CN107138583B - 一种轴向大承载高速滚珠旋压机 - Google Patents

Abstract

一种轴向大承载高速滚珠旋压机，属于机械设计与材料加工领域，其特征是：上横梁上安装有活塞缸，活塞杆下端与活动横梁连接，芯模上端与活动横梁连接，管坯套在芯模外面，芯模下端穿入到模环中心孔内，模环中心孔内装有滚珠。电主轴与连接在工作平台下方的支撑架通过螺栓连接固定，其输出轴即为中空的芯轴；工作平台中心孔内安装有制有台阶中心孔的法兰盘，法兰盘中心孔内安装有止推轴承，止推轴承上面与模环下端面相抵触，芯轴上段活套在止推轴承中心孔内，其顶段通过螺纹与模环连接。优点是改善了电主轴的轴向承载能力较弱问题，实现了旋压机的高低速切换，提高了旋压机通用性。

Description

一种轴向大承载高速滚珠旋压机

技术领域

本发明属于机械设计与材料加工领域，具体涉及一种轴向大承载高速滚珠旋压机。

背景技术

滚珠旋压是一种采用滚珠作为变形工具对管坯施加外力，使管坯受压并产生连续逐点变形的强力旋压成形工艺。作为一种先进的塑性加工技术，滚珠旋压具有材料利用率高、变形效率高、制品范围广、尺寸精度高等特点，常被用于生产高精度、薄壁管类零件。

滚珠旋压加工所用的机械设备称之为滚珠旋压机或滚珠旋压机床。如图1、图2所示，现有滚珠旋压机的机架结构多为三梁四柱式，在工作平台3的下方设置有主轴箱10，通过电动机、传动装置带动主轴旋转；在上横梁1上面安装有活塞缸6，推动芯模8及管坯下移进入模环9内，实现管坯减薄加工。

随着滚珠旋压技术的飞速发展以及广泛应用，旋压机逐渐由1000r/min以下的中低速加工向高速加工发展，而且对旋压机的通用性要求越来越高，但是现有的高速滚珠旋压机的高速电主轴轴向承载能力较弱，主传动转速较低，往往难以实现大减薄量旋压，导致旋压加工效率降低，也制约着旋压机向通用性方向的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴向大承载高速滚珠旋压机，可有效地克服现有技术存在的缺点。

本发明是这样实现的：如图1、图2所示，在三梁四柱机架的上横梁1上安装有活塞缸6，活塞杆7的下端与活动横梁2连接，芯模8上端与活动横梁2连接，管坯套在芯模8的外面，芯模8的下端穿入到模环9的中心孔内，模环9的中心孔内装有滚珠，其特征在于如图3、4所示，高速电主轴11与连接在工作平台3下方的支撑架19通过螺栓固定连接，其输出轴即为中空的芯轴16；轴向负载装置是：在工作平台3的中心孔内安装有制有台阶中心孔的法兰盘13，法兰盘13与工作平台3通过螺栓组17联接，在法兰盘13中心孔内安装有止推轴承12，止推轴承12的上面与模环9的下端面相抵触，芯轴16的上段活套在止推轴承12的中心孔内，其顶段通过螺纹与模环9连接。防护罩18安装在工作平台3的上面。

本发明的优点和积极效果是：

（1）本发明所述高速滚珠旋压机在进行大减薄量旋压时，会产生大的轴向载荷，由于在现有技术机体中增加了轴向负载装置，使得旋压产生的轴向载荷被轴向负载装置分担，轴向载荷通过止推轴承12以及法兰盘13传递到工作平台上，缓减了高速电主轴的轴向大载荷承载，改善了高速电主轴的轴向承载能力较弱问题，实现了大减薄量滚珠旋压，可使旋压机的生产能力更大的发挥。

（2）本发明所述轴向负载装置与工作平台是螺栓连接，属可拆卸式，当在低速大载荷旋压时，装上轴向负载装置，实现旋压机的低速重载工作；当在高速低载荷旋压时，卸掉轴向负载装置，模环9直接与电主轴11的轴端螺纹连接，实现旋压机的高速低载荷旋压，实现了旋压机在高速低载荷和低速重载之间的切换，提高了旋压机的通用性。

附图说明

图1是旋压机机架示意图

图2是现有技术滚珠旋压机结构简图

图3是本发明所述高速滚珠旋压机结构简图

图4是图3中A处放大图

图中：

1——上横梁 2——活动横梁 3——工作平台 4——立柱

5——基座 6——活塞缸 7——活塞杆 8——芯模

9——模环 10——主轴箱 11——高速电主轴 12——止推轴承

13——法兰盘 14——管坯 15——滚珠 16——芯轴

17—— 螺栓组 18——防护罩 19——支撑架。

具体实施方式

参照图3和图4所示，首先将管坯14套装在芯模8外面，启动高速电主轴11使芯轴16旋转，带动模环9转动，启动活塞缸6使活塞杆7下移，推动活动横梁2及芯模8下移，使得管坯14在滚珠15旋压下发生减壁及下移。

当旋压机在低速下进行工件大减薄量旋压时，将轴向负载装置安装在工作平台3上，这样就把大减薄量旋压造成的轴向大载荷通过轴向负载装置进行了缓冲，传递到了工作平台3上，减轻了高速电主轴11的轴向承载压力，实现旋压机的低速重载工作。当旋压机在高速下进行工件小减薄量旋压时，将轴向负载装置从工作平台3上卸掉，实现旋压机的高速低载荷工作。

Claims (1)

1.一种轴向大承载高速滚珠旋压机，包括在三梁四柱机架的上横梁（1）上安装有活塞缸（6），活塞杆（7）的下端与活动横梁（2）连接，芯模（8）上端与活动横梁（2）连接，管坯套在芯模（8）的外面，芯模（8）的下端穿入到模环（9）的中心孔内，模环（9）的中心孔内装有滚珠，其特征在于高速电主轴（11）与连接在工作平台（3）下方的支撑架（19）通过螺栓固定连接，其输出轴即为中空的芯轴（16）；轴向负载装置是：在工作平台（3）的中心孔内安装有制有台阶中心孔的法兰盘（13），法兰盘（13）与工作平台（3）通过螺栓组（17）联接，在法兰盘（13）中心孔内安装有止推轴承（12），止推轴承（12）的上面与模环（9）的下端面相抵触，芯轴（16）的上段活套在止推轴承（12）的中心孔内，其顶段通过螺纹与模环（9）连接，防护罩（18）安装在工作平台（3）的上面。