CN109277505B - 中小型环件马架扩孔转动控制装置及其使用方法 - Google Patents
中小型环件马架扩孔转动控制装置及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种中小型环件马架扩孔转动控制装置及其使用方法,该装置包括马架、可旋转可拆卸的设在马架上的且用于穿过环件的芯轴、用于驱动芯轴旋转的芯轴驱动件、两组对称的设在芯轴两侧的抱辊组件,抱辊组件包括能朝向芯轴摆动的杠杆、可旋转的设在杠杆一端的且用于下压环件的抱辊、用于驱动抱辊旋转的抱辊驱动件、与杠杆另一端连接的且用于驱动抱辊摆动的杠杆驱动件,芯轴和抱辊均水平且相互平行,芯轴驱动件采用手动或电动,抱辊驱动件由芯轴驱动件带动驱动或独立驱动。本发明工作条件稳定,环件的转动角度可控,成型过程稳定,成型出的环件尺寸精度高。
Description
技术领域
本发明属于锻造技术领域,具体涉及一种中小型环件马架扩孔转动控制装置及其使用方法。
背景技术
在锻造技术领域,减少空心毛坯壁厚而增加其内外径的锻造工序称为扩孔,扩孔的方法有环件轧制和马架扩孔两种。马架扩孔是将芯轴插入带孔的圆形毛坯中,芯轴两端放在马架上,并通过对带孔圆盘外径施加压力及芯轴的不断运转实现扩孔,主要用于小批量环件扩孔和为大型环件轧制提供毛坯,因此应用十分广泛。
现有马架扩孔工艺在执行中大多由工人控制芯轴的转动,带动环件转动,在环件无法转动的情况下,靠另一工人将环件向上翘起配合芯轴转动,从而带动环件转动。这种人工控制方法无法保证环件转动角度的一致性,自动化程度低,容易出现锻造出的环件不圆、壁厚不均匀等问题,极大地影响环件产品质量性能的一致性。
发明内容
本发明的目的是提供一种中小型环件马架扩孔转动控制装置及其使用方法,本发明工作条件稳定,环件的转动角度可控,成型过程稳定,成型出的环件尺寸精度高。
本发明所采用的技术方案是:
一种中小型环件马架扩孔转动控制装置,包括马架、可旋转可拆卸的设在马架上的且用于穿过环件的芯轴、用于驱动芯轴旋转的芯轴驱动件、两组对称的设在芯轴两侧的抱辊组件,抱辊组件包括能朝向芯轴摆动的杠杆、可旋转的设在杠杆一端的且用于下压环件的抱辊、用于驱动抱辊旋转的抱辊驱动件、与杠杆另一端连接的且用于驱动抱辊摆动的杠杆驱动件,芯轴和抱辊均水平且相互平行,芯轴驱动件采用手动或电动,抱辊驱动件由芯轴驱动件带动驱动或独立驱动。
进一步的,芯轴驱动件为设在芯轴上的手动转盘,芯轴下部支撑在马架上、上部被压块限位,压块可拆卸的安装在马架上。
进一步的,芯轴驱动件为带动芯轴旋转的芯轴电机,芯轴通过键连接至芯轴电机的输出轴系,芯轴上开设与键配合的键槽。
进一步的,抱辊驱动件包括带动抱辊旋转的传动链、向传动链输入动力的传动轴以及用于在芯轴驱动件和传动轴间传递动力的传动连接件,传动轴与杠杆支点同轴。
进一步的,抱辊驱动件包括带动抱辊旋转的传动链、向传动链输入动力的传动轴以及用于驱动传动轴的抱辊电机,传动轴与杠杆支点同轴。
进一步的,杠杆驱动件为与杠杆另一端连接的拉杆和用于拉动拉杆的弹簧。
一种基于上述中小型环件马架扩孔转动控制装置的使用方法,包括步骤:1)将芯轴穿过环件并水平置于马架上,两个抱辊分别从两边向下压住环件保持环件确定的空间位置;2)冲头下压扩孔过程中,抱辊始终向下压住环件,冲头上行过程中,芯轴和抱辊按照匹配的转角和方向同时转动,两个抱辊同向转动、芯轴相对抱辊反向转动,芯轴和抱辊对环件的摩擦力保证环件不打滑地转过预定角度,如此循环,进行连续平稳扩孔,直到环件达到所需尺寸;3)芯轴停止旋转、抱辊远离环件,移动芯轴抽出成型的环件。
进一步的,抱辊相对于环件的位置角和向下压住环件的力必须满足一个范围,使抱辊和芯轴对环件的摩擦力能够带动环件不打滑转动,抱辊的下压力F计算如下:
且有,
N=sinθ1-μcosθ1
其中,N、s、x、y分别为中间量,G表示环件重量,θ1表示芯轴与环件接触角的一半,θ2表示抱辊相对环件垂直对称线的圆心角,μ表示静摩擦系数,μ1表示产生塑性变形的摩擦因子,D1表示芯轴直径,D表示环件外径,d表示环件内径,Δh表示环件每转厚度减薄量,L表示环件长度,[τ]表示材料最大切应力。
进一步的,环件外径增大的过程中,杠杆保证抱辊总能提供合适的位置角和下压力,杠杆支点位置计算如下:
其中,x1、y1表示杠杆支点的坐标,x0、y0表示抱辊初始位置坐标,L1表示杠杆支点处传动轴的安装孔与马架边缘的安全距离,L2表示杠杆的长度,m表示短杆占整个杠杆的比例,B表示马架宽度,D3表示杠杆支点处传动轴的直径;
确定杠杆系统的支点坐标后,校核在环件长大过程中是否符合要求,计算如下:
其中,α1表示抱辊初始位置短杆与水平线的夹角,α2表示抱辊位置改变后短杆与水平线的夹角,D1表示芯轴直径,D2表示抱辊直径。D表示环件外径,d表示环件内径。
进一步的,芯轴和抱辊按照匹配的转角和方向同时转动时,芯轴和抱辊的转角关系n表达如下:
本发明的有益效果是:
本发明工作条件稳定,环件的转动角度可控,成型过程稳定,成型出的环件尺寸精度高。
附图说明
图1是本发明的原理图。
图2是本发明实施例一的三维示意图。
图3是本发明实施例一中芯轴驱动件和部分抱辊驱动件的三维示意图。
图4是本发明实施例二的三维示意图。
图5是本发明实施例二中芯轴驱动件的三维示意图。
图6是本发明实施例二中抱辊驱动件的三维示意图。
图中:1-马架;2-芯轴;3-环件;4-压块;5-大齿轮;6-手动转盘;7-小齿轮;8-链条罩;9-中间轴一;10-链轮;11-链条;12-传动轴;13-传动轴固定座;14-抱辊;15-杠杆;16-拉杆;17-联轴器一;18-抱辊电机固定座;19-抱辊电机;20-芯轴电机;21-芯轴电机固定座;22-联轴器二;23-中间轴二;24-中间轴三;25-联轴器三;26-传动链。
具体实施方式
下面结合附图和实施实例对本发明作进一步的说明。
如图1至图6所示,在实施例一和实施例二中,中小型环件马架扩孔转动控制装置包括马架1、可旋转可拆卸的设在马架1上的且用于穿过环件3的芯轴2、用于驱动芯轴2旋转的芯轴2驱动件、两组对称的设在芯轴2两侧的抱辊14组件,抱辊14组件包括能朝向芯轴2摆动的杠杆15、可旋转的设在杠杆15一端的且用于下压环件3的抱辊14、用于驱动抱辊14旋转的抱辊14驱动件、与杠杆15另一端连接的且用于驱动抱辊14摆动的杠杆15驱动件,芯轴2和抱辊14均水平且相互平行,芯轴2驱动件采用手动或电动,抱辊14驱动件由芯轴2驱动件带动驱动或独立驱动。本发明工作条件稳定,环件3的转动角度可控,成型过程稳定,成型出的环件3尺寸精度高。
如图2和图3所示,在实施例一中,芯轴2驱动件为设在芯轴2上的手动转盘6,芯轴2下部支撑在马架1上、上部被压块4限位,压块4可拆卸的安装在马架1上;抱辊14驱动件包括带动抱辊14旋转的传动链26、向传动链26输入动力的传动轴(传动轴通过传动轴固定座13固定在马架1上)以及用于在芯轴2驱动件和传动轴间传递动力的传动连接件,传动轴与杠杆15支点同轴;传动连接件包括焊在芯轴2上的大齿轮5、位于芯轴2下方且固定在马架1上的中间轴一9、焊接在中间轴一9上且与大齿轮5啮合的小齿轮7、将中间轴一9与两侧的传动轴连接的链轮10和链条11(外覆盖有链条罩8);杠杆15驱动件为与杠杆15另一端连接的拉杆16和用于拉动拉杆16的弹簧。
如图4至图6所示,在实施例二中,芯轴2驱动件为带动芯轴2旋转的芯轴电机20,芯轴2的键槽与浮动块内的键配合,浮动块能在联轴器三25内轴向滑动,芯轴电机20通过联轴器二22与中间轴二23连接,中间轴通过链传动带动联轴器三25绕中间轴三24旋转,芯轴电机20通过芯轴电机固定座21固定在马架1上;抱辊14驱动件包括带动抱辊14旋转的传动链26、向传动链26输入动力的传动轴以及用于驱动传动轴的抱辊电机19,传动轴与杠杆15支点同轴,抱辊电机19通过抱辊电机固定座18固定在马架1上,抱辊电机19通过联轴器一17与传动轴连接,传动轴安装在传动轴固定座13内,传动轴固定座13焊接在马架1上;杠杆15驱动件为与杠杆15另一端连接的拉杆16和用于拉动拉杆16的弹簧。
基于上述中小型环件马架扩孔转动控制装置的使用方法,包括步骤:1)将芯轴2穿过环件3并水平置于马架1上,两个抱辊14分别从两边向下压住环件3保持环件3确定的空间位置;2)冲头下压扩孔过程中,抱辊14始终向下压住环件3,冲头上行过程中,芯轴2和抱辊14按照匹配的转角和方向同时转动,两个抱辊14同向转动、芯轴2相对抱辊14反向转动,芯轴2和抱辊14对环件3的摩擦力保证环件3不打滑地转过预定角度,如此循环,进行连续平稳扩孔,直到环件3达到所需尺寸;3)芯轴2停止旋转、抱辊14远离环件3,移动芯轴2抽出成型的环件3。
进一步的,抱辊14相对于环件3的位置角和向下压住环件3的力必须满足一个范围,使抱辊14和芯轴2对环件3的摩擦力能够带动环件3不打滑转动,抱辊14的下压力F计算如下:
且有,
N=sinθ1-μcosθ1
其中,N、s、x、y分别为中间量,G表示环件3重量,θ1表示芯轴2与环件3接触角的一半,θ2表示抱辊14相对环件3垂直对称线的圆心角,μ表示静摩擦系数,μ1表示产生塑性变形的摩擦因子,D1表示芯轴2直径,D表示环件3外径,d表示环件3内径,Δh表示环件3每转厚度减薄量,L表示环件3长度,[τ]表示材料最大切应力。在本实施例中,μ为0.15,μ1为0.577,D1为130mm,Δh为8.5mm,L为280mm,[τ]为173MPa,根据计算可知抱辊14的下压力F的取值范围为1141-2197N,取2000N。
进一步的,环件3外径增大的过程中,杠杆15保证抱辊14总能提供合适的位置角和下压力,杠杆15支点位置计算如下:
其中,x1、y1表示杠杆15支点的坐标,x0、y0表示抱辊14初始位置坐标,L1表示杠杆15支点处传动轴的安装孔与马架1边缘的安全距离,L2表示杠杆15的长度,m表示短杆占整个杠杆15的比例,B表示马架1宽度,D3表示杠杆15支点处传动轴的直径;在本实施例中,x0为170mm,y0为0mm,m为7/15,L2为750mm,B为470mm,L1为42.5mm,D3为85mm,算得x1为328.5,取整为330,y1为312。
确定杠杆15系统的支点坐标后,校核在环件3长大过程中是否符合要求,计算如下:
其中,α1表示抱辊14初始位置短杆与水平线的夹角,α2表示抱辊14位置改变后短杆与水平线的夹角,D1表示芯轴2直径,D2表示抱辊14直径。D表示环件3外径,d表示环件3内径。在本实施例中,α1为63°,D1为130mm,D2为120mm,根据计算得到满足要求。
进一步的,芯轴2和抱辊14按照匹配的转角和方向同时转动时,芯轴2和抱辊14的转角关系n表达如下:
其中,表示芯轴2转角,表示抱辊14转角,D1表示芯轴2直径,D2表示抱辊14直径。D表示环件3外径,d表示环件3内径。根据计算可知抱辊14与芯轴2转角的比值随环件3扩大比值逐渐减小,在加工过程中应均匀减小,抱辊14与芯轴2转角的比值n=1.24~1.70。
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 (9)
1.一种中小型环件马架扩孔转动控制装置,其特征在于:包括马架、可旋转可拆卸的设在马架上的且用于穿过环件的芯轴、用于驱动芯轴旋转的芯轴驱动件、两组对称的设在芯轴两侧的抱辊组件,抱辊组件包括能朝向芯轴摆动的杠杆、可旋转的设在杠杆一端的且用于下压环件的抱辊、用于驱动抱辊旋转的抱辊驱动件、与杠杆另一端连接的且用于驱动抱辊摆动的杠杆驱动件,芯轴和抱辊均水平且相互平行,芯轴驱动件采用手动或电动,抱辊驱动件由芯轴驱动件带动驱动或独立驱动;
中小型环件马架扩孔转动控制装置的使用方法包括步骤,1)将芯轴穿过环件并水平置于马架上,两个抱辊分别从两边向下压住环件保持环件确定的空间位置;2)冲头下压扩孔过程中,抱辊始终向下压住环件,冲头上行过程中,芯轴和抱辊按照匹配的转角和方向同时转动,两个抱辊同向转动、芯轴相对抱辊反向转动,芯轴和抱辊对环件的摩擦力保证环件不打滑地转过预定角度,如此循环,进行连续平稳扩孔,直到环件达到所需尺寸;3)芯轴停止旋转、抱辊远离环件,移动芯轴抽出成型的环件。
2.如权利要求1所述的中小型环件马架扩孔转动控制装置,其特征在于:芯轴驱动件为设在芯轴上的手动转盘,芯轴下部支撑在马架上、上部被压块限位,压块可拆卸的安装在马架上。
3.如权利要求1所述的中小型环件马架扩孔转动控制装置,其特征在于:芯轴驱动件为带动芯轴旋转的芯轴电机,芯轴通过键连接至芯轴电机的输出轴系,芯轴上开设与键配合的键槽。
4.如权利要求1所述的中小型环件马架扩孔转动控制装置,其特征在于:抱辊驱动件包括带动抱辊旋转的传动链、向传动链输入动力的传动轴以及用于在芯轴驱动件和传动轴间传递动力的传动连接件,传动轴与杠杆支点同轴。
5.如权利要求1所述的中小型环件马架扩孔转动控制装置,其特征在于:抱辊驱动件包括带动抱辊旋转的传动链、向传动链输入动力的传动轴以及用于驱动传动轴的抱辊电机,传动轴与杠杆支点同轴。
6.如权利要求1所述的中小型环件马架扩孔转动控制装置,其特征在于:杠杆驱动件为与杠杆另一端连接的拉杆和用于拉动拉杆的弹簧。
8.如权利要求1所述的中小型环件马架扩孔转动控制装置,其特征在于:环件外径增大的过程中,杠杆保证抱辊总能提供合适的位置角和下压力,杠杆支点位置计算如下:
其中,x1、y1表示杠杆支点的坐标,x0、y0表示抱辊初始位置坐标,L1表示杠杆支点处传动轴的安装孔与马架边缘的安全距离,L2表示杠杆的长度,m表示短杆占整个杠杆的比例,B表示马架宽度,D3表示杠杆支点处传动轴的直径;
确定杠杆系统的支点坐标后,校核在环件长大过程中是否符合要求,计算如下:
其中,α1表示抱辊初始位置短杆与水平线的夹角,α2表示抱辊位置改变后短杆与水平线的夹角,D1表示芯轴直径,D2表示抱辊直径, D表示环件外径,d表示环件内径。
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CN203044764U (zh) * | 2013-01-16 | 2013-07-10 | 济南泉跃数控机械有限公司 | 一种立式数控径向辗环机 |
CN105108015B (zh) * | 2015-09-23 | 2018-06-26 | 武汉理工大学 | 芯辊旋转驱动控制的轧环机 |
CN205393301U (zh) * | 2016-03-09 | 2016-07-27 | 无锡市派克重型铸锻有限公司 | 一种大规格铝合金筒形件冷变制造工装 |
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