CN101642787B - 数控薄板仿形旋压机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了数控薄板仿形旋压机，包括有机架、装设有圆模座的主轴、可将金属薄板夹持定位在圆模座上的顶针机构、用于对薄板旋压的旋压机构，以及驱动上述旋压机构移动的数控驱动组件，其设计要点在于旋压机构包括有座体和安装在座体上可前后滑动的滑板，座体上设有用于往外顶推滑板的预紧弹簧，滑板上装有用于旋压的滚轮组件。本发明目的是提供一种可自适应调整旋压机构与薄板之间相互作用力的数控薄板仿形旋压机。

Description

数控薄板仿形旋压机

[技术领域]

本发明涉及一种机械成形领域中将薄金属板材通过旋压成形的数控薄板仿形旋压机。

[背景技术]

旋压成形是一种采用旋压机构将金属板材沿着成形模的外周缘形状，加以旋压成形的加工方式，其可运用在以轴为对称加工中心的金属制品，例如水壶、锅子、碗钵等厨具用品，灯罩、扩音喇叭零件等电器零件，车轮、轮盖等汽车零件，以及各种罐子、容器、盖等制品的加工上。

现有的旋压设备的旋压机构一般通过数控来控制旋压机构移动以提高加工效率。然而现有旋压机构上的滚轮刀具直接顶压薄板，使得薄板可依据预先设计好的模具轮廓发生形变。由于驱动旋压机构的驱动组件通过外界控制器的程序控制移动存在误差，旋压机构上的滚轮刀具行走路线不唯一，滚轮刀具在旋压时与薄板是硬性接触且各薄板之间厚度不一，有的薄板厚些，有的薄板相对薄些，这样使得滚轮刀具在顶压较厚的薄板时滚轮组件受力大，容易出现震动造成被压工件表面不平整，同时滚轮刀具受力大易损伤变形。为此，需要改进现有旋压机，以方便快速、高效生产需要。

[发明内容]

本发明克服了上述技术不足，提供了一种可自适应调整旋压机构与薄板之间相互作用力的数控薄板仿形旋压机。

为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：

数控薄板仿形旋压机，包括有机架、装设有圆模座的主轴、可将金属薄板夹持定位在圆模座上的顶针机构、用于对薄板旋压的旋压机构，以及驱动上述旋压机构移动的数控驱动组件，旋压机构构包括有座体和安装在座体上可前后滑动的滑板，座体上设有用于往外顶推滑板的预紧弹簧，滑板上装有用于旋压的滚轮组件；

所述座体上设有长条形的凹槽，所述滑板活动卡套在上述凹槽内，滑板内端设置有弹簧顶板，滑板前端伸出凹槽外与所述滚轮组件相连，所述预紧弹簧一端顶压在弹簧顶板上，预紧弹簧另一端套装在凹槽内端所设的弹簧芯棒外；

所述凹槽开口处固定安装有一压板，压板上设有沿滑板滑动走向的限位槽，所述滑板上设置有用于限位的定位杆，定位杆前部插装在上述限位槽内并可在限位槽范围内平行移动；

所述滚轮组件包括有固定轴、安装在固定轴上可自由转动的滚轮套，滚轮套外圆周紧套有胶圈，所述固定轴固定安装在所述滑板前端；

所述数控驱动组件包括带动旋压机构沿z轴方向平移的第一驱动装置和用于带动旋压机构沿y轴方向平移的第二驱动装置，以及用于带动旋压机构沿x轴方向平移的第三驱动装置；

所述第一驱动装置包括一座板和安装在座板的气缸，座板上沿z轴方向开有燕尾滑槽，所述座体活动卡装在燕尾滑槽内并与气缸活塞相连；

所述第二驱动装置包括有平台板和安装在平台板上的伺服电机，平台板上沿y轴方向设有滑轨，所述座板活动安装在滑轨，所述伺服电机与座板通过上丝杆传动；

于所述第三驱动装置包括有支架和安装在支架上的第二伺服电机，支架上沿x轴方向设有第二滑轨，所述平台板活动安装在第二滑轨上，所述第二伺服电机与平台板通过下丝杆传动，所述上丝杆与所述主轴轴心成夹角设置，所述下丝杆与上丝杆垂直设置；

所述主轴周边还装有用来托靠薄板并可转动的辅推毛毡、可前后移动的左整边轮和可上下移动的右整边轮、安装切刀的切刀座以及用于带动切刀座上下移动的切边气缸。

本发明的有益效果是：

1、滚轮组件相连的滑板可通过预紧弹簧形成一预紧力，当顶压较厚些的金属板时，滚轮组件上的胶圈受到的反作用力过大则预紧弹簧适当收缩以缓冲滚轮组件与薄金属板相互之间的作用力；当顶压相对薄些的金属板时，预紧弹簧则适当展开以使滚轮组件有足够的旋压力进行旋压成形加工，这样即可通过预紧弹簧可使滚轮组件与薄金属板之间作用力始终保持预紧弹簧弹性力范围内，实现旋压机构的自适应调整功能，避免过大作用力且硬性接触给压头组件和薄金属板的损害；

2、由于胶圈紧套在一可转动的转盘外，这样在对薄金属板旋压成型时可使金属板边旋转边旋压，从而大大节省旋压时间，而且旋压时胶圈相对旋转的薄金属板不滑动，避免了胶圈的快速磨损；

3、通过外界控制器控制可将片形薄板一次加工完成，生效效率提高。

[附图说明]

下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述：

图1为本发明立体图；

图2为本发明另一方向看的立体图；

图3为本发明中实旋压机构爆炸图；

图4为本发明中实旋压机构立体结构示意图。

[具体实施方式]

具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图所示，数控薄板仿形旋压机，包括有机架11、装设有圆模座12的主轴13、用于带动主轴13转动的传动机构、可将金属薄板夹持定位在圆模座12上的顶针机构14、用于对薄板旋压的旋压机构2，以及驱动上述旋压机构2移动的数控驱动组件3。传动机构设置在机架11所设的主轴箱18内并通过电机带动。

旋压机构2包括有座体21和安装在座体21上可前后滑动的滑板22，座体21上设有用于往外顶推滑板22的预紧弹簧23，滑板22上装有用于旋压的滚轮组件4。其中，滚轮组件4包括有安装在滑板22前端的固定轴、安装在固定轴上可自由转动的滚轮套42，滚轮套42外圆周紧套有胶圈43。

座体21上设有长条形的凹槽211，滑板22活动卡套在上述凹槽211内，滑板22前端伸出凹槽211外与滚轮组件4相连。凹槽211开口处固定安装有一压板25，压板25上设有沿滑板22滑动走向的限位槽251，滑板22上设置有用于限位的定位杆222，定位杆222前部插装在上述限位槽251内并可在限位槽251范围内平行移动。滑板22内端设置有弹簧顶板221，预紧弹簧23一端顶压在弹簧顶板221上，预紧弹簧23另一端套装在凹槽211内端所设的弹簧芯棒24外。

数控驱动组件3包括带动旋压机构2沿z轴方向平移的第一驱动装置和用于带动旋压机构2沿y轴方向平移的第二驱动装置，以及用于带动旋压机构2沿x轴方向平移的第三驱动装置。

其中，第一驱动装置包括一座板51和安装在座板51的气缸31，座板51上沿z轴方向开有燕尾滑槽510，座体21活动卡装在燕尾滑槽510内并与气缸31活塞相连。第二驱动装置包括有平台板52和安装在平台板52上的伺服电机32，平台板52上沿y轴方向设有滑轨521，座板51活动安装在滑轨521，伺服电机32与座板51通过上丝杆61传动。第三驱动装置包括有支架53和安装在支架53上的第二伺服电机，支架53上沿x轴方向设有第二滑轨531，所述平台板52活动安装在第二滑轨531上，所述第二伺服电机与平台板52通过下丝杆62传动，上丝杆61与主轴13轴心成夹角设置，下丝杆62与上丝杆61垂直设置。本发明中，气缸31、伺服电机32和第二伺服电机分别与与外界控制器相连。

主轴13周边还装有用来托靠薄板并可转动的辅推毛毡71、可前后移动的左整边轮81和可上下移动的右整边轮82、安装切刀的切刀座91以及用于带动切刀座91上下移动的切边气缸92。

辅推毛毡71由辅推驱动装置72带动前、后移动，辅推驱动装置72为气缸或油缸并与外界控制器连接。辅推毛毡71与辅推驱动装置72之间设置有便于辅推毛毡71绕其中心自由转动的辅推轴承73。左整边轮81和右整边轮82可分别通过整边气缸或油缸来驱动，该整边气缸或油缸与外界控制器相连。

本发明工作过程：第一步，在圆模座12上安装成形圆模后启动，外界控制器使顶针机构14在顶针气缸141作用下向前移动，薄金属板被夹制在圆模与顶针机构14上的顶针142之间，顶针气缸141停止同时主轴13启动并旋转。其中，顶针142与顶针气缸141之间设置有轴承143，这样顶针142在夹制薄板时可随着一起转动。

第二步，主轴13带动成形圆模、薄板一起旋转，然后辅推毛毡71在辅推驱动装置72带动下前移并拖靠在薄板背面并随着薄板一起旋转，同时旋压机构2在数控驱动组件3控制和带动下自动地移向薄板前面。当辅推毛毡71和旋压机构2到达设定位置后，旋压机构2与辅推毛毡71沿主轴13的轴向作横向同步移动，即辅推毛毡71与旋压机构2上的滚轮组件4一起作横向同步移动以完成旋压成形，随后对成形件进行修整。

在第二步旋压成形加工中，滚轮组件4相连的滑板22可通过预紧弹簧23形成一预紧力，当顶压较厚些的金属板时，滚轮组件4上的胶圈43受到的反作用力过大则预紧弹簧23适当收缩以缓冲滚轮组件4与薄金属板相互之间的作用力；当顶压相对薄些的金属板时，预紧弹簧23则适当展开以使滚轮组件4有足够的旋压力进行旋压成形加工，这样即可通过预紧弹簧23可使滚轮组件4与薄金属板之间作用力始终保持预紧弹簧23弹性力范围内，实现旋压机构2的自适应调整功能。

第三步，辅推驱动装置72停止，旋压机构2在数控驱动组件3控制和带动下回复原位并停止。

第四步，主轴13周边的整边轮组件进行整边，左整边轮81为圆柱形，右整边轮82为下大上小的锥形轮。整边时左整边轮81拖靠在成形件背面并可绕其中心转动，由下往上提升的右整边轮82利用其锥底逐渐旋压成形件翻边，整边完成后左整边轮81和右整边轮82复位。

第五步，切边气缸92带动切刀座91上的切刀下移到设定位置切削整边后的毛刺，切削完成后切刀座91复位。

Claims (7)

1.数控薄板仿形旋压机，包括有机架(11)、装设有圆模座(12)的主轴(13)、可将金属薄板夹持定位在圆模座(12)上的顶针机构(14)、用于对薄板旋压的旋压机构(2)，以及驱动上述旋压机构(2)移动的数控驱动组件(3)，其特征在于所述旋压机构(2)构包括有座体(21)和安装在座体(21)上可前后滑动的滑板(22)，座体(21)上设有用于往外顶推滑板的预紧弹簧(23)，滑板(22)上装有用于旋压的滚轮组件(4)，所述座体(21)上设有长条形的凹槽(211)，所述滑板(22)活动卡套在上述凹槽(211)内，滑板(22)内端设置有弹簧顶板(221)，滑板(22)前端伸出凹槽(211)外与所述滚轮组件(4)相连，所述预紧弹簧(23)一端顶压在弹簧顶板(221)上，预紧弹簧(23)另一端套装在所述凹槽(211)内端所设的弹簧芯棒(24)外，所述凹槽(211)开口处固定安装有一压板(25)，压板(25)上设有沿滑板(22)滑动走向的限位槽(251)，所述滑板(22)上设置有用于限位的定位杆(222)，定位杆(222)前部插装在上述限位槽(251)内并可在限位槽(251)范围内平行移动。

2.根据权利要求1所述的数控薄板仿形旋压机，其特征在于所述滚轮组件(4)包括有固定轴、安装在固定轴上可自由转动的滚轮套(42)，滚轮套(42)外圆周紧套有胶圈(43)，所述固定轴固定安装在所述滑板(22)前端。

3.根据权利要求1所述的数控薄板仿形旋压机，其特征在于所述数控驱动组件(3)包括带动旋压机构(2)沿z轴方向平移的第一驱动装置和用于带动旋压机构(2)沿y轴方向平移的第二驱动装置，以及用于带动旋压机构(2)沿x轴方向平移的第三驱动装置。

4.根据权利要求3所述的数控薄板仿形旋压机，其特征在于所述第一驱动装置包括一座板(51)和安装在座板(51)的气缸(31)，座板(51)上沿z轴方向开有燕尾滑槽(510)，所述座体(21)活动卡装在燕尾滑槽(510)内并与气缸(31)活塞相连。

5.根据权利要求4所述的数控薄板仿形旋压机，其特征在于所述第二驱动装置包括有平台板(52)和安装在平台板(52)上的伺服电机(32)，平台板(52)上沿y轴方向设有滑轨(521)，所述座板(51)活动安装在滑轨(521)，所述伺服电机(32)与座板(51)通过上丝杆(61)传动。

6.根据权利要求5所述的数控薄板仿形旋压机，其特征在于所述第三驱动装置包括有支架(53)和安装在支架(53)上的第二伺服电机，支架(53)上沿x轴方向设有第二滑轨(531)，所述平台板(52)活动安装在第二滑轨(531)上，所述第二伺服电机与平台板(52)通过下丝杆(62)传动，所述上丝杆(61)与所述主轴(13)轴心成夹角设置，所述下丝杆(62)与上丝杆(61)垂直设置。

7.根据权利要求1所述的数控薄板仿形旋压机，其特征在于所述主轴(13)周边还装有用来托靠薄板并可转动的辅推毛毡(71)、可前后移动的左整边轮(81)和可上下移动的右整边轮(82)、安装切刀的切刀座(91)以及用于带动切刀座(91)上下移动的切边气缸(92)。

Images