖

圖3是本發(fā)明所述高速滾珠旋壓機結(jié)構(gòu)簡圖

圖4是圖3中a處放大圖

圖中：

1——上橫梁2——活動橫梁3——工作平臺4——立柱

5——基座6——活塞缸7——活塞桿8——芯模

9——模環(huán)10——主軸箱11——電主軸12——止推軸承

13——法蘭盤14——管坯15——滾珠16——芯軸

17——螺栓組18——防護罩19——支撐架。

具體實施方式

參照圖3和圖4所示，首先將管坯14套裝在芯模8外面，啟動電主軸11使芯軸16旋轉(zhuǎn)，帶動模環(huán)9轉(zhuǎn)動，啟動活塞缸6使活塞桿7下移，推動活動橫梁2及芯模8下移，使得管坯14在滾珠15旋壓下發(fā)生減壁及下移。

當旋壓機在低速下進行工件大減薄量旋壓時，將軸向負載裝置安裝在工作平臺3上，這樣就把大減薄量旋壓造成的軸向大載荷通過軸向負載裝置進行了緩沖，傳遞到了工作平臺3上，減輕了高速電主軸11的軸向承載壓力，實現(xiàn)旋壓機的低速重載工作。當旋壓機在高速下進行工件小減薄量旋壓時，將軸向負載裝置從工作平臺3上卸掉，實現(xiàn)旋壓機的高速低載荷工作。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種軸向大承載高速滾珠旋壓機，屬于機械設(shè)計與材料加工領(lǐng)域，其特征是：上橫梁上安裝有活塞缸，活塞桿下端與活動橫梁連接，芯模上端與活動橫梁連接，管坯套在芯模外面，芯模下端穿入到模環(huán)中心孔內(nèi)，模環(huán)中心孔內(nèi)裝有滾珠。電主軸與連接在工作平臺下方的支撐架通過螺栓連接固定，其輸出軸即為中空的芯軸；工作平臺中心孔內(nèi)安裝有制有臺階中心孔的法蘭盤，法蘭盤中心孔內(nèi)安裝有止推軸承，止推軸承上面與模環(huán)下端面相抵觸，芯軸上段活套在止推軸承中心孔內(nèi)，其頂段通過螺紋與模環(huán)連接。優(yōu)點是改善了電主軸的軸向承載能力較弱問題，實現(xiàn)了旋壓機的高低速切換，提高了旋壓機通用性。

技術(shù)研發(fā)人員：趙春江;張飛濤;李宏杰;熊杰;蘇夢穎;劉雁偉
受保護的技術(shù)使用者：太原科技大學
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.13
技術(shù)公布日：2017.09.08