CN101823110A - 双辊摆辗机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种能对旋转体零件进行轴向局部摆辗成形的设备，具体的是涉及一种双辊摆辗机，包括机身、旋转机构、双辊装置及滑动装置，其中：机身包括有上横梁、下横梁、机架、预紧拉杆及导轨，所述的上横梁、下横梁和机架通过预紧拉杆及预紧螺母装配成一体，机架上设置有导轨；旋转机构包括有电机、减速箱及主轴，双辊装置包括有相对于主轴的轴心线对称设置的一对第一轴承座、第一止推轴承、轧辊轴和轧辊，滑动装置包括有主液压缸、主活塞、滑块、模座及凹模，本发明能够有效地成形高径比较小的旋转体零件，能够采用较小载荷、相对简单的设备对旋转体零件进行有效地成形。

Description

双辊摆辗机

技术领域

本发明涉及到一种能对旋转体零件进行轴向局部摆辗成形的设备，具体的是涉及一种双辊摆辗机。

背景技术

目前，成形高径比较小(小于0.5，下同)旋转体零件主要设备有普通成形设备、扩孔机及摆辗机。利用普通成形设备成形旋转体零件的缺点是所需设备吨位大，成形的零件上下面平行度难保证；利用扩孔机成形旋转体零件存在的问题是径向扩孔机成形零件端面存在凹坑，而径轴向扩孔机复杂，价格高；利用摆辗机进行成形，所需设备吨位为普通压力机的能进行局部累积成形，但是，摆辗力为偏心载荷，要求设备能承受偏心载荷，对设备结构要求高，设备造价高，而且，摆动球形链寿命较低，设备维修保养费用较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种对高径比较小旋转体进行轴向滚动辗压累积成形的双辊摆辗机，以取代高径比较小旋转体普通成形设备及扩孔机，所成形的旋转体平整，平行度高，节约原材料，并且所需设备结构简单。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：双辊摆辗机，其特征在于包括机身、旋转机构、双辊装置及滑动装置，其中：

机身包括有上横梁、下横梁、机架、预紧拉杆及导轨，所述的上横梁、下横梁和机架通过预紧拉杆及预紧螺母装配成一体，机架上设置有导轨；

旋转机构包括有电机、减速箱及主轴，电机和减速箱被固定在机身的上横梁上，减速箱的主轴与主轴相连，主轴由第二止推轴承、圆柱轴承和第三止推轴承支承，第二止推轴承、圆柱轴承和第三止推轴承装设在第二轴承座中，第二轴承座被固定在机身的上横梁上；

双辊装置包括有相对于主轴的轴心线对称设置的一对第一轴承座、第一止推轴承、轧辊轴和轧辊，第一轴承座与主轴通过第二紧固螺栓相连，第一轴承座与主轴之间设置有第一平键，轧辊轴装设在第一轴承座中，轧辊轴的大端面上固定有加强板，加强板设有六方形凹坑，通过拉紧螺杆将轧辊固定在加强板上，轧辊的端面上设有与六方形凹坑相配合的六方形凸台；

滑动装置包括有主液压缸、主活塞、滑块、模座及凹模，主液压缸固定在下横梁上，主液压缸中装有主活塞，滑块固定在主活塞上，滑块与机身上的导轨相配合，模座固定在滑块上，凹模通过垫板固定在模座上，在模座与滑块及垫板之间分别装有第三平键和第二平键，主活塞中设有顶料缸，在顶料缸中装有顶料活塞，顶料活塞上装有顶板，芯模被固定在垫板上，顶料板与垫板活动配合。

按上述方案，在轴承座与主轴之间还设置有一对调整垫片。

按上述方案，在主轴的小端设有螺纹，并与大螺母相配合，第二止推轴承的动圈紧靠大螺母的端面，第二止推轴承的定圈安设在第二轴承座中。

本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：

其一.本发明可对旋转体零件实现局部累积轴向滚动辗压累积成形，因此，能够取代普通压力机，并且，有效地提高成形零件上、下平面的平行度及表面平整度，精度高，设备所需成形载荷为普通成形设备的

有效节约原材料，提高了加工效率；

其二.在减小成形零件上，下平面的平行度过程中，由于是局部累积变形，因此，所需要的设备荷载小，而且由于摆辗力对称分布，不存在偏心载荷，因此所需要的设备结构简单，并且没有球形链，使用寿命长；

其三.采用一对对称的轧辊，轧辊在绕对称轴旋转的同时绕自轴转动，实现对被成形件的轴向辗压累积变形，因此所需的变形力小，模具寿命长；

总之，本发明能够有效地成形高径比较小的旋转体零件，能够采用较小载荷、相对简单的设备对旋转体零件进行有效地成形。例如，成形外径为500mm的旋转体零件，所需设备载荷为630吨，而用普通设备需6300吨以上设备。

附图说明

图1是本发明双辊摆辗机总图纵剖面图；

图2是图1的侧视图；

图3是本发明的主液压缸及主活塞剖面图；

图4是实施例1本发明摆辗成形零件纵剖面图。

图中：1.减速箱；2.预紧拉杆；3.预紧螺母；4.第一紧固螺栓；5.上横梁；6.机架；7.第二紧固螺栓；8.拉紧螺杆；9.轧辊轴；10.第一止推轴承；11.第一轴承座；12.加强板；13.轧辊；14.导轨；15.主液压缸；16.下横梁；17.大螺母；18.第二止推轴承；19.圆柱轴承；20.第三止推轴承；21.主轴；22.第二轴承座；23.第三紧固螺栓；24.第一平键；25.调整垫片；26.芯模；27.顶料板；28.凹模；29.第四紧固螺栓；30.固定板；31.垫板；32.第二平键；33.顶料杆；34.模座；35.第五紧固螺栓；36.第三平键；37.顶板；38.第六紧固螺栓；39.滑块；40.三角皮带；41.电机；42.电机支架；43.顶料活塞；44.主活塞；45.顶料缸；46.快进缸；47.第七紧固螺栓；48.被成形零件。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。

本发明的双辊摆辗机的结构如图1所示：包括机身、旋转机构、双辊装置及滑动装置，其中

(1)机身包括有上横梁5、机架6、下横梁16及导轨14；

机身结构如图1所示，利用4个预紧拉杆2和4个预紧螺母3将上横梁5、机架6及下横梁16紧固在一起，4个预紧拉杆2和4个预紧螺母3的预紧力均匀分布，总预紧力是设备额定载荷的1.5～2倍，导轨14被固定在机架上，以保证滑块上下运动精度；

(2)旋转机构包括有电机41、减速箱1及主轴21，为轴向滚动辗压提供旋转所需转矩；

如图1、2所示，利用第一紧固螺栓4将减速箱1固定在上横梁5上，利用电机支架42将电机41固定在上横梁5上，通过三角皮带40将电机41转矩传递给减速箱1，减速箱主轴与主轴21刚性连接，主轴21为阶梯状结构，在其小端制作有螺纹，主轴21由第二止推轴承18、圆柱轴承19和第三止推轴承20支承，第二止推轴承18、圆柱轴承19和第三止推轴承20装设在第二轴承座22中，主轴21随减速机主轴旋转而旋转，通过第三紧固螺栓23将第二轴承座22固定在上横梁5上。将两个大螺母17旋装在主轴21的螺纹上并相互拧紧而避免大螺母17沿主轴轴向移动，第二止推轴承18的动圈紧靠大螺母的端面，第二止推轴承18的定圈安装在第二轴承座中，其作用是防止主轴向下运动，而第三止推轴承20的作用是防止主轴向上运动，并承受轴向辗压变形所需的载荷。

(3)双辊装置：包括有相对于主轴21的轴心线对称设置的轧辊13、加强板12、轧辊轴9、第一轴承座11及第一止推轴承10；

利用第二紧固螺栓7将两个第一轴承座11装在主轴21上，在第一轴承座11与主轴21之间装有第一平键24和调整垫片25，第一平键24的作用是防止第一轴承座11相对于主轴21转动，调整垫片的作用是调整2个第一轴承座的孔心的中心对称度，保证2个第一轴承座相对称，轧辊轴9装设在第一轴承座11中，两个轧辊轴9分别由第一止推轴承10及两个第一轴承座支承，第一止推轴承用来防止轧辊轴轴向移动，轧辊轴为阶梯形状，轧辊轴的大端面上固定有加强板12，加强板12需调质处理，其硬度为HRC36～38，在加强板12上加工有六方形凹坑。利用拉紧螺杆8和六角螺栓分别将两个轧辊13固定在加强板12上，轧辊的端面上制作有六方形凸台与加强板上的六方形凹坑尺寸、形状相等，装配时将轧辊上的六方形凸台装入加强板的六方形凹坑中，其目的是防止轧辊相对于轧辊轴及加强板转动和移动。

轧辊及轧辊轴在主轴的带动下绕主轴轴心线旋转，当轧辊接触到零件，在零件的磨擦力作用下绕自身轴心线旋转。

(4)滑动装置：包括有主液压缸15、主活塞44、滑块39、模座34及凹模28，为轴向辗压成形提供轴向力；

如图3所示，主液压缸15通过第七紧固螺栓47固定在下横梁16上，在主液压缸15中装有主活塞44、在主活塞上制作有顶料缸45及快进缸46，在顶料缸45中装有顶料活塞43。顶板37被固定在顶料活塞上，可随顶料活塞上下运动。滑块39固定在主活塞上，滑块39与机身上的导轨14相配合，利用第五紧固螺栓35及第六紧固螺栓38将模座34固定在滑块39上，利用第四紧固螺栓29及固定板30将凹模28、垫板31固定在模座34上，在模座34与滑块39及垫板之间分别装有第三平键36和第二平键32，以防止模座34及垫板31转动，芯模26被固定在垫板上，芯模与垫板的配合面为六方形，以防止芯模转动，凹模28与垫板31之间的配合面为六方形，以防止凹模28相对于垫板发生转动。顶料板27相对于垫板31上下滑动配合，顶料板与垫板之间的配合面为六方形，以防止顶料板27相对于垫板31发生转动。

在主液压缸液压力的作用下，主活塞带动滑块及模座、垫板及凹模、顶料板上、下运动，向上运动过程中，当被成形零件接触到旋转的双辊装置时，滑块提供轴向辗压力。顶料活塞上装有顶板，在顶料缸液压力的作用下，顶料活塞带动顶板向上运动，顶出被成形零件。

本发明的工作原理简述如下：

(1)在电机41及减速箱1的带动下，主轴21转动，固定在主轴21上的两套相互对称的第一轴承座11、轧辊轴9、加强板12及轧辊13一起绕主轴轴心旋转，即公转；

(2)将被成形零件48放入到凹模28、顶料板27及芯模26形成的型腔中；

(3)快进缸46进高压油，主活塞快速(150～300mm/s)向上运动，在主活塞的推动下，滑块39、模座34、垫板31、凹模28、顶料板27、芯模26及被成形零件48与主活塞一起向上运动，当被成形零件48将接近轧辊13时，主液压缸15进高压油，主活塞以工进速度(5～15mm/s)向上运动，在被成形零件48接触到轧辊13后，如图4所示，在被成形零件48的磨擦力的作用下，轧辊轴9、加强板12及轧辊13绕轧辊轴9轴心自转。在芯模26、顶料板27向上推动及凹模限制金属向外流动，并且，在轧辊13既公转又自转的共同作用下，被成形零件48被辗压变形；

(4)被成形零件48被辗压变形完成后，主液压缸15及快进缸放油，固定在滑块39上的模座34、垫板31、凹模28、顶料板27、芯模26及被成形零件48等向下运动，随后，顶料缸45下缸进高压油，而上缸排出油，因此顶料活塞43向上运动，固定在顶料活塞上的顶板37亦向上运动，在顶板37的作用下，顶料杆33向上顶顶料板27，因而顶出被成形零件48。待取出被成形零件48后，顶料缸45上缸进高压油，而下缸排出油，顶料活塞43回复到原位，在自重力作用下，顶料杆33及顶料板27回复到原位。

Claims (3)

1.双辊摆辗机，其特征在于包括机身、旋转机构、双辊装置及滑动装置，其中：

机身包括有上横梁(5)、下横梁(16)、机架(6)、预紧拉杆(2)及导轨(14)，所述的上横梁(5)、下横梁(16)和机架(6)通过预紧拉杆(2)及预紧螺母(3)装配成一体，机架(6)上设置有导轨(14)；

旋转机构包括有电机(41)、减速箱(1)及主轴(21)，电机(41)和减速箱(1)被固定在机身的上横梁(5)上，减速箱的主轴与主轴(21)相连，主轴(21)由第二止推轴承(18)、圆柱轴承(19)和第三止推轴承(20)支承，第二止推轴承(18)、圆柱轴承(19)和第三止推轴承(20)装设在第二轴承座(22)中，第二轴承座(22)被固定在机身的上横梁上；

双辊装置包括有相对于主轴的轴心线对称设置的一对第一轴承座(11)、第一止推轴承(10)、轧辊轴(9)和轧辊(13)，第一轴承座(11)与主轴(21)通过第二紧固螺栓(7)相连，第一轴承座(11)与主轴(21)之间设置有第一平键(24)，轧辊轴(9)装设在第一轴承座(11)中，轧辊轴(9)的大端面上固定有加强板(12)，加强板(12)设有六方形凹坑，通过拉紧螺杆(8)将轧辊(13)固定在加强板(12)上，轧辊的端面上设有与六方形凹坑相配合的六方形凸台；

滑动装置包括有主液压缸(15)、主活塞(44)、滑块(39)、模座(34)及凹模(28)，主液压缸(15)固定在下横梁(16)上，主液压缸(15)中装有主活塞(44)，滑块(39)固定在主活塞(44)上，滑块(39)与机身上的导轨(14)相配合，模座固定在滑块(39)上，凹模(28)通过垫板(31)固定在模座(34)上，在模座(34)与滑块(39)及垫板之间分别装有第三平键(36)和第二平键(32)，主活塞(44)中设有顶料缸(45)，在顶料缸(45)中装有顶料活塞(43)，顶料活塞(43)上装有顶板(37)，芯模(26)被固定在垫板上，顶料板(27)与垫板(31)活动配合。

2.按权利要求1所述的双辊摆辗机，其特征在于：在轴承座与主轴之间还设置有一对调整垫片(25)。

3.按权利要求1或2所述的双辊摆辗机，其特征在于：在主轴(21)的小端设有螺纹，并与大螺母(17)相配合，第二止推轴承(18)的动圈紧靠大螺母(17)的端面，第二止推轴承(18)的定圈安设在第二轴承座(22)中。

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