CN102581104A - 圆盘周边增厚旋压机 - Google Patents

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张勇
金俊松
熊军
孙磊
叶开武
毛钊辉
吴炳金
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
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Abstract

本发明涉及锻压机械设备，是一种圆盘周边增厚旋压机，包括有底座和上框架，两者之间采用四根导柱连成一体构成机架，其特征是：在上框架的中心处安装有主油缸，在四根导柱上安装滑座，主油缸的活塞头与滑座连接，在滑座的中心处通过轴套向下悬装有一上主轴，在底座中心处安装有轴承座，在轴承座中通过轴承安装有下主轴，与下主轴外配有驱动装置，在下主轴中心开有轴向通孔，内装有顶料杆，顶料杆上端设有定位头，顶料杆的下端配装有顶出缸油；在底座台面上围绕轴承座安装有四个支承座，各安装有旋压机构；本发明解决了现有盘状工件增厚加工材料浪费大，生产效率低，生产成本高等问题，主要用于生产加工齿轮，带轮等周边增厚圆盘状零件。

Description

圆盘周边增厚旋压机
㈠技术领域：本发明涉及锻压机械设备，是一种圆盘周边增厚旋压机 ，主要应用于齿轮，带轮等圆盘状零部件的周边增厚加工。
㈡背景技术：为了减轻重量，节约材料，对于齿轮、带轮类的零部件，通常设计为周边较中部厚的结构（如图1、2齿轮坯结构），现有的加工方式是采用厚度≥工件周边最大厚度的圆饼钢坯，先上车床车出零件的周边较厚的轮坯，然后上绕床加工出所需要的零部件，这种加工方式不仅浪费很多材料、人工和设备，也浪费了大量的加工时间，这种耗时耗力的生产方式所带来的后果就是生产效率的降低和生产成本的提高，最终影响了产品的销售市场和企业的经济效益。
㈢发明内容：本发明的目的就是要解决现有周边增厚类圆盘零部件加工材料浪费大，生产效率低，生产成本高的问题，提供一种圆盘周边增厚旋压机。
本发明的具体方案是：这种圆盘周边增厚旋压机，包括有底座和上框架，两者之间采用四根导柱连成一体构成机架，其特征是：在上框架的中心处安装有主油缸，在四根导柱上安装滑座，主油缸的活塞头与滑座连接，在滑座的中心处通过轴套向下悬装有一上主轴，在底座中心处安装有一轴承座，在轴承座中通过轴承安装有与上主轴同轴布置的下主轴，且在轴承座中设计有齿轮腔，下主轴上设计有齿轮，与下主轴外配有驱动装置，在下主轴中心开有轴向通孔，通孔中装有顶料杆，顶料杆上端设有定位头，顶料杆的下端配装有顶出缸油；在底座台面上围绕轴承座安装有四个支承座，每个支承座上安装有旋压机构，该旋压机构包括有导轨，该导轨是沿轴承座的径向射线布置，且在导轨上装有侧压滑动座，侧压滑动座的尾端配装有侧压油缸，侧压滑动座的前端设计有上下臂，在上下臂之间采用转轴安装有旋压模，该旋压模高度位置正对下主轴的上端面工件安装位置。
为使结构紧凑，本发明中所述与下主轴外配的驱动装置是采用的油马达，油马达的输出轴上安装齿轮传动连接下主轴上的齿轮，当然采用电机等驱动装置也是可行的。
为了方便操作控制精度，本发明中在机架的一侧装有立柱，立柱与滑座之间安装有主位移传感器，该主位移传感器通过控制器控制连接上主轴缸，且在上主轴缸上装有主压力传动器连接控制器，并且所述旋压机构中，在导轨与侧压滑动座之间安装有侧压位移传感器，该位移传感器通过控制器控制连接侧压油缸，且在侧压油缸上装有侧压压力传感器连接控制器。
为了防止工件温度高，影响产品质量和精度，本发明中在底座上安装有冷却喷淋管，喷淋管的喷口正对下主轴的上端面工件安装位置布置。
特别是为克服钢件变形困难，保证加工精度，本发明中所述四个旋压机构中的旋压模均为圆盘结构，在每个圆盘的圆周面上开有一圈旋压变形槽，且四个圆盘上的旋压变形槽在深度和宽度上不等，并且四个圆盘上的旋压变形槽在深度上逐渐变浅，宽度上逐渐变宽，且最大一个旋压变形槽的宽度为工件的圆边增厚设计厚度。
本发明的工件原理是：取圆饼坯料，坯料厚度只需设计零部件的中部较薄区域厚度一致即可。将圆饼坯料开出中心孔，然后放在下主轴上端面并通过顶杆的定位头定位，启动主油缸，带动上主轴快速下压，达到设定行程后，主位移传感器向控制器发出电信号，控制器接收到的电信号后改变液压系统供油油路，主油缸转为慢下。上主轴与下主轴压紧时，主油缸压力达到设定压力，主压力传感器向控制器发出电信号，控制器收到的电信号后启动油马达，油马达通过齿轮副与下主轴连接，从而带动上下主轴一起旋转。延时一定时间后，其中旋压模中旋压变形槽宽度最窄的一个旋压机构开始工作，其侧压油缸首先快速前行，到达指定位置后，侧压位移传感器向控制器发出电信号，控制器接收到电信号后改变电磁阀流量使侧压油缸改为慢速前进，旋压机构上安装的旋压模具与坯料接触，对坯料进行旋转施压增厚，油缸行程到达设定位置后，侧压位移传感器向控制器发出电信号，控制器收到电信号后关闭供油电磁阀，侧压油缸返程。四个旋压机构旋压变形槽由窄变宽依次进行上述旋压同样的动作，四个旋压动作完成后，控制器控制顶出油缸顶出的电磁阀得电，顶出油缸将成形后的坯料顶出，待坯料取出后，顶出油缸缩回。一个工件加工完毕，接着可以进行下一个环节。
本发明具有以下特点：
1. 节省材料。因为以往的加工方式都是切削落料加工，这样往往浪费了大量的材料。而本发明只要提前算出成形零件所需材料的用量，根据外形在冲床上下料，然后在机床上将毛坯挤压产生塑性变形达到所需要的外形尺寸，不会产生切屑料；
2.  生产效率高。因为传统的加工需要先将车床加工，然后再用铣床加工，这样的加工方式非常的消耗时间、人力和物力，导致生产效率很低下。而本发明只要把毛坯置于下主轴上，进行一系列的加工动作后就可以完成工件成形，这个过程只用花费大约30秒的时间，非常的迅速，并且基本上不花费任何人力和物力；
3. 操作简单。因为传统的加工方式不管是车床还是铣床都需要专业的技术工人操作，对工人的技术水平有很高的要求。而本发明操作上已经完成自动化，操作工人只需进行简单的培训就可以上岗工作；
4. 适用范围广。适合生产各种圆盘类零件，对于不同要求的零件，只需更换相应的模具就可以投入生产；
5.由于坯料在加工中受挤压成形，可改变内部组织结构，提高产品内部质量和性能，而且采用本发明设备，产品加工精度高。
本发明总体结构简单，生产效率高，操作简单，工作稳定，适用范围广。
㈣附图说明：
图1是一种周边增厚齿轮坯结构主视图：
图2是一种周边增厚齿轮坯结构左视图；
图3是本发明旋压机的主（剖）视图；
图4是本发明旋压机的左视图；
图5是图3的A—A视图；
图6是本发明中的旋压模主视图；
图中：1-主压力传感器，2-主油缸，3-上框架，4-滑座，5-导柱，6-轴套，7-上主轴，8-冷却喷淋管，9-齿轮，10-油马达，11-底座，12-顶出油缸，13-顶料杆，14-下主轴，15-支承座，16-导轨，17-侧压位移传感器，18-侧压油缸，19-测压压力传感器，20-侧压滑动座，21-上臂，22-转轴，23-旋压模，24-下臂，25-定位头，26-主位移传感器，27-立柱，28-旋压变形槽，29-轴承座。
㈤ 具体实施方式：
加工一种如图1、2所示的齿轮坯用的圆盘周边增厚旋压机，其具体结构参见图3、4、5，它具有底座11和上框架3，两者之间采用四根导柱5连成一体构成机架，特别是：在上框架3的中心处安装有主油缸2，在四根导柱5上安装滑座4，主油缸2的活塞头与滑座4连接，在滑座4的中心处通过轴套6向下悬装有一上主轴7(采用轴套内止口，轴台阶结构装配)，在底座11中心处安装有一轴承座29，在轴承座29中通过轴承安装有下主轴14（且下主轴14与上主轴7同轴布置），且在轴承座29中设计有齿轮腔，下主轴14上设计有齿轮，与下主轴14外配有驱动装置，在下主轴14中心开有轴向通孔，通孔中装有顶料杆13，顶料杆13上端设有定位头25，顶料杆13的下端配装有顶出油缸12；在底座11台面上围绕轴承座安装有四个支承座15，每个支承座15上安装有旋压机构，该旋压机构包括有导轨16，该导轨16是沿轴承座的径向射线布置，且在导轨16上装有侧压滑动座20，测压滑动座20的尾端配装有侧压油缸18，侧压滑动座20的前端设计有上下臂21和24，在上下臂21和24之间采用转轴22安装有旋压模23，该旋压模23高度位置正对下主轴14的上端面工件安装位置。
本实施例中所述与下主轴14外配的驱动装置是采用的油马达10，油马达10的输出轴上安装齿轮9传动连接下主轴14上的齿轮9。
本实施例中在机架的一侧还装有立柱27，立柱27与滑座4之间安装有主位移传感器26，该主位移传感器26通过控制器控制连接上主轴7，且在上主轴7上装有主压力传动器1连接控制器（图中省略）。
本实施例中所述旋压机构中，在导轨16与侧压滑动座20之间安装有侧压位移传感器17，该位移传感器17通过控制器控制连接侧压油缸18，且在侧压油缸18上装有侧压压力传感器19连接控制器。
本实施例中在底座11装有冷却喷淋管8，喷淋管的喷口正对下主轴14的上端面工件安装位置布置。
本实施例中所述四个旋压机构中的旋压模23均为圆盘结构，参见图6，在每个圆盘的圆周面上开有一圈旋压变形槽28，并且四个圆盘上的旋压变形槽28在深度和宽度上不等，并且四个圆盘的旋压变形槽28在深度L上逐渐变浅，在宽度h上逐渐变宽，且最大一个旋压变形槽28的宽度h为工件的圆边增厚设计厚度。

Claims (6)

1.圆盘周边增厚旋压机，包括有底座和上框架，两者之间采用四根导柱连成一体构成机架，其特征是：在上框架的中心处安装有主油缸，在四根导柱上安装滑座，主油缸的活塞头与滑座连接，在滑座的中心处通过轴套向下悬装有一上主轴，在底座中心处安装有一轴承座，在轴承座中通过轴承安装有与上主轴同轴布置的下主轴，且在轴承座中设计有齿轮腔，下主轴上设计有齿轮，与下主轴外配有驱动装置，在下主轴中心开有轴向通孔，通孔中装有顶料杆，顶料杆上端设有定位头，顶料杆的下端配装有顶出缸油；在底座台面上围绕轴承座安装有四个支承座，每个支承座上安装有旋压机构，该旋压机构包括有导轨，该导轨是沿轴承座的径向射线布置，且在导轨上装有侧压滑动座，侧压滑动座的尾端配装有侧压油缸，侧压滑动座的前端设计有上下臂，在上下臂之间采用转轴安装有旋压模，该旋压模高度位置正对下主轴的上端面工件安装位置。
2.根据权利要求1所述的一种圆盘周边增厚旋压机，其特征是：所述与下主轴外配的驱动装置是采用的油马达，油马达的输出轴上安装齿轮传动连接下主轴上的齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种圆盘周边增厚旋压机，其特征是：在机架的一侧装有立柱，立柱与滑座之间安装有主位移传感器，该主位移传感器通过控制器控制连接上主轴缸，且在上主轴缸上装有主压力传感器连接控制器。
4.根据权利要求1所述的一种圆盘周边增厚旋压机，其特征是：所述旋压机构中，在导轨与侧压滑动座之间安装有侧压位移传感器，该位移传感器通过控制器控制连接侧压油缸，且在侧压油缸上装有侧压压力传感器连接控制器。
5.根据权利要求1所述的一种圆盘周边增厚旋压机，其特征是：在底座上安装有冷却喷淋管，喷淋管的喷口正对下主轴的上端面工件安装位置布置。
6.根据权利要求1所述的一种圆盘周边增厚旋压机，其特征是：所述四个旋压机构中的旋压模均为圆盘结构，在每个圆盘的圆周面上开有一圈旋压变形槽，且四个圆盘上的旋压变形槽在深度和宽度上不等，并且四个圆盘上的旋压变形槽在深度上逐渐变浅，在宽度上逐渐变宽，且最大一个旋压变形槽的宽度为工件的圆边增厚设计厚度。
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