CN109175052B - 内外轮对旋机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旋压机相关领域，具体是一种内外轮对旋机，旨在解决现有旋压机对毛坯内壁加工效率低和加热不均匀的技术问题。本发明提供一种内外轮对旋机，设置有相对布置的内旋轮和外旋轮，外旋轮与内旋轮同步轴向移动为其提供反向支撑力，内旋轮同时径向进给进行加工，整个结构可在现有外旋式旋压机的基础上进行改造，节省了设备成本，且用改进后的内外轮对旋机，可方便毛坯内壁的旋压加工，大大提高了加工效率，减少加工工序，节省了人力成本；本发明的内外轮对旋机上还设置有加热元件，加热元件间隙套装在毛坯的壁的局部，通过毛坯的旋转对其进行加热，相对现有的明火加热，加热更加均匀。

Description

内外轮对旋机

技术领域

本发明涉及旋压机相关领域，具体是一种内外轮对旋机。

背景技术

金属旋压成型，是指通过旋转使金属受力点由点到线由线到面，同时在某个方向给予一定的压力使金属材料沿着这一方向变形和流动而形成设定形状。旋压机就是一种用以金属旋压成型的设备。现有旋压机皆为外旋式旋压机，即设置有至少两个外旋轮，配合内模对筒状毛坯进行旋压加工，主要用于实现毛坯的拉长及毛坯外壁的成型，例如导弹外壳等大型筒体，在现有旋压机上主要用于外壁的成型加工。对于一些内壁设有环状凸台等结构的毛坯，现有主要采用多瓣拼装的内模配合外旋轮对其进行加工，这种加工方式加工每个毛坯都需将内模进行拆装，生产效率极低，且加工质量难以保障，往往还需再经过车床、镗床、加工中心等多个机加工工序进行加工，工序繁琐，且加工成本高。

发明内容

本发明旨在解决现有旋压机对毛坯内壁加工效率低的技术问题。为此，本发明提出一种内外轮对旋机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

内外轮对旋机，包括机床本体，所述机床本体设置有主轴，所述主轴固定连接有用以安装毛坯的连接座；还包括外旋轮，所述外旋轮连接有驱动其横向和纵向移动的第一驱动总成，所述第一驱动总成与机床本体的控制装置连接，还包括内旋轮，所述内旋轮转动安装在旋轮架的端部，所述旋轮架连接有驱动其横向和纵向移动的第二驱动总成，所述第二驱动总成与机床本体的控制装置连接，所述内旋轮和外旋轮相对夹持在毛坯的内外两侧以完成旋压加工。机床本体的控制装置控制第一驱动总成和第二驱动总成的动作，第一驱动总成驱动外旋轮横向和纵向的移动，第二驱动总成驱动内旋轮横向和纵向的移动。具体加工时，外旋轮和内旋轮被驱动至分别抵压在毛坯的外壁和内壁上，且相对设置，然后外旋轮和内旋轮被驱动同步轴向移动，并且在轴向移动的同时，内旋轮根据设定的程序径向进给，外旋轮径向不进给以为内旋轮提供反向支撑力，从而实现毛坯内壁的加工。这里的相对是指外旋轮和内旋轮抵压在毛坯壁的同一个位置，以为彼此提供反向支撑。另外，本发明主要为加工毛坯的内壁而设计的，但是本发明的结构也可用以外壁的旋压加工，只需让内旋轮和外旋轮轴向同步移动，同时内旋轮不进给，外旋轮进给即可。

进一步的，所述机床本体上还增设有支撑架，所述支撑架可拆卸固定有加热元件，所述加热元件包括两块同轴且不等径的圆弧弯板，两块圆弧弯板之间形成有容置毛坯的壁的间隙，两块圆弧弯板的远离连接座的平面端通过扇环状的连接板相连，所述圆弧弯板上布置有加热管，所述加热管与机床本体的控制装置电连接。现有技术中，外旋式旋压机主要通过明火加热毛坯的外侧，本发明将外旋改为了内外轮对旋，如果还采用明火加热，首先在腔体内进行明火加热不够方便，其次腔体内的内旋轮也会对加热工序造成干扰，最重要的是采用明火加热易造成受热不均匀。本发明的加热元件在使用时，需先将毛坯装夹在连接座上，再将加热元件套在毛坯的壁上，这里的套即将连接板远离主轴放置，然后使毛坯的壁置于两块圆弧弯板之间形成的间隙内，用支撑架将加热元件固定。本领域人员公知的，所述的间隙的径向厚度应大于毛坯壁的厚度，这样才能容纳毛坯，并且本领域人员容易想到的一种圆弧弯板的优选安装方式，使两个圆弧弯板的轴线与安装好后的毛坯的轴线重合。前述的“支撑架可拆卸固定有加热元件”，这里采用可拆卸是为了在加工不同厚度的毛坯时，可更换不同的加热元件进行，适用性更广。这里，本领域人员容易想到的，圆弧弯板的轴向长度应该要大于毛坯的原始长度，与加工后的毛坯轴向长度基本一致。工作时，机床本体的控制装置控制加热管的供电通断和调节，由于毛坯跟随主轴旋转，且加热管均布在圆弧弯板上，这样使得毛坯加热的均匀性。本发明提供的加热元件尤其适合于内旋加工方式，可避免内旋轮造成的干扰。

本发明的有益效果是：本发明提供一种内外轮对旋机，设置有相对布置的内旋轮和外旋轮，外旋轮与内旋轮同步轴向移动为其提供反向支撑力，内旋轮同时径向进给进行加工，整个结构可在现有外旋式旋压机的基础上进行改造，节省了设备成本，且用改进后的内外轮对旋机，可方便毛坯内壁的旋压加工，大大提高了加工效率，减少加工工序，节省了人力成本。

附图说明

图1是本发明整体结构的俯视结构示意图；

图2是本发明整体结构的右视结构示意图；

图3是本发明的加热元件与毛坯配合的结构示意图；

图4是本发明的加热元件的结构示意图；

图5是本发明的加热元件的安装状态结构示意图；

图6是本发明的毛坯与卡盘配合结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图5，本发明的包括机床本体1，所述机床本体1设置有主轴2，所述主轴2固定连接有用以安装毛坯的连接座3；还包括外旋轮4，所述外旋轮4连接有驱动其横向和纵向移动的第一驱动总成5，所述第一驱动总成5与机床本体1的控制装置连接，其特征在于：还包括内旋轮6，所述内旋轮6转动安装在旋轮架7的端部，所述旋轮架7连接有驱动其横向和纵向移动的第二驱动总成8，所述第二驱动总成8与机床本体1的控制装置连接，所述内旋轮6和外旋轮4相对夹持在毛坯的内外两侧以完成旋压加工。机床本体1的控制装置控制第一驱动总成5和第二驱动总成8的动作，第一驱动总成5驱动外旋轮4横向和纵向的移动，第二驱动总成8驱动内旋轮6横向和纵向的移动。具体加工时，外旋轮4和内旋轮6被驱动至分别抵压在毛坯的外壁和内壁上，且相对设置，然后外旋轮4和内旋轮6被驱动同步轴向移动，并且在轴向移动的同时，内旋轮6根据设定的程序径向进给，外旋轮4径向不进给以为内旋轮6提供反向支撑力，从而实现毛坯内壁的加工。这里的相对是指外旋轮4和内旋轮6抵压在毛坯壁的同一个位置，以为彼此提供反向支撑。另外，本发明主要为加工毛坯的内壁而设计的，但是本发明的结构也可用以外壁的旋压加工，只需让内旋轮6和外旋轮4轴向同步移动，同时内旋轮6进项不进给，外旋轮4进给即可。

进一步的，所述机床本体1上还增设有支撑架9，所述支撑架9可拆卸固定有加热元件10，所述加热元件10包括两块同轴且不等径的圆弧弯板10-1，两块圆弧弯板10-1之间形成有容置毛坯的壁的间隙10-2，两块圆弧弯板10-1的远离连接座3的平面端通过扇环状的连接板10-3相连，所述圆弧弯板10-1上布置有加热管10-4，所述加热管10-4与机床本体1的控制装置电连接。现有技术中，外旋式旋压机主要通过明火加热毛坯的外侧，本发明将外旋改为了内外轮对旋，如果还采用明火加热，首先在腔体内进行明火加热不够方便，其次腔体内的内旋轮6也会对加热工序造成干扰，最重要的是采用明火加热易造成受热不均匀。本发明的加热元件10在使用时，需先将毛坯装夹在连接座3上，再将加热元件10套在毛坯的壁上，这里的套即将连接板10-3远离主轴2放置，然后使毛坯的壁置于两块圆弧弯板10-1之间形成的间隙10-2内，用支撑架9将加热元件10固定。本领域人员公知的，所述的间隙10-2的径向厚度应大于毛坯壁的厚度，这样才能容纳毛坯，并且本领域人员容易想到的一种圆弧弯板10-1的优选安装方式，使两个圆弧弯板10-1的轴线与安装好后的毛坯的轴线重合。前述的“支撑架9可拆卸固定有加热元件10”，这里采用可拆卸是为了在加工不同厚度的毛坯时，可更换不同的加热元件10进行，适用性更广。这里，本领域人员容易想到的，圆弧弯板10-1的轴向长度应该要大于毛坯的原始长度，与加工后的毛坯轴向长度基本一致。工作时，机床本体1的控制装置控制加热管10-4的供电通断和调节，由于毛坯跟随主轴2旋转，且加热管10-4均布在圆弧弯板10-1上，这样使得毛坯加热的均匀性。本发明提供的加热元件10尤其适合于内旋加工方式，可避免内旋轮6造成的干扰。

作为上述加热管10-4的一种优选布置结构，所述圆弧弯板10-1沿其内弧面设置有圆弧状的凹部，所述加热管10-4嵌装在所述凹部内，这样的结构可避免在毛坯旋转时，加热管10-4与毛坯的壁摩擦磕碰，导致加热元件10的损坏。这里加热元件10可采用红外线加热管10-4等本领域常用的结构。进一步的，为防止毛坯上的碎屑或者外界灰尘进入加热元件10内部，在凹部上还盖合有盖板，盖板与凹部共同形成一封闭腔体，加热管10-4置于该封闭腔体中。

由于支撑架9对加热元件10的支撑只是在一端，所以对于支撑架9的刚性要求较高。为降低支撑架9的支撑压力，所述机床本体1上或配套设置有用以起吊和支撑加热元件10的起吊装置14，在工作时，支撑架9与起吊装置14共同配合实现加热元件10的稳固支撑。当然，起吊装置14也用于加热元件10的安装。

作为支撑架9的一种优选结构，所述支撑架9包括固定在机床本体1上的底架9-1，所述底架9-1的上端部铰接有支撑杆9-2，所述底架9-1上还固定有顶部带有卡槽的支撑板9-3，所述支撑杆9-2可通过绕铰接轴转动使其中部卡撑于所述卡槽中，所述支撑杆9-2的未与底架9-1连接的端部与直径较大的一块圆弧弯板10-1可拆卸固定。这样结构的支撑架9刚性较强，结构稳定性高，能够很好的满足加热元件10的支撑工作。

作为上述技术方案中的“可拆卸固定”的一种优选方案，所述支撑杆9-2的未与底架9-1连接的端部设置有螺孔，所述螺孔内拧装有调节螺杆9-4，所述调节螺杆9-4外漏于螺孔的端部转动套装有一连接块，直径较大的一块圆弧弯板10-1上固定有带有凹部的安装块，所述连接块嵌装在所述安装块内并共同穿插销轴实现可拆卸固定。这样，具体使用时，可通过拧动调节螺杆9-4，来微调加热元件10的位置，使用更加方便。

进一步的，所述底架9-1焊接或可拆卸固定在机床本体1上。采用焊接方式，整个支撑架9不能更换，只能提供一种加热元件10的安装位置；采用可拆卸固定，整个支撑架9可以更换，可通过更换支撑架9满足多种不同高度的加热元件10的安装位置的需求，优选为可拆卸固定。

对于加热元件10的安装固定，可通过可拆卸固定的辅助加强筋等结构配合支撑杆9-2使用，可使支撑更为牢固。

作为内旋轮6的一种优选安装方式，所述旋轮架7的端部固定有转轴安装架，所述转轴安装架通过轴承支撑有转轴，所述内旋轮6固定套装在所述转轴上。具体的，为保障轴向和径向都可受力，转轴的支撑更可靠，轴承设置有三个，分别为调心滚子轴承、推力调心轴承和圆锥滚子轴承。

参照图6，作为毛坯的一种优选装夹方式，所述连接座3固定连接有卡盘11，所述卡盘11上均布有至少三个可径向移动的活动卡爪12，所述活动卡爪12通过抵接毛坯内壁支撑毛坯。现有技术中，毛坯的装夹主要通过螺栓连接，即将毛坯的端面与连接座3共同穿插一螺栓实现固定，但是这种装夹方式需要在毛坯铸造时留出螺栓穿插的部分，提高了毛坯的成本且之后还需切削掉，提高了加工工作量。本发明采用卡盘11结构毛坯无需留出螺栓固定余量，节省了毛坯成本，也节省了后续加工的工作量。进一步的，所述卡盘11的侧面设置有用以调节活动卡爪12径向位置的调节孔13。这里的卡盘11结构为现有常见的机床用的卡盘结构，其调节及驱动方式也采用常规的结构即可。

进一步的，所述第一驱动总成5/第二驱动总成8由横向进给机构和纵向进给机构组成。这里横向进给机构和纵向进给机构采用现有旋压机的常规驱动结构即可。

以上具体结构和尺寸数据是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.内外轮对旋机，包括机床本体（1），所述机床本体（1）设置有主轴（2），所述主轴（2）固定连接有用以安装毛坯的连接座（3）；还包括外旋轮（4），所述外旋轮（4）连接有驱动其横向和纵向移动的第一驱动总成（5），所述第一驱动总成（5）与机床本体（1）的控制装置连接，其特征在于：还包括内旋轮（6），所述内旋轮（6）转动安装在旋轮架（7）的端部，所述旋轮架（7）连接有驱动其横向和纵向移动的第二驱动总成（8），所述第二驱动总成（8）与机床本体（1）的控制装置连接，所述内旋轮（6）和外旋轮（4）相对夹持在毛坯的内外两侧以完成旋压加工，所述机床本体（1）上还增设有支撑架（9），所述支撑架（9）可拆卸固定有加热元件（10），所述加热元件（10）包括两块同轴且不等径的圆弧弯板（10-1），两块圆弧弯板（10-1）之间形成有容置毛坯的壁的间隙（10-2），两块圆弧弯板（10-1）的远离连接座（3）的平面端通过扇环状的连接板（10-3）相连，所述圆弧弯板（10-1）上布置有加热管（10-4），所述加热管（10-4）与机床本体（1）的控制装置电连接，所述支撑架（9）包括固定在机床本体（1）上的底架（9-1），所述底架（9-1）的上端部铰接有支撑杆（9-2），所述底架（9-1）上还固定有顶部带有卡槽的支撑板（9-3），所述支撑杆（9-2）卡撑于所述卡槽中，所述支撑杆（9-2）的未与底架（9-1）连接的端部与直径较大的一块圆弧弯板（10-1）可拆卸固定，所述连接座（3）固定连接有卡盘（11），所述卡盘（11）上均布有至少三个可径向移动的活动卡爪（12），所述活动卡爪（12）通过抵接毛坯内壁支撑毛坯。

2.根据权利要求1所述的内外轮对旋机，其特征在于：所述机床本体（1）上配套设置有用以起吊和支撑加热元件（10）的起吊装置（14）。

3.根据权利要求1所述的内外轮对旋机，其特征在于：所述支撑杆（9-2）的未与底架（9-1）连接的端部设置有螺孔，所述螺孔内拧装有调节螺杆（9-4），所述调节螺杆（9-4）外露于螺孔的端部转动套装有一连接块，直径较大的一块圆弧弯板（10-1）上固定有带有凹部的安装块，所述连接块嵌装在所述安装块内并共同穿插销轴实现可拆卸固定。

4.根据权利要求1所述的内外轮对旋机，其特征在于：所述底架（9-1）焊接或可拆卸固定在机床本体（1）上。

5.根据权利要求1所述的内外轮对旋机，其特征在于：所述旋轮架（7）的端部固定有转轴安装架，所述转轴安装架通过轴承支撑有转轴，所述内旋轮（6）固定套装在所述转轴上。

6.根据权利要求1所述的内外轮对旋机，其特征在于：所述卡盘（11）的侧面设置有用以调节活动卡爪（12）径向位置的调节孔（13）。