CN109396241A - 花键旋压机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种花键旋压机及其控制方法，所属旋压设备技术领域，包括机身外壳，所述的机身外壳内设有与机身外壳相法兰式螺栓固定的花键旋压机构，所述的机身外壳端面上设有与花键旋压机构相电路控制的控制面板，所述的控制面板侧边设有与机身外壳相滑槽式嵌接的仓门，所述的仓门与花键旋压机构间设有与花键旋压机构相活动式触接的旋转定位落料组件。该花键旋压机具有结构紧凑、占用空间小、制造成本低、加工效率高、安装方便、价格实惠、加工精度高、可靠稳定和安全性强的特点。花键旋压机的控制方法采用西门子数控系统伺服电机实现各轴联动，保证了产品精控尺寸，提高了动作运行的精准度。稳定了产品加工过程尺寸，保证产品精控尺寸。

Description

花键旋压机及其控制方法

技术领域

本发明涉及旋压设备技术领域，具体涉及一种花键旋压机及其控制方法。

背景技术

旋压机属于金属塑性成型机械。在其床身上面装有交流伺服系统，该系统中的旋轮架设有纵、横两个相互垂直的滑架，横向和纵向进给采用精密滚珠丝杠副，由伺服电机依次与同步带传动副及精密滚珠丝杠副相连接；在滑架下面设有精密滚珠直线导轨等。普通旋压中，工件的几何形状由刚性轴和对芯模决定的。现有技术的旋压机设备，生产效率低、结构复杂，为满足日益多样化、复杂化的加工需求，前期机器成本投入高，实现精确成形有些难度。

旋压工艺成形技术是利用旋轮对旋转中的金属毛坯包括板料、筒形件或锥形件等半成品逐点施以压力，使之变形，金属材料晶粒重新排列，以获得所需形状、尺寸、强度要求的零件的加工方法，它综合了挤压、拉伸、轧制、弯曲和滚压等工艺特点，特别适合薄壁、回转体零件的成形加工。旋压工艺基本分为普通旋压和强力旋压两种，该工艺是真正少无切削绿色环保的工艺。

众所周知，旋压技术广泛应用于航空航天，船舶工业、汽车覆盖件和家电等生产行业，是当今先进制造技术的生要发展方向。工业部门的广泛需求为旋压成形新工艺和新设备的发展提供了强大的原动力和空前的机遇。目前全球生产此类产品普遍采用旋打设备进行花键轮廓成形，该类旋打设备仅在国外能够采购到，并且设备进口价格十分昂贵，交货周期长，受设备制约，国内一直未具备此类产品的自主生产能力。因此研发具有自主知识产权的花键旋压设备对花键旋压行业的产业升级具有重大的战略意义。本公司研发花键旋压机具有比普通的旋压更强劲的马力，即使厚板材或锻造材料也可控制其厚度，可随意进行加工。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在设备安装繁琐、自动化程度低、价格高、设备精度低及可靠性差的不足，提供了一种花键旋压机，其具有结构紧凑、占用空间小、制造成本低、加工效率高、安装方便、价格实惠、加工精度高、可靠稳定和安全性强的特点。花键旋压机的控制方法保证了产品精控尺寸，稳定了产品加工过程尺寸，提高了动作运行精准度。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种花键旋压机，包括机身外壳，所述的机身外壳内设有与机身外壳相法兰式螺栓固定的花键旋压机构，所述的机身外壳端面上设有与花键旋压机构相电路控制的控制面板，所述的控制面板侧边设有与机身外壳相滑槽式嵌接的仓门，所述的仓门与花键旋压机构间设有与花键旋压机构相活动式触接的旋转定位落料组件。

所述的花键旋压机构包括旋压支架，所述的旋压支架内设有液压夹紧平台，所述的液压夹紧平台上端设有与液压夹紧平台相活动式套接的上旋压模，所述的液压夹紧平台下端设有与液压夹紧平台相活动式旋接的下旋压模，所述的下旋压模底端设下旋压模有与相法兰式螺栓连接的支撑架。

所述的旋转定位落料组件包括齿轮座，所述的齿轮座前部设有与齿轮座相轴套式套接的主动齿轮，所述的齿轮座后部设有与主动齿轮相旋转啮合的从动齿轮，所述的从动齿轮上端设有旋轴连杆，所述的旋轴连杆前端设有与上旋压模相活动式触接的送料托盘。

采用旋转定位落料组件避免操作者在放置半成品件进行旋压时存在的故障事故。提高了安全生产性，减少了工伤事故的发生。

作为优选，所述的下旋压模包括X轴旋转轴支架，所述的X轴旋转轴支架内设有与液压夹紧平台相轴承式旋接的X轴旋转轴，所述的液压夹紧平台侧端设有与液压夹紧平台相螺栓连接的X轴给进轴支架，所述的X轴给进轴支架内设有与液压夹紧平台相位移式触接的X轴给进轴。

作为优选，所述的上旋压模包括Z轴旋转轴支架，所述的Z轴旋转轴支架内设有与X轴旋转轴相联轴器式活动的Z轴旋转轴，所述的Z轴旋转轴支架侧壁设有与Z轴旋转轴支架相法兰式螺栓连接的Z轴升降轴支架，所述的Z轴升降轴支架内设有与液压夹紧平台相活动式触接的Z轴升降轴。

作为优选，所述的送料托盘内设有定位孔，所述的定位孔周围设有若干与送料托盘相贯通的吹气孔，所述的吹气孔下端设有与送料托盘相嵌扣式连接的落料风扇。

作为优选，所述的主动齿轮上端设有与主动齿轮相垂直式一体化连接的驱动手柄。

作为优选，所述的仓门上设有可视钢化玻璃。

所述的小空间长悬臂内焊设备的控制方法如下操作步骤

第一步：打开仓门开启控制面板上的电源键，此时上旋压模与液压夹紧平台相脱离状态，通过驱动手柄使得主动齿轮带动从动齿轮同步旋合，将位于上旋压模与液压夹紧平台之间的旋转定位落料组件转至仓门外。

第二步：将未进行旋压的半成品与旋转定位落料组件上的定位孔限位放置，再由驱动手柄使得主动齿轮带动从动齿轮同步旋合，将半成品转送至上旋压模下方，并完成由驱动手柄与上旋压模的位移定位固定过程，此时将旋转定位落料组件转至仓门外，同时关闭仓门。

第三步：在关闭仓门的同时，上旋压模带动相嵌接定位的半成品落位至液压夹紧平台上，采用X轴给进轴、Z轴升降轴、Z轴旋转轴和X轴旋转轴的组合结构对半成品进行旋压过程。在旋压过程中旋压支架上设有冷却液喷嘴，避免了旋压过程中的热膨胀。

第四步：完成旋压过程后，打开仓门，上旋压模随Z轴升降轴上升，同时通过驱动手柄使得主动齿轮带动从动齿轮使得加工件成品由上旋压模脱膜完成落料至送料托盘上。

作为优选，将半成品由Z轴旋转轴与液压夹紧平台夹紧，同时随X轴旋转轴同步转动，通过Z轴升降轴下降至半成品处并且由X轴给进轴进行压紧加压，使得半成品通过旋压过程完成拉深、翻边、缩口、胀形和卷边形成加工件成品。

作为优选，送料托盘将半成品送至Z轴升降轴下方，采用落料风扇从吹气孔将半成品与Z轴升降轴相花键式套接限位固定。

作为优选，当驱动手柄左转，主动齿轮顺时针旋转，同时带动从动齿轮逆时针旋转，此时送料托盘由旋轴连杆带动从内向外转角运动；当驱动手柄右转，主动齿轮逆时针旋转，同时带动从动齿轮顺时针旋转，此时送料托盘由旋轴连杆带动从外向内转角运动。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种花键旋压机及其控制方法，与现有技术相比较，该花键旋压机具有结构紧凑、占用空间小、制造成本低、加工效率高、安装方便、价格实惠、加工精度高、可靠稳定和安全性强的特点。花键旋压机的控制方法保证了产品精控尺寸，稳定了产品加工过程尺寸，提高了动作运行精准度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的正视结构剖视图。

图3是本发明的侧视结构剖视图。

图4是本发明的旋转定位落料机构的俯视结构示意图。

图5是本发明的旋转定位落料机构的正视结构示意图。

图6是本发明的加工件成品的结构示意图。

图中：机身外壳1，仓门2，花键旋压机构3，控制面板4，旋转定位落料组件5，支撑架6，下旋压模7，旋压支架8，上旋压模9，液压夹紧平台10，X轴给进轴11，X轴给进轴支架12，Z轴升降轴支架13，Z轴升降轴14，Z轴旋转轴15，Z轴旋转轴支架16，X轴旋转轴支架17，X轴旋转轴18，送料托盘19，吹气孔20，定位孔21，旋轴连杆22，从动齿轮23，齿轮座24，主动齿轮25，驱动手柄26，落料风扇27，加工件成品28。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1所示，一种花键旋压机，包括机身外壳1，机身外壳1内设有与机身外壳1相法兰式螺栓固定的花键旋压机构3，机身外壳1端面上设有与花键旋压机构3相电路控制的控制面板4，控制面板4侧边设有与机身外壳1相滑槽式嵌接的仓门2，仓门2上设有可视钢化玻璃。仓门2与花键旋压机构3间设有与花键旋压机构3相活动式触接的旋转定位落料组件5。控制面板4采用西门子828d控制系统。

如图2和图3所示，花键旋压机构3包括旋压支架8，旋压支架8内设有液压夹紧平台10，液压夹紧平台10上端设有与液压夹紧平台10相活动式套接的上旋压模9，上旋压模9包括Z轴旋转轴支架16，Z轴旋转轴支架16内设有与X轴旋转轴18相联轴器式活动的Z轴旋转轴15，Z轴旋转轴支架16侧壁设有与Z轴旋转轴支架16相法兰式螺栓连接的Z轴升降轴支架13，Z轴升降轴支架13内设有与液压夹紧平台10相活动式触接的Z轴升降轴14。液压夹紧平台10下端设有与液压夹紧平台10相活动式旋接的下旋压模7，下旋压模7包括X轴旋转轴支架17，X轴旋转轴支架17内设有与液压夹紧平台10相轴承式旋接的X轴旋转轴18，液压夹紧平台10侧端设有与液压夹紧平台10相螺栓连接的X轴给进轴支架12，X轴给进轴支架12内设有与液压夹紧平台10相位移式触接的X轴给进轴11。下旋压模7底端设下旋压模7有与相法兰式螺栓连接的支撑架6。

如图4和图5所示，旋转定位落料组件5包括齿轮座24，齿轮座24前部设有与齿轮座24相轴套式套接的主动齿轮25，主动齿轮25上端设有与主动齿轮25相垂直式一体化连接的驱动手柄26。齿轮座24后部设有与主动齿轮25相旋转啮合的从动齿轮23，从动齿轮23上端设有旋轴连杆22，旋轴连杆22前端设有与上旋压模9相活动式触接的送料托盘19。送料托盘19内设有定位孔21，定位孔21周围设有388个与送料托盘19相贯通的吹气孔20，吹气孔20下端设有与送料托盘19相嵌扣式连接的落料风扇27。

一种花键旋压机的的控制方法包括如下操作步骤：

第一步：打开仓门2开启控制面板4上的电源键，此时上旋压模9与液压夹紧平台10相脱离状态，通过驱动手柄26使得主动齿轮25带动从动齿轮23同步旋合，将位于上旋压模9与液压夹紧平台10之间的旋转定位落料组件5转至仓门2外。

第二步：将未进行旋压的半成品与旋转定位落料组件5上的定位孔21限位放置，再由驱动手柄26使得主动齿轮25带动从动齿轮23同步旋合，将半成品转送至上旋压模9下方，送料托盘19将半成品送至Z轴升降轴14下方，采用落料风扇27从吹气孔20将半成品与Z轴升降轴14相花键式套接限位固定，并完成由驱动手柄26与上旋压模9的位移定位固定过程，此时将旋转定位落料组件5转至仓门2外，同时关闭仓门2。

第三步：在关闭仓门2的同时，上旋压模9带动相嵌接定位的半成品落位至液压夹紧平台10上，采用X轴给进轴11、Z轴升降轴14、Z轴旋转轴15和X轴旋转轴18的组合结构对半成品进行旋压过程。将半成品由Z轴旋转轴15与液压夹紧平台10夹紧，同时随X轴旋转轴18同步转动，通过Z轴升降轴14下降至半成品处并且由X轴给进轴11进行压紧加压，使得半成品通过旋压过程完成拉深、翻边、缩口、胀形和卷边形成加工件成品28。

第四步：完成旋压过程后，打开仓门2，上旋压模9随Z轴升降轴14上升，同时通过驱动手柄26使得主动齿轮25带动从动齿轮23使得加工件成品28由上旋压模9脱膜完成落料至送料托盘19上。

当驱动手柄26左转，主动齿轮25顺时针旋转，同时带动从动齿轮23逆时针旋转，此时送料托盘19由旋轴连杆22带动从内向外转角运动；当驱动手柄26右转，主动齿轮25逆时针旋转，同时带动从动齿轮23顺时针旋转，此时送料托盘19由旋轴连杆22带动从外向内转角运动。

综上所述，该花键旋压机具有结构紧凑、占用空间小、制造成本低、加工效率高、安装方便、价格实惠、加工精度高、可靠稳定和安全性强的特点。花键旋压机的控制方法采用西门子数控系统伺服电机实现各轴联动，保证了产品精控尺寸，提高了动作运行的精准度。采用慢走丝制作高精度旋压模具，稳定了产品加工过程尺寸，保证产品精控尺寸。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种花键旋压机，包括机身外壳（1），其特征在于：所述的机身外壳（1）内设有与机身外壳（1）相法兰式螺栓固定的花键旋压机构（3），所述的机身外壳（1）端面上设有与花键旋压机构（3）相电路控制的控制面板（4），所述的控制面板（4）侧边设有与机身外壳（1）相滑槽式嵌接的仓门（2），所述的仓门（2）与花键旋压机构（3）间设有与花键旋压机构（3）相活动式触接的旋转定位落料组件（5）；

所述的花键旋压机构（3）包括旋压支架（8），所述的旋压支架（8）内设有液压夹紧平台（10），所述的液压夹紧平台（10）上端设有与液压夹紧平台（10）相活动式套接的上旋压模（9），所述的液压夹紧平台（10）下端设有与液压夹紧平台（10）相活动式旋接的下旋压模（7），所述的下旋压模（7）底端设下旋压模（7）有与相法兰式螺栓连接的支撑架（6）；

所述的旋转定位落料组件（5）包括齿轮座（24），所述的齿轮座（24）前部设有与齿轮座（24）相轴套式套接的主动齿轮（25），所述的齿轮座（24）后部设有与主动齿轮（25）相旋转啮合的从动齿轮（23），所述的从动齿轮（23）上端设有旋轴连杆（22），所述的旋轴连杆（22）前端设有与上旋压模（9）相活动式触接的送料托盘（19）。

2.根据权利要求1所述的一种花键旋压机，其特征在于：所述的下旋压模（7）包括X轴旋转轴支架（17），所述的X轴旋转轴支架（17）内设有与液压夹紧平台（10）相轴承式旋接的X轴旋转轴（18），所述的液压夹紧平台（10）侧端设有与液压夹紧平台（10）相螺栓连接的X轴给进轴支架（12），所述的X轴给进轴支架（12）内设有与液压夹紧平台（10）相位移式触接的X轴给进轴（11）。

3.根据权利要求2所述的一种花键旋压机，其特征在于：所述的上旋压模（9）包括Z轴旋转轴支架（16），所述的Z轴旋转轴支架（16）内设有与X轴旋转轴（18）相联轴器式活动的Z轴旋转轴（15），所述的Z轴旋转轴支架（16）侧壁设有与Z轴旋转轴支架（16）相法兰式螺栓连接的Z轴升降轴支架（13），所述的Z轴升降轴支架（13）内设有与液压夹紧平台（10）相活动式触接的Z轴升降轴（14）。

4.根据权利要求1所述的一种花键旋压机，其特征在于：所述的送料托盘（19）内设有定位孔（21），所述的定位孔（21）周围设有若干与送料托盘（19）相贯通的吹气孔（20），所述的吹气孔（20）下端设有与送料托盘（19）相嵌扣式连接的落料风扇（27）。

5.根据权利要4所述的一种花键旋压机，其特征在于：所述的主动齿轮（25）上端设有与主动齿轮（25）相垂直式一体化连接的驱动手柄（26）。

6.根据权利要求1所述的一种花键旋压机，其特征在于：所述的仓门（2）上设有可视钢化玻璃。

7.一种花键旋压机的控制方法，其特征在于按如下操作步骤：

第一步：打开仓门（2）开启控制面板（4）上的电源键，此时上旋压模（9）与液压夹紧平台（10）相脱离状态，通过驱动手柄（26）使得主动齿轮（25）带动从动齿轮（23）同步旋合，将位于上旋压模（9）与液压夹紧平台（10）之间的旋转定位落料组件（5）转至仓门（2）外；

第二步：将未进行旋压的半成品与旋转定位落料组件（5）上的定位孔（21）限位放置，再由驱动手柄（26）使得主动齿轮（25）带动从动齿轮（23）同步旋合，将半成品转送至上旋压模（9）下方，并完成由驱动手柄（26）与上旋压模（9）的位移定位固定过程，此时将旋转定位落料组件（5）转至仓门（2）外，同时关闭仓门（2）；

第三步：在关闭仓门（2）的同时，上旋压模（9）带动相嵌接定位的半成品落位至液压夹紧平台（10）上，采用X轴给进轴（11）、Z轴升降轴（14）、Z轴旋转轴（15）和X轴旋转轴（18）的组合结构对半成品进行旋压过程；

第四步：完成旋压过程后，打开仓门（2），上旋压模（9）随Z轴升降轴（14）上升，同时通过驱动手柄（26）使得主动齿轮（25）带动从动齿轮（23）使得加工件成品（28）由上旋压模（9）脱膜完成落料至送料托盘（19）上。

8.根据权利要求7所述的一种花键旋压机的控制方法，其特征在于：将半成品由Z轴旋转轴（15）与液压夹紧平台（10）夹紧，同时随X轴旋转轴（18）同步转动，通过Z轴升降轴（14）下降至半成品处并且由X轴给进轴（11）进行压紧加压，使得半成品通过旋压过程完成拉深、翻边、缩口、胀形和卷边形成加工件成品（28）。

9.根据权利要求7或8所述的一种花键旋压机的控制方法，其特征在于：送料托盘（19）将半成品送至Z轴升降轴（14）下方，采用落料风扇（27）从吹气孔（20）将半成品与Z轴升降轴（14）相花键式套接限位固定。

10.根据权利要求7所述的一种花键旋压机的控制方法，其特征在于：当驱动手柄（26）左转，主动齿轮（25）顺时针旋转，同时带动从动齿轮（23）逆时针旋转，此时送料托盘（19）由旋轴连杆（22）带动从内向外转角运动；当驱动手柄（26）右转，主动齿轮（25）逆时针旋转，同时带动从动齿轮（23）顺时针旋转，此时送料托盘（19）由旋轴连杆（22）带动从外向内转角运动。