CN109454143B - 一种立式旋压机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种立式旋压机，包括床身部件、主轴部件、旋轮部件、尾顶部件和机械臂部件，以及电控、液压、润滑、冷却、防护系统；其旋轮部件由三组成120°分布的旋轮和一组辅助旋轮组成，每组旋轮可单独实现轴向和径向的伺服进给运动。本发明所述的立式旋压机能够实现错距旋压、局部增厚、劈开等新工艺方式，简化加工流程，提高加工效率，节约制造成本。可实现汽车离合器壳体类零件的批量生产，弥补国内现有生产该类型零件设备的不足，缩小汽车制造领域与国外技术水平的差距。
Description
技术领域
本发明涉及一种立式旋压机，尤其是用于成形复杂带内齿型面的毂壳类零件的旋压机，适用于以汽车自动变速器离合器壳体为代表的薄壁筒状、高精度、带内齿杯状结构类零件的成形和批产加工。
背景技术
离合器壳体零件是汽车自动变速器的关键零部件之一，其结构为带内齿杯状结构，非贯通的内齿无法通过常规机械加工实现，旋压成形是最佳的解决方案。我国汽车自动变速器的大部分零件都需要进口，其原因主要是国内加工此类零件的装备还不成熟。目前，欧美国家在该领域具有领先优势，但对我国高端装备的引进设置了极高的门槛，设备的售价设置极高。因此，研制此类装备就得到了国内汽车装备制造业的高度关注。中国实用新型专利ZL201220655815.X公开了一种“离合器毂旋压专机主机结构”，主机结构包括床身、主轴箱、固定旋轮架和定位夹持器，设备床身采用卧式全封闭结构形式。这种结构形式的旋压设备不能进行错距旋压，加工效率低，主轴尾顶定心精度不高，旋压力加大时容易造成零件周向打滑等缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种立式旋压机，其具体技术方案如下：
旋压专机本体采用立式结构布局，主要包括床身部件、主轴部件、旋轮部件、尾顶部件和机械臂部件，以及电控、液压、润滑、冷却、防护等系统。床身采用立式全封闭式分体结构，由底座，立柱，顶盖组成；主轴部件固定在床身底座上，并设有内置顶出和外置退料机构；尾顶部件由油缸连接到床身顶盖上，可实现轴向伺服运动，并设有内置退料机构，主轴和尾顶分别采用伺服电机驱动，同步带传动；旋轮部件由三组成120°分布的旋轮和一组辅助旋轮组成，由油缸连接在床身立柱上，每组旋轮可单独实现轴向和经向的伺服进给运动，实现错距旋压；辅助旋轮，可实现增厚和劈开功能。需要增厚时，在辅助旋轮上安装一对增厚辅助轮，辅助轮对面180°位置为主增厚轮主，主增厚轮对板料边缘进行挤压增厚，辅助旋轮上的一对旋轮限制增厚范围。需要劈开功能时，在辅助旋轮上安装劈开旋轮，用于对板料在厚度方向上的劈开及旋压成形。
机械壁部件由同一水平方向上的三组机械臂铰接而成，固定在床身立柱上，可旋转移动到床身内部，实现机床旋轮、芯模的更换和维修。
本发明与现有技术对比的有益效果：
1、本发明所述设备采用立式结构布局，更有利于主轴和尾顶的精确定心，设备精度不受主轴、尾顶和模具自重的影响。相对于卧式设备，立式结构能在有限的空间内布置更多的旋轮组，提高加工效率和精度、材料的塑性变形更加可控。设备占地面积较小，有利于车间总体工艺布局，便于机器人系统、操作位置的布局，人机操作交互性好，旋轮工装安装方便、维修性好。
2、本发明所述设备主轴和尾顶分别设有电机驱动，可以有效减少旋压过程中工件与夹紧工装的周向滑动，在满足主轴总扭矩的情况下，旋转主轴的驱动电机功率小。主轴尾顶互为主动机构，可实现双向旋压。
3、与国产生产该类零件设备的固定旋轮架不同，本发明所述设备的四组旋轮可分别独立控制轴向和径向运动。因此旋压工艺适应性强，编程灵活，各个旋轮可单独、也可同步实现插补运动，错距旋压更加便捷，可以高效的实现板料的普旋及强旋一次性复合成形。
4、本发明所述设备设有辅助旋轮，可实现增厚和劈开功能。需要增厚时，在辅助旋轮上安装一对增厚辅助轮，辅助轮对面180°位置为主增厚轮主，主增厚轮对板料边缘进行挤压增厚，辅助旋轮上的一对旋轮限制增厚范围。需要劈开功能时，在辅助旋轮上安装劈开旋轮，用于对板料在厚度方向上的劈开及旋压成形。
本发明所述的立式旋压机可有效解决国内现有类似旋压机所存在的缺陷。并且能够实现错距旋压、局部增厚、劈开等新工艺方式，简化加工流程，提高加工效率，节约制造成本。可实现汽车离合器壳体类零件的批量生产，弥补国内现有生产该类型零件设备的不足，缩小汽车制造领域与国外技术水平的差距。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图
图2为图1的床身部件结构示意图
图3为图1的主轴部件结构示意图
图4为图1的旋轮部件结构示意图
图5为图1的尾顶部件结构示意图
图6为旋压成形原理示意图
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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的旋压机本体采用立式结构布局，主要包括床身部件1、主轴部件2、旋轮部件3、尾顶部件4和机械臂部件5，以及电控、液压、润滑、冷却、防护等系统。
如图2所示，其床身采用立式全封闭式分体结构，由底座11，立柱12，顶盖13组成；
如图3所示，主轴部件固定在床身底座上，包括主轴箱体24，主轴26采用伺服电机21驱动，同步带22传动；还设有内置顶出和外置退料机构，分别包括主轴内置顶出油缸23、主轴外置退料油缸25，退料板27。
如图4所示，旋轮部件由轴向油缸36和径向油缸35连接在床身立柱上，由三组成120°分布的旋轮和一组辅助旋轮组成，每组旋轮包括旋轮架(31,32,33)、旋轮头38和旋轮滑块37；每组旋轮可单独实现轴向和径向的伺服进给运动，实现错距旋压；辅助旋轮，可实现增厚和劈开功能。需要增厚时，在辅助旋轮架34上安装一对增厚辅助轮，辅助轮对面180°位置为主增厚轮主，主增厚轮对板料边缘进行挤压增厚，辅助旋轮上的一对旋轮限制增厚范围。需要劈开功能时，在辅助旋轮架上安装劈开旋轮，用于对板料在厚度方向上的劈开及旋压成形。
如图5所示的尾顶部件，由尾顶油缸48连接到床身顶盖上，尾顶滑块43通过尾顶架体46尾顶箱体45上，尾顶轴44采用伺服电机41驱动，同步带42传动，可实现轴向伺服运动；并设有内置退料机构，包括尾顶内置退料油缸47。
机械壁部件由同一水平方向上的三组机械臂铰接而成，固定在床身立柱上，可旋转移动到床身内部，实现机床旋轮、芯模的更换和维修。
本发明旋压机，其工作原理如图6所示，工件坯料62(薄圆盘)安装到主轴芯模61上，尾顶64顶紧工件，主轴和尾顶各设有伺服电机同时驱动带动工件旋转。伺服油缸驱动旋轮63从径向和轴向对工件形成进给运动，工件坯料受旋轮挤压变形，沿着芯模被挤压成带内齿杯状型零件。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (1)
1.一种立式旋压机，其特征在于，包括床身、主轴部件、旋轮部件、尾顶部件和机械臂部件，以及电控、液压、润滑、冷却、防护系统；
床身为立式全封闭式分体结构，由底座，立柱，顶盖组成；
主轴部件固定在床身底座上，并设有内置顶出和外置退料机构；
尾顶部件由油缸连接到床身顶盖上，可实现轴向伺服运动，并设有内置退料机构；
主轴部件和尾顶部件采用伺服电机驱动，同步带传动；
旋轮部件由三组成120 °分布的旋轮和一组可实现增厚或者劈开功能的辅助旋轮组成，旋轮部件由油缸连接在床身立柱上，每组旋轮可单独实现轴向和径向的伺服进给运动；
机械臂部件由同一水平方向上的三组机械臂铰接而成，固定在床身立柱上，可旋转移动到床身内部。
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