CN101367102B - 一种旋压成型工艺及其装置 - Google Patents

Abstract

一种旋压成型工艺及其装置，包括通过转动着的芯模牵动被尾顶夹紧的坯料，然后通过滚轮将转动着的坯料压制成所需形状的过程，其中，滚轮的运动分解成两个分运动，其特征在于滚轮运动所分解成的两个分运动中的一个分运动的运动方向与芯模、尾顶所形成的轴线的夹角为0-10°，最好是0°，另一个分运动的运动方向与芯模、尾顶所形成的轴线的夹角呈钝角。本发明与已有技术相比，具有能旋压大件的物件的、所旋压出来的物品表面光滑的优点。

Description

一种旋压成型工艺及其装置

技术领域

本发明涉及一种压力成型工艺及其装置。

背景技术

现有的制造锅体类的空心制品的装置一般采用拉伸液压机。采用拉伸液压机制造锅体类的空心制品存在以下缺点：1、器皿外表形状受加工条件的制约，只能加工壁厚尺寸相同的器皿，所制出的器皿造型单一、呆板，不能满足一次成型加工具有不同壁厚尺寸的特殊外形器皿的要求；2、材料损耗大，由于拉伸时必须压紧坯料的边，拉伸成型后，坯料的边就被切除丢弃，所以就耗费材料；3、模具费用大，生产不同规格的产品必须先制造相应的凸模、凹模，而凸模、凹模的制造成本是比较高的。为了解决上述问题，本申请人于2001年设计了一种旋压机，该旋压机由机架、动力传动机构、芯模、尾顶、尾顶夹紧机构、滚轮、滚轮进给装置构成，动力传动机构、尾顶夹紧机构相对地固定在机架上，滚轮进给装置固定在动力传动机构和尾顶夹紧机构侧面的机架上，芯模固定在动力传动机构的主轴上，尾顶固定在尾顶夹紧机构上，滚轮固定在滚轮进给装置上，滚轮进给装置主要由滚轮支架、径向导向导轨和拖板、轴向导向导轨和拖板、径向动力传动油缸、轴向动力传动油缸、控制机构构成，滚轮支架活动连接在径向导向导轨、拖板上并由径向动力传动油缸带动，径向导向导轨、拖板活动连接在轴向导向导轨、拖板上并由轴向动力传动油缸带动，控制机构控制径向、轴向动力传动油缸动作。此种旋压机由于径向导向导轨、轴向导向导轨相互呈90°设置，并且所设置的径向、轴向导向导轨、拖板与芯模、尾顶所形成的轴线有一定夹角，在旋压工件的过程中，容易形成对工件的挤压，从而影响了工件的成型；而且，随着工件的加工进入到工件的边缘，滚轮向外移动，滚轮会远离径向导向导轨、轴向导向导轨，使滚轮大幅度地飘移出径向导向导轨、轴向导向导轨，在受到很大的压力的作用时，滚轮因滚轮与导轨间的连接结构变形过大而颤动，从而影响了旋压过程的正常进行，因此，此种旋压机只能旋压小件的物件，而不能旋压较大的工件，而且，加工出来的物件由于受臂颤动的影响，表面会有波纹，影响了制品的外观。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种能旋压大件的物件的、所旋压出来的物品表面光滑的旋压成型工艺及其装置。

本发明的旋压成型工艺是这样实现的，包括通过转动着的芯模牵动被尾顶夹紧的坯料，然后通过滚轮将转动着的坯料压制成所需形状的过程，其中，滚轮的运动分解成两个分运动，其特别之处在于滚轮运动所分解成的两个分运动中的一个分运动的运动方向与芯模、尾顶所形成的轴线的夹角为0—10°，最好是0°，另一个分运动的运动方向与芯模、尾顶所形成的轴线的夹角呈钝角。由于在旋压坯料时，坯料在滚轮的挤压下是分成往外和往前的两个分方向流动，运动方向与芯模、尾顶所形成的轴线平行或者接近平行的分运动与坯料往前分流动的方向一致，而运动方向与芯模、尾顶所形成的轴线呈钝角的分运动与坯料金属流动方向的夹角是一不小于90°的角，这样，滚轮的两个分运动所产生的力都能促进坯料的金属往外和往前的两个分方向流动，使坯料的滚轮的旋压下顺利成型。由于滚轮其中一分运动与芯模、尾顶所形成的轴线平行或者接近平行，这样，滚轮在运动过程中只能是越来越靠近滚轮的固定中心（如导向导轨），使滚轮不会因滚轮与固定中心间的连接结构变形过大而颤动，保证了制品具有良好的外观。

这里，滚轮运动所分解成的两个分运动分别由液压传动机构来完成。液压传动机构的动作是通过液压随动阀以及与制品外形轮廓线相同的模板来控制的，即将液压随动阀的阀杆靠在模板的轮廓线上，并使液压随动阀的运动与两个液压传动机构的运动同步，这样，当滚轮的运动轨迹与模板的轮廓线不一致时，液压随动阀的阀杆会即时调整输送到液压传动机构上的液压油的流量，使滚轮的运动轨迹与模板曲线一致，达到仿形的目的。从而通过滚轮将坯料压制成所需形状的制品。

为了方便控制，运行时，其中一液压传动机构为定速运动。这样，液压随动阀只需要调整供应到另一液压传动机构上的液压油的流速就能使滚轮的运行轨迹与模板的轮廓线一致。

本发明的旋压成型装置是这样实现的，包括机架、动力传动机构、芯模、尾顶、尾顶夹紧机构、滚轮、滚轮进给装置，动力传动机构、尾顶夹紧机构相对地固定在机架上，滚轮进给装置固定在动力传动机构和尾顶夹紧机构侧面的机架上，芯模固定在动力传动机构的主轴上，尾顶固定在尾顶夹紧机构上，滚轮连接在滚轮进给装置上，滚轮进给装置由滚轮支架、轴向导向导轨和轴向导轨拖板、设置在轴向导轨拖板上的径向导向导轨和径向导轨拖板、径向动力传动油缸、轴向动力传动油缸、控制机构构成，滚轮支架固定在径向导轨拖板上，滚轮转动活接在滚轮支架上，径向导轨拖板由径向动力传动油缸带动，轴向导轨拖板由轴向动力传动油缸带动，控制机构控制径向动力传动油缸、轴向动力传动油缸动作，其特别之处在于轴向导向导轨与芯模、尾顶所形成的轴线的夹角为0—10°，最好是0°，径向导向导轨与芯模、尾顶所形成的轴线的夹角呈钝角。

工作时，控制机构按预设程序控制径向、轴向动力传动油缸作进给运动，带动滚轮支架作出二维方向的移动，带动滚轮靠向转动的坯料，此时，在控制机构的控制下，滚轮按预设程序所设定的轨迹将坯料旋压成所需的形状。采用油缸带动，既保证滚轮能短距离准确移动，同时又能输出足够的压力。

这里，控制机构可以是微机控制机构，也可以是机械式控制机构。采用机械式控制机构时，控制机构主要由仿形模架装置、液压随动阀、模板构成，液压随动阀固定在滚轮支架上，模板设置在仿形模架装置上，液压随动阀的阀杆靠在模板上，液压随动阀的液压油输入端与液压站液压油的输出端相连，液压随动阀的液压油输出端分别与相应的径向动力传动油缸液压油输入端相连。工作时，径向传动导轨、拖板在轴向动力传动油缸的带动下匀速沿轴向传动导轨、拖板上运行，液压随动阀随着滚轮支架移动而移动，液压随动阀的阀杆靠在模板上，当滚轮支架运动的轨迹与液压随动阀上的阀杆运动的轨迹不一致时，阀杆会自动调节液压随动阀，通过液压随动阀调整供给径向动力传动油缸的油量及方向，使滚轮的运行轨迹与液压随动阀上的阀杆沿模板运行的运行轨迹一致，这样，就能控制滚轮的运行轨迹，使所加工出来的空心产品截面外边的外形与模板的外形相同，其内孔的形状与芯模的形状相同。

为了方便操作、提高生产效率，在芯模端头下面的机架上设有一托料装置。工作时，先把坯料置于托料装置上，然后启动旋压机，旋压机按预设程序启动托料装置使板材坯料移动到预设位置，接着尾顶夹紧自动将坯料固定在芯模与尾顶间，然后滚轮进给装置启动，通过滚轮将坯料加工成所需的产品。采用了托料装置后，既提高了生产的自动化程度，又提高了生产效率，同时也减轻了操作的劳动强度，防止操作者放置坯料时，被芯模、尾顶夹伤，加强了操作的安全性。

本发明与已有技术相比，由于滚轮运动所分解成的两个分运动中的一个分运动的运动方向与芯模、尾顶所形成的轴线的夹角为0—10°，另一个分运动的运动方向与芯模、尾顶所形成的轴线的夹角呈钝角，因而能旋压大件的物件的、所旋压出来的物品表面光滑的的优点。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的液压原理图。

现结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，本发明的旋压成型工艺是这样实现的，包括通过转动着的芯模3牵动被尾顶4夹紧的坯料22，然后通过滚轮6将转动着的坯料22压制成所需形状的过程，其中，滚轮22的运动分解成两个分运动A、B，其特别之处在于滚轮6运动所分解成的两个分运动A、B中的一个分运动A的运动方向与芯模3、尾顶4所形成的轴线C的夹角α为0—10°，最好是0°，另一个分运动B的运动方向与芯模3、尾顶4所形成的轴线C的夹角β呈钝角。滚轮6运动所分解成的两个分运动分别由液压传动机构12、11来完成。液压传动机构12、11的动作是通过液压随动阀15以及曲线与制品外形轮廓线相同的模板16来控制的，即将液压随动阀15的阀杆17靠在模板16的曲线上，并使液压随动阀15的运动与两个液压传动机构12、11的运动同步，这样，当滚轮6的运动轨迹与模板16的曲线不一致时，液压随动阀15的阀杆17会即时调整输送到液压传动机构12、11上的液压油的流量，使滚轮6的运动轨迹与模板16曲线一致，达到仿形的目的。从而通过滚轮6将坯料22压制成所需形状的制品。运行时，其中一液压传动机构为定速运动。

如图所示，本发明的旋压成型装置是这样实现的，包括机架1、动力传动机构2、芯模3、尾顶4、尾顶夹紧机构5、滚轮6、滚轮进给装置7，动力传动机构2、尾顶夹紧机构5相对地固定在机架1上，滚轮进给装置7固定在动力传动机构2和尾顶夹紧机构5侧面的机架1上，芯模3固定在动力传动机构2的主轴上，尾顶4固定在尾顶夹紧机构5上，滚轮6固定在滚轮进给装置7上，滚轮进给装置7由滚轮支架8、径向导向导轨9、径向导轨拖板9a、轴向导向导轨10、轴向导轨拖板10a、径向动力传动油缸11、轴向动力传动油缸12、控制机构13构成，滚轮支架8固定在径向导轨拖板9上并由径向动力传动油缸11带动，径向导向导轨9固定在轴向导轨拖板10a上并由轴向动力传动油缸12带动，控制机构13控制径向动力传动油缸、轴向动力传动油缸11、12动作，其特别之处在于轴向导向导轨10与芯模3、尾顶4所形成的轴线C的夹角α为0—10°，最好是0°，径向导向导轨9与芯模3、尾顶4所形成的轴线C的夹角β呈钝角。

控制机构13由仿形模架装置14、液压随动阀15、模板16构成，液压随动阀15固定在滚轮支架8上，模板16设置在仿形模架装置14上，液压随动阀15的阀杆17靠在模板16上，液压随动阀15的液压油输入端与液压站18的液压油输出端相连，液压随动阀15的液压油输出端分别与相应的径向动力传动油缸11液压油输入端相连。在芯模3端头下面的机架1上设有一托料装置19。为了使旋压机工作一周期后能自动、准时、快速回复到初始位置，以准备进行下一个周期的生产，在径向、轴向导向导轨、拖板9、10上分别设置一对限位开关20、21，这样，当滚轮6完成对板材坯料22滚压成型后，此时，径向、轴向导向导轨、拖板9、10上的终结限位开关20、21被触动，旋压机就自动控制相应的液压系统使滚轮支架8回复到初始位置。每对限位开关20、21的作用是限制滚轮6只能在限位开关20、21限制的范围内移动。为了使托料装置19准确定位，在托料装置19上设有定位开关23。

Claims (3)

1.一种旋压成型装置，包括机架、动力传动机构、芯模、尾顶、尾顶夹紧机构、滚轮、滚轮进给装置，动力传动机构、尾顶夹紧机构相对地固定在机架上，滚轮进给装置固定在动力传动机构和尾顶夹紧机构侧面的机架上，芯模固定在动力传动机构的主轴上，尾顶固定在尾顶夹紧机构上，滚轮固定在滚轮进给装置上，滚轮进给装置由滚轮支架、径向导向导轨和径向导轨拖板、轴向导向导轨和轴向导轨拖板、径向动力传动油缸、轴向动力传动油缸、控制机构构成，滚轮支架连接在径向导轨拖板上并由径向动力传动油缸带动，径向导向导轨连接在轴向导轨拖板上并由轴向动力传动油缸带动，控制机构控制径向动力传动油缸、轴向动力传动油缸动作，其特征在于轴向导向导轨与芯模、尾顶所形成的轴线的夹角为0—10°，径向导向导轨与芯模、尾顶所形成的轴线的夹角呈钝角。

2.根据权利要求1所述的旋压成型装置，其特征在于控制机构由仿形模架装置、液压随动阀、模板构成，液压随动阀固定在滚轮支架上，模板设置在仿形模架装置上，液压随动阀的阀杆靠在模板上，液压随动阀的液压油输入端与液压油站的液压油的输出端相连，液压随动阀的液压油输出端与相应的径向动力传动油缸液压油输入端相连。

3.根据权利要求1或2所述的旋压成型装置，其特征在于在芯模端头下面的机架上设有一托料装置。

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