CN104959439A - 轻合金车轮强力旋压机 - Google Patents

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Abstract

本发明的轻合金车轮强力旋压机，由机械系统、液压系统和电气控制系统构成，属于闭环伺服控制的数控成形设备，专门用于轻合金车轮轮辋的强力旋压成形。其独创之处在于：1）本旋压机为立式C型机身结构形式；2）旋轮轴向进给是由安装在C型机身上部的伺服油缸带动主滑块沿着安装在机身的直线导轨做轴向运动来实现的；3）两个旋轮的径向进给由各自的进给油缸带动径向进给滑块沿着安装在底板上的直线导轨径向运动来实现的；4）尾顶机构垂直安装在C型机身上部，并带有防止尾顶油缸活塞杆旋转的导杆装置；5)主轴调速电机设置在C型机身背面，安装支架带有张紧装置，通过同步带带动主轴和下模旋转；6）旋轮与工件接触角度可调。

Description

轻合金车轮强力旋压机
技术领域
本发明属于数控成形装备技术领域，特别涉及轻合金车轮轮辋的旋压成形设备。
技术背景
目前旋压工艺在铝、镁等轻合金车轮生产中应用的越来越广泛，旋压工艺是一种少无切削的加工工艺，铸造或锻造后的轮坯经过强力旋压工艺后，轮辋部位获得了较大程度的塑性变形，力学性能及延伸率得到了大幅度提高，毛坯中缺陷得以消除，产品重量得到降低。在车轮制造业，随着车轮轻量化需求的发展，对于强力旋压机的需求日益增大。
目前国内外一些厂家针对铝合金车轮生产了一些型号旋压机，主要分为卧式和立式两种结构形式。卧式结构的旋压机对于车轮产品而言，存在着不方便上下料和生产效率低的主要缺点。而立式旋压机的机体结构及传动机构相对复杂，不论是两旋轮还是三旋轮的旋压机，都是采用多立柱形式，结构复杂，致使设备制造成本高，影响了大规模推广应用。因此，面向轻合金车轮轮辋的强力旋压成形，开发结构新颖，形式简单、制造成本低的新型强力旋压机对于车轮轻量化的实现具有重要实用价值，对于车轮制造业的技术进步具有重要意义。
发明内容
本发明的轻合金车轮强力旋压机，由机械系统、液压系统和电气控制系统构成，属于闭环伺服控制的数控旋压成形设备，专门用于轻合金车轮轮辋的强力旋压成形，其独创之处在于：1）本旋压机机身（1-1）为立式C型结构；2）其旋轮（2-1）的轴向进给是由安装在机身（1-1）上部的径向伺服油缸（1-2）带动主滑块（2-10）沿着安装在机身（1-1）的直线导轨（2-9）做轴向运动来实现的；3）主滑块（2-10）上安有径向进给机构，两个旋轮总成（2-2）分别安装在径向进给滑块（2-6）的内侧，旋轮（2-1）的径向进给由各自的径向进给油缸（2-3）带动径向进给滑块（2-6）沿着径向直线导轨（2-5）移动实现的；4）机身（1-1）的上部设有尾顶油缸（1-21），尾顶油缸活塞杆（1-19）的端部既传递尾顶油缸（1-21）发出来的推力，又作为回转支承室（1-18）的中心轴，回转支承室（1-18）下端设有与上模（1-17）配合的安装接口，机身（1-1）的上部还设有防止尾顶油缸活塞杆（1-19）旋转的导杆装置（1-23）；5)主轴调速电机（1-4）竖直安装在机身（1-1）背面的安装支架（1-5）上，电机输出轴（1-6）通过联轴器（1-7）与设置在安装支架（1-5）下部的由安装在双轴承座（1-9）内的轴承(1-8)支承的传动轴（1-12）相联，传动轴（1-12）端部安装有同步带轮(1-11)，传动轴（1-12）将主轴调速电机（1-4）的扭矩传递给同步带轮（1-11），再经同步带（1-10）和主轴同步带轮(1-14)带动主轴（1-15）和安装在主轴（1-15）上端的下模（1-16）旋转，安装支架（1-5）上设有张紧装置（1-13）用于实现同步带（1-10）的张紧度调整。
轻合金车轮强力旋压机的旋轮（2-1）与工件接触角度可调整，调整机构由底板（2-7）、销轴（2-8）、紧固螺栓（2-11）和顶丝（2-12）等构成，通过调整固定于主滑块（2-10）上的顶丝（2-12）的顶出距离，使底板（2-7）以销轴（2-8）为中心相对主滑块（2-10）旋转一定角度，由于旋轮（2-1）及其径向进给机构安装在底板（2-7）上，顶丝（2-12）推动底板（2-7）旋转的同时旋轮（2-1）相对工件旋转相同角度。
与现有旋压机相比，本发明的轻合金车轮强力旋压机的有益效果是：具有结构简单，操作空间大，上下料和安装模具方便的显著优点，特有的旋轮与工件接触角度可调功能，为工艺调试带来了方便，对于缩短工艺调试周期具有重要意义。
附图说明
图1为本发明轻合金车轮强力旋压机侧向剖视图。
图2为本发明轻合金车轮强力旋压机立体图。
图1中所示的设备结构包括：机身（1-1）、径向伺服油缸（1-2）、径向伺服油缸活塞杆（1-3）、主轴调速电机（1-4）、安装支架（1-5）、电机输出轴（1-6）、联轴器（1-7）、轴承(1-8)、双轴承座（1-9）同步带（1-10）、同步带轮(1-11)、传动轴（1-12）、张紧装置（1-13）、主轴同步带轮(1-14)、主轴（1-15）、下模（1-16）、上模（1-17）、回转支承室（1-18）、尾顶油缸活塞杆（1-19）、连板（1-20）、尾顶油缸（1-21）、导套（1-22）、导杆装置（1-23）。
图2中所示的设备结构包括：旋轮（2-1）、旋轮总成（2-2）、径向进给油缸（2-3）、油缸支架（2-4）、径向直线导轨（2-5）、径向进给滑块（2-6）、底板（2-7）、销轴（2-8）、直线导轨（2-9）、主滑块（2-10）、紧固螺栓（2-11）、顶丝（2-12）。
具体实施方式
 以下结合附图就具体实施方式进行详细说明（本实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明作出的任何限定）。
 结合附图1和2对实施细则进行说明，本发明的轻合金车轮强力旋压机的结构如下：
(1) 本发明的轻合金车轮强力旋压机的机身（1-1）为立式C型结构，设备操作空间大，上、下料及安装模具较为方便；
(2) 旋压机的旋轮（2-1）的轴向进给是由安装在机身（1-1）上部的径向伺服油缸（1-2）带动主滑块（2-10）沿着安装在机身（1-1）的直线导轨（2-9）做轴向运动来实现的；
(3) 旋压机的主滑块（2-10）上安有径向进给机构，两个旋轮总成（2-2）分别安装在径向进给滑块（2-6）的内侧，旋轮（2-1）的径向进给由各自的径向进给油缸（2-3）带动径向进给滑块（2-6）沿着径向直线导轨（2-5）移动实现的；
(4) 旋压机的机身（1-1）上部设有尾顶油缸（1-21），尾顶油缸活塞杆（1-19）的端部既传递尾顶油缸（1-21）发出来的推力，又作为回转支承室（1-18）的中心轴，回转支承室（1-18）下端设有与上模（1-17）配合的安装接口，机身（1-1）的上部还设有防止尾顶油缸活塞杆（1-19）旋转的导杆装置（1-23），导杆装置可跟随尾顶油缸活塞杆（1-19）沿着导套（1-22）轴向运动，工作时尾顶油缸活塞杆（1-19）只提供轴向压力不发生转动，而与回转支撑室（1-18）连接的上模（1-17）跟随工件及主轴（1-15）高速旋转；
(5) 旋压机的主轴调速电机（1-4）竖直安装在机身（1-1）背面的安装支架（1-5）上，电机输出轴（1-6）通过联轴器（1-7）与设置在安装支架（1-5）下部的由安装在双轴承座（1-9）内的轴承(1-8)支承的传动轴（1-12）相联，传动轴（1-12）端部安装有同步带轮(1-11)，传动轴（1-12）将主轴调速电机（1-4）的扭矩传递给同步带轮（1-11），再经同步带（1-10）和主轴同步带轮(1-14)带动主轴（1-15）和安装在主轴（1-15）上端的下模（1-16）旋转；
(6) 用于安装主轴调速电机（1-4）的安装支架（1-5）上设有张紧装置（1-13），用于实现同步带（1-10）的张紧度调整；
(7) 旋压机的旋轮（2-1）与工件接触角度可调整，为工艺调试带来了方便，调整机构由底板（2-7）、销轴（2-8）、紧固螺栓（2-11）和顶丝（2-12）等构成，通过调整固定于主滑块（2-10）上的顶丝（2-12）的顶出距离，使底板（2-7）以销轴（2-8）为中心相对主滑块（2-10）旋转一定角度，作为优选的旋转角度为5°，由于旋轮（2-1）及其径向进给机构安装在底板（2-7）上，顶丝（2-12）推动底板（2-7）旋转的同时旋轮（2-1）相对工件旋转相同角度，角度调整后采用紧固螺栓（2-11）将底板（2-7）及旋轮总成（2-2）固定至主滑块（2-10）上。

Claims (2)

1.本发明的轻合金车轮强力旋压机，由机械系统、液压系统和电气控制系统构成，属于闭环伺服控制的数控旋压成形设备，专门用于轻合金车轮轮辋的强力旋压成形，其独创之处在于：1）本旋压机机身（1-1）为立式C型结构；2）其旋轮（2-1）的轴向进给是由安装在机身（1-1）上部的径向伺服油缸（1-2）带动主滑块（2-10）沿着安装在机身（1-1）的直线导轨（2-9）做轴向运动来实现的；3）主滑块（2-10）上安有径向进给机构，两个旋轮总成（2-2）分别安装在径向进给滑块（2-6）的内侧，旋轮（2-1）的径向进给由各自的径向进给油缸（2-3）带动径向进给滑块（2-6）沿着径向直线导轨（2-5）移动实现的；4）机身（1-1）的上部设有尾顶油缸（1-21），尾顶油缸活塞杆（1-19）的端部既传递尾顶油缸（1-21）发出来的推力，又作为回转支承室（1-18）的中心轴，回转支承室（1-18）下端设有与上模（1-17）配合的安装接口，机身（1-1）的上部还设有防止尾顶油缸活塞杆（1-19）旋转的导杆装置（1-23）；5)主轴调速电机（1-4）竖直安装在机身（1-1）背面的安装支架（1-5）上，电机输出轴（1-6）通过联轴器（1-7）与设置在安装支架（1-5）下部的由安装在双轴承座（1-9）内的轴承(1-8)支承的传动轴（1-12）相联，传动轴（1-12）端部安装有同步带轮(1-11)，传动轴（1-12）将主轴调速电机（1-4）的扭矩传递给同步带轮（1-11），再经同步带（1-10）和主轴同步带轮(1-14)带动主轴（1-15）和安装在主轴（1-15）上端的下模（1-16）旋转，安装支架（1-5）上设有张紧装置（1-13）用于实现同步带（1-10）的张紧度调整。
2.权利要求1中所述的轻合金车轮强力旋压机，其特征在于：旋轮（2-1）与工件接触角度可调整，调整机构由底板（2-7）、销轴（2-8）、紧固螺栓（2-11）和顶丝（2-12）等构成，通过调整固定于主滑块（2-10）上的顶丝（2-12）的顶出距离，使底板（2-7）以销轴（2-8）为中心相对主滑块（2-10）旋转一定角度，由于旋轮（2-1）及其径向进给机构安装在底板（2-7）上，顶丝（2-12）推动底板（2-7）旋转的同时旋轮（2-1）相对工件旋转相同角度。
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