CN105108018B - 一种实现直线摆动的摆辗机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现直线摆动的摆辗机，包括机身、摆头机构、旋转机构和滑动机构；所述摆头机构包括摆头座和摆头，所述摆头座内开设有半圆形孔，所述摆头包括半圆柱体和阶梯轴，所述半圆柱体横向设置、可转动的安装在半圆形孔内，所述阶梯轴的下端固定安装在半圆柱体上，所述阶梯轴的上端开设有腰孔；所述旋转机构包括电机、减速箱、一对转盘、偏心轴和支架，一对转盘同轴设置在所述阶梯轴的两侧，所述偏心轴穿过所述阶梯轴的腰孔、水平安装在一对转盘之间；所述滑动机构包括液压油缸和滑块。本发明结构简单，制造容易，设备成本较低，还可减小机身的振动。
Description
技术领域
本发明涉及一种能对轴向尺寸较长的零件(例如齿条)进行摆辗成形的设备，具体涉及一种实现直线摆动的摆辗机。
背景技术
摆辗是连续局部塑性成形新工艺，具有省力、冲击小、振动小、噪声小、节能节材和产品精度高等优点，广泛应用于机械、汽车、电器、仪表、五金工具等众多工业领域。
摆辗成形长轴类零件(例如齿条)需要摆辗机能实现直线轨迹，目前国内大多采用从国外进口的四轨迹摆辗机，它利用双偏心套，通过变速箱控制转速来实现直线轨迹，这种四轨迹摆辗机结构复杂，制造成本和维修费用较高，并且偏心套结构在实现直线摆动时，由于双偏心套运动过程中会产生较大的振荡离心力，会使机身产生剧烈的振动，不利于企业对零件的大规模生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现直线摆动的摆辗机，它结构简单，制造容易，设备成本较低，还可减小机身的振动。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种实现直线摆动的摆辗机，该摆辗机包括机身，所述机身包括上箱体和底座，该摆辗机还包括摆头机构、旋转机构和滑动机构；其中，
所述摆头机构包括摆头座和摆头，所述摆头座固定安装在上箱体上，所述摆头座内开设有半圆形孔，所述摆头包括半圆柱体和阶梯轴，所述半圆柱体横向设置、可转动的安装在所述摆头座的半圆形孔内，所述阶梯轴的下端固定安装在半圆柱体上，所述阶梯轴的上端穿过上箱体设置，所述阶梯轴的上端开设有腰孔，所述腰孔的中心与半圆柱体的轴心平行；
所述旋转机构包括电机、减速箱、一对转盘、偏心轴和支架，所述电机和减速箱固定安装在上箱体的顶部，一对转盘同轴设置在所述阶梯轴的两侧，第一转盘与减速箱的主轴连接，第二转盘转动安装在支架上，所述支架固定安装在上箱体上，所述偏心轴穿过所述阶梯轴的腰孔、水平安装在一对转盘之间；
所述滑动机构包括液压油缸和滑块，所述滑块滑动安装在底座上、位于所述摆头的下方，所述液压油缸与滑块连接、用于驱动所述滑块做上下往复运动。
按上述技术方案，所述偏心轴相对于第一转盘的偏心距e＝Htanγ，其中H为摆头焦点到腰孔中心的距离，γ为该摆辗机的最大摆角。
按上述技术方案，该摆辗机的最大摆角γ＝2°。
按上述技术方案，所述腰孔的长度L≥2e+d，其中d为偏心轴的直径。
按上述技术方案，所述摆头座与半圆柱体之间安装有摆头密封圈和涨圈，所述摆头密封圈通过密封法兰安装在上箱体上。
按上述技术方案，所述阶梯轴上位于上箱体内的部分套装有圆柱面座，所述圆柱面座固定安装在上箱体上，所述圆柱面座的上方安装有压盖，所述压盖的上方安装有紫铜垫片，所述紫铜垫片的上方安装有调节螺母，所述调节螺母的上方安装有锁紧螺母，所述调节螺母和锁紧螺母分别通过螺纹与阶梯轴连接。
本发明产生的有益效果是：本发明中摆头的部分结构采用半圆柱体结构，比现有摆辗机中球面结构的摆头简单，制造容易，并且采用半圆柱体结构，可以限制摆头绕其中心线转动，而无需使用防转装置，结构进一步简化；而且，本发明中传动部分采用结构简单的转盘和偏心轴取代了复杂的双偏心套结构，同时用减速箱代替了结构复杂的变速箱，从而使摆头实现直线运动的方式和结构都大为简化，并且，通过转盘和偏心轴直接带动摆头做直线运动，可使机身的振动大为减小。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1的侧视图。
图3是摆头运动过程中偏心轴的位置示意图。
图中：1－摆头，2－锁紧螺母，3－调节螺母，4－压盖，5－圆柱面座，6－垫片，7－摆头座，8－涨圈，9－摆头密封圈，10－密封法兰，11－紫铜垫片，12－上箱体，13－键，14－滑块，15－液压油缸，16－底座，17－电机，18－减速箱，19－第一转盘，20－偏心轴，21－第二转盘，22－支架。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2所示，一种实现直线摆动的摆辗机，该摆辗机包括机身，机身包括上箱体12和底座16，该摆辗机还包括摆头机构、旋转机构和滑动机构；其中，
所述摆头机构包括摆头座7和摆头1，摆头座7固定安装在上箱体12上，其中，摆头座7通过垫片6和螺钉固定在上箱体12，摆头座7内开设有半圆形孔，摆头1包括半圆柱体和阶梯轴，其中，阶梯轴和半圆柱体通过键13和螺钉连接，半圆柱体横向设置、可转动的安装在摆头座7的半圆形孔内，阶梯轴的下端固定安装在半圆柱体上，阶梯轴的上端穿过上箱体12设置，阶梯轴的上端开设有腰孔，腰孔的中心与半圆柱体的轴心平行；
旋转机构包括电机17、减速箱18、一对转盘、偏心轴20和支架22，电机17和减速箱18固定安装在上箱体12的顶部，一对转盘同轴设置在阶梯轴的两侧，第一转盘19与减速箱18的主轴连接，第二转盘21转动安装在支架22上，支架22固定安装在上箱体12上，偏心轴20穿过阶梯轴的腰孔、水平安装在一对转盘之间；
滑动机构包括液压油缸15和滑块14，滑块14滑动安装在底座16上、位于摆头1的下方，液压油缸15与滑块14连接、用于驱动滑块14做上下往复运动。
在本发明的优选实施例中，如图3所示，为了保证在摆辗过程中，摆头在最大摆角γ之间来回摆动，偏心轴20相对于第一转盘19的偏心距e＝Htanγ，其中H为摆头1焦点到腰孔中心的距离，γ为该摆辗机的最大摆角，在本实施例中，摆辗机的最大摆角γ＝2°。偏心轴20相对于转盘19中心的偏心距e要满足关系式e＝Htanγ，其中H为摆头焦点到腰孔中心的距离。
在本发明的优选实施例中，如图3所示，为了保证偏心轴在腰孔中能够实现完整的圆周运动而不被干涉，腰孔的长度L≥2e+d，其中d为偏心轴20的直径。
在本发明的优选实施例中，如图1所示，摆头座7与半圆柱体之间安装有摆头密封圈9和涨圈8，摆头密封圈9通过密封法兰10安装在上箱体12上。密封圈和涨圈用于防止半圆柱体和摆头座之间的润滑油泄露。
在本发明的优选实施例中，如图1所示，阶梯轴上位于上箱体12内的部分套装有圆柱面座5，圆柱面座5固定安装在上箱体12上，圆柱面座5的上方安装有压盖4，压盖4的上方安装有紫铜垫片11，紫铜垫片11的上方安装有调节螺母3，调节螺母3的上方安装有锁紧螺母2，调节螺母3和锁紧螺母2分别通过螺纹与阶梯轴连接。调节螺母、紫铜垫片和锁紧螺母可以调节摆头的上下位移，压盖和圆柱面座用于摆头的摆动。
如图1-图3所示，本发明的工作原理如下：
在电机17及减速箱18的带动下，第一转盘19绕着自身中心轴旋转，固定在第一转盘19上的偏心轴20绕着第一转盘19的中心做圆周运动，圆周运动的半径为偏心距e，由于偏心轴20穿过摆头1上端的腰孔，偏心轴20在旋转过程中会推动摆头1在平面上来回摆动，在摆头作往复直线运动的同时，被成形的零件放在滑块14上，在液压油缸15的作用下，油压力转化为对滑块14的推力，使滑块14顶着工件快速上行，滑块14上行到指定位置后，滑块14的速度由快进转化为工进，工进过程中零件与摆头接触进行摆辗成形，摆辗完成后，在油缸15的作用下滑块14向下运动，最后由顶料杆将零件顶出。
如图3所示，在一个周期内，摆头的运动过程可以分为四个阶段：第一阶段，偏心轴20从位置A运动到位置B，此时摆头1从中心位置向左偏转到最大摆角γ处；第二阶段，偏心轴20从位置B运动到位置C，此时摆头1从最大摆角γ处回到中心位置；第三阶段，偏心轴20从位置C运动到位置D，此时摆头1从中心位置向右偏转到最大摆角γ处；第四阶段，偏心轴20从位置D回到位置A，此时摆头1从最大摆角γ处回到中心位置。当偏心轴重复这四个阶段的过程时，摆头也不停地在最大摆角之间来回摆动，从而实现直线摆辗。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种实现直线摆动的摆辗机，该摆辗机包括机身，所述机身包括上箱体(12)和底座(16)，其特征在于，该摆辗机还包括摆头机构、旋转机构和滑动机构；其中，
所述摆头机构包括摆头座(7)和摆头(1)，所述摆头座(7)固定安装在上箱体(12)上，所述摆头座(7)内开设有半圆形孔，所述摆头(1)包括半圆柱体和阶梯轴，所述半圆柱体横向设置、可转动的安装在所述摆头座(7)的半圆形孔内，所述阶梯轴的下端固定安装在半圆柱体上，所述阶梯轴的上端穿过上箱体(12)设置，所述阶梯轴的上端开设有腰孔，所述腰孔的中心与半圆柱体的轴心平行；
所述旋转机构包括电机(17)、减速箱(18)、一对转盘、偏心轴(20)和支架(22)，所述电机(17)和减速箱(18)固定安装在上箱体(12)的顶部，一对转盘同轴设置在所述阶梯轴的两侧，第一转盘(19)与减速箱(18)的主轴连接，第二转盘(21)转动安装在支架(22)上，所述支架(22)固定安装在上箱体(12)上，所述偏心轴(20)穿过所述阶梯轴的腰孔、水平安装在一对转盘之间；
所述滑动机构包括液压油缸(15)和滑块(14)，所述滑块(14)滑动安装在底座(16)上、位于所述摆头(1)的下方，所述液压油缸(15)与滑块(14)连接、用于驱动所述滑块(14)做上下往复运动。
2.根据权利要求1所述的摆辗机，其特征在于，所述偏心轴(20)相对于第一转盘(19)的偏心距e＝Htanγ，其中H为摆头(1)焦点到腰孔中心的距离，γ为该摆辗机的最大摆角。
3.根据权利要求2所述的摆辗机，其特征在于，该摆辗机的最大摆角γ＝2°。
4.根据权利要求2所述的摆辗机，其特征在于，所述腰孔的长度L≥2e+d，其中d为偏心轴(20)的直径。
5.根据权利要求1所述的摆辗机，其特征在于，所述摆头座(7)与半圆柱体之间安装有摆头密封圈(9)和涨圈(8)，所述摆头密封圈(9)通过密封法兰(10)安装在上箱体(12)上。
6.根据权利要求1所述的摆辗机，其特征在于，所述阶梯轴上位于上箱体(12)内的部分套装有圆柱面座(5)，所述圆柱面座(5)固定安装在上箱体(12)上，所述圆柱面座(5)的上方安装有压盖(4)，所述压盖(4)的上方安装有紫铜垫片(11)，所述紫铜垫片(11)的上方安装有调节螺母(3)，所述调节螺母(3)的上方安装有锁紧螺母(2)，所述调节螺母(3)和锁紧螺母(2)分别通过螺纹与阶梯轴连接。
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