CN112839750B - 阶梯直径圆筒的多轴辊轧成形 - Google Patents

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Abstract

用于在圆筒中形成阶梯直径的多轴辊轧成形系统。该系统包括支撑件，该支撑件被构造为在支撑包括圆筒的工件的同时围绕转动轴线旋转。第一致动器被构造为使第一辊子垂直于转动轴线平移。第一辊子包括截头锥形工作表面，该截头锥形工作表面被构造为压靠圆筒的面向内的表面，以使其根据截头锥形工作表面的斜角向外成角度。

Description

阶梯直径圆筒的多轴辊轧成形
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年9月27日提交的美国临时申请No.62/737,511的优先权权益，该申请的全部内容在此通过引用并入本文。
技术领域
本文公开的方法、系统和设备涉及金属零件的辊轧成形。
背景技术
金属加工工业正奋力生产更坚固、更轻、更准确且更便宜的金属零件。在这方面，辊轧成形被证明是一种有利的方法。辊轧成形使用一组辊子来弯曲薄金属以实现期望的形状。最常见地，金属板卷被送入辊轧成形机，随着卷前进通过机器，辊轧成形机迫使一系列辊子抵靠卷以改变其形状。在简单的示例中，辊子被压靠卷的侧面以将卷的轮廓从平坦的改变为U形的。使用其它辊子构造能够赋予更有利的形状。辊轧成形后的卷可以被切割成期望长度的部段。在一些情况下，部段的两端被连结以制成辊轧成形的环。
辊轧成形可以完全自动化，并且以高生产率执行，由此导致低制造成本。另外，由于辊轧成形在冷态下加工金属，因此辊轧成形的零件通常比由类似厚度的金属制成的热加工零件更坚固。例如，就成品零件的强度而言，辊轧成形可以优于挤出。结果，辊轧成形的零件可以由较薄的金属制成，并且仍然与通过挤出制成的类似零件一样坚固，这导致材料成本的节省以及较轻的成品零件。
发明内容
本公开提供了制造辊轧成形部件的改进方法。本文公开的系统和方法是对当前已知方法的显著改进，当前已知方法通常涉及具有若干步骤的冲压操作，这些步骤需要专用的冲压装置，并且导致大量的废料。本公开的方法涉及钢板的使用，该钢板是制作许多辊轧成形部件的常用材料。因此，本公开的方法从材料使用和效率的观点上提供了改进。
本文公开了用于在圆筒中形成阶梯直径的多轴辊轧成形方法。该方法包括：使具有第一直径的圆筒围绕由圆筒环绕的转动轴线旋转。在旋转的步骤期间，第一辊子抵靠圆筒的下部的面向内的表面，相对于转动轴线被径向向外平移，以使下部径向向外成角度。在平移步骤之后，至少一个多轴辊子抵靠面向内的表面被径向向外和向上移动，径向向外成角度并且将下部压靠砧座，以便将下部塑形为具有大于第一直径的第二直径的圆筒形壁。另外，形成壁架，该壁架将以第二直径为特征的圆筒形壁连接到以第一直径为特征的圆筒的上部。
本文公开的多轴辊轧成形系统还在圆筒中形成阶梯直径。辊轧成形系统包括支撑件，该支撑件被构造为在支撑诸如圆筒的工件的同时围绕转动轴线旋转。第一致动器被构造为使第一辊子垂直于转动轴线平移。第二致动器被构造为使至少一个多轴辊子相对于转动轴线径向向外移动，并且沿着转动轴线向上移动。
另外，本文公开了一种通过多轴辊轧成形制作的阶梯直径圆筒。该阶梯直径圆筒包括第一圆筒形壁，该第一圆筒形壁以第一直径为特征并且具有第一材料厚度。圆筒还包括第二圆筒形壁，该第二圆筒形壁以第二直径为特征并具有与第一圆筒形壁相同的材料厚度。第二圆筒形壁也与第一圆筒形壁同心。圆筒还包括壁架，该壁架垂直于第一圆筒形壁的圆筒轴线，并且将第一圆筒形壁的底部边缘与第二圆筒形壁的顶部边缘连接。在壁架与第一圆筒形壁之间存在弯曲部，该弯曲部具有在百分之几以内与第一材料厚度相同的材料厚度。第一圆筒形壁、壁架和第二圆筒形壁由单个连续部的相应部分制作。
附图说明
图1A至图1B是根据实施例的阶梯直径圆筒的多轴辊轧成形方法的流程图；
图2示出了根据实施例的与圆筒的面向内的表面相邻定位的辊子；
图3示出了图2的辊子，该辊子抵靠形成圆筒下部的圆筒的面向内的表面向外移动；
图4A至图4B示出了根据实施例的用于辊轧成形圆筒的下部的方法；
图5A至图5C示出了根据实施例的用于使用外部定位的砧座来促进圆筒工件的渐进辊轧成形的方法；
图5D示出了根据实施例的在完成辊轧成形方法时的阶梯直径圆筒的横截面视图；
图6示出了根据实施例的具有未附接端的金属板的立体图；
图7示出了根据实施例的具有向内辊轧的唇部的圆筒的立体图；
图8示出了根据实施例的阶梯直径圆筒的立体图；
图9A至图9E示出了根据实施例的用于辊轧成形阶梯直径圆筒的系统；
图10示出了根据实施例的用于辊轧成形阶梯直径圆筒的系统；
图11是根据实施例的用于在圆筒中形成阶梯直径的另一多轴辊轧成形方法的流程图；以及
图12是根据实施例的用于由工件形成阶梯直径圆筒的一种方法的流程图，该工件具有圆筒形上部和从圆筒形上部向外成角度的下部。
具体实施例
多轴辊轧成形方法A
图1A至图1B示出了详述环形金属工件110的多轴辊轧成形方法100的逻辑流程图。方法100详述了在圆筒112(参见图2)中的阶梯直径的多轴辊轧成形。该方法在图1A和图1B的流程图中总体阐述。然而，辊轧成形方法的更详细描述将在下文进一步阐述；之后立即粗略描述该方法的步骤，以向读者提供关于本文公开的方法步骤的一般背景。
图1A提供，辊轧成形操作需要在旋转盘113上使工件圆筒112围绕转动轴线114旋转111，该工件圆筒112具有内径D1。可重新定位的支撑凸缘116在转动期间将圆筒112的下边缘118保持并支撑到位。接着，具有第一辊子的向外平移119和第一辊子围绕轴线的转动121。图1A进一步显示了通过成角度的辊子抵靠圆筒下部的面向内的表面来施加压力129的步骤，以便使圆筒的下部向外成角度。
通过辊子使圆筒的下部向外成角度导致在弯曲部处的壁厚变化，该变化不超过成形操作之前的壁厚的百分之六变化141。图1A详述了下一步骤是旋转辊子的撤回151。在如图1B所概括的旋转辊子的撤回之后，下一步骤是使多轴辊子抵靠圆筒的面向内的表面移动157(参见图1B)，然后围绕圆筒定位187砧座。由于由多轴辊子施加到壁的压力，砧座约束圆筒形壁的向外移动191。正是多轴辊子的移动形成197(参见图1B)圆筒的上部和下部，该圆筒的上部和下部由圆筒形壁中的弯曲部处的壁架连接。与先前详述的圆筒形壁的弯曲一样，圆筒形壁的这种形成导致弯曲部处的金属厚度在成形操作203之前的金属厚度的百分之六以内。
图2显示了第一辊子120的径向向外平移M的准备阶段。该径向向外的平移是相对于转动轴线114的。第一辊子12围绕轴线122转动121(也参见图1A)，该轴线122与旋转盘113的转动轴线114平行并从该旋转盘113的转动轴线114位移。如图3中看到的，旋转辊子120抵靠圆筒112的下部128的面向内的表面126向外(如附图字母M所指示方向)平移，以使下部128径向向外成角度129(参见图1A)。为了完成该成形操作，旋转辊子120利用被塑形为截头锥的斜向表面132，从而使下部128相对于转动轴线114径向向外成角度。
如图3中看到的，旋转辊子120的径向平移移动将下部128塑形为截头锥，该截头锥与上部138在环绕转动轴线114的圆形拐折线140处连接。本文公开的成形方法把弯曲部142处的壁厚T1维持141(参见图1A)在前述成形操作之前的圆筒的原始壁厚T0的百分之六以内，弯曲部142在圆形拐折线140处的金属中且连接下部128和上部138。壁厚T1的该标称变化维持了弯曲部142处的金属强度，并由此提高了用该辊轧成形工艺塑形的部件的耐久性。
如上所述的支撑凸缘116在距转动轴线114的一定距离范围内无限地可重新定位，以便允许工件圆筒112的下边缘118的直径随着来自旋转辊子120的向外压力的增加而增加。支撑凸缘116可以是弹簧加载的并且在构造上是分段的，以允许正在经历成形操作的圆筒112的下边缘118的膨胀。其它机械选择在本领域中是众所周知的，并且这些机械选择能够促进下边缘的直径中的均匀增加。
如图4A中看到的，在旋转辊子120在方向151上撤回之后，至少一个多轴辊子152抵靠径向向外成角度的、面向内的表面126径向向外和向上移动(参见图1B的步骤157)，如方向箭头158、160指示，该至少一个多轴辊子152的外表面154围绕轴线156转动。辊子152如箭头158指示的向外移动垂直于转动轴线114，而向上移动平行于转动轴线114，如箭头160指示。在第一种情况下，多轴辊子152的移动由枢转运动167来实现，该枢转运动允许辊子152平移而且旋转。平移和旋转可同时、顺序或交替地发生。辊子152的平移用平移驱动器168来实现，而辊子152的转动用转动驱动器170来实现。平移驱动器168和转动驱动器170的组合允许辊子152在与面向内的表面126接合期间有效地枢转，并且如图4B中看到的，通过在接触点171处与面向内的表面126接触而开始形成圆筒112的下部128。
如图5A中看到的，辊轧成形方法优选地包括第二操作方法，其中，第一多轴辊子174用于形成圆筒形壁175的初始形状，随后使用第二多轴辊子177来改善工件110的初始形状。第一多轴辊子174优选地包括第一圆形边缘176，其中，初始形状的形成包括将第一圆形边缘176压靠径向向外成角度的、面向内的表面126，以将下部128弯曲成圆筒形壁175和壁架178。如图5B中看到的，第二多轴辊子177可包括在第二圆形边缘184处彼此连接的圆筒形工作表面180和平坦顶表面182。为了改善工件110的初始形状，第二多轴辊子176的圆筒形工作表面180被压靠圆筒形壁的面向内的表面126，并且平坦顶表面182被压靠壁架178的面向下的表面184。
在本文公开的方法中，并且如图5C处看到的，辊子174将下部128压靠围绕187(参见图1B)圆筒110定位的砧座186，该砧座包括限定围绕圆筒110的腔192的表面190，这些表面被塑形为与多轴辊子174协作以将下部128辊轧成形为圆筒形壁175和壁架178。由于通过辊子174施加到面向内的表面126的压力P，砧座表面190限制191(参见图1B)圆筒形壁175的向外移动。随着辊子174施加压力P，腔192的容积减小，直到圆筒形壁175的外表面194最终与砧座186的表面190接触为止。压力P通过辊子174施加，以将下部128塑形为(i)圆筒形壁175，该圆筒形壁175具有大于第一直径D1的第二直径D2以及(ii)壁架178，该壁架178把以第二直径D2为特征的圆筒形壁175连接到以第一直径D1为特征的圆筒110的上部138。
现在参考图5D，刚刚详述的辊轧成形操作进一步形成和弯曲工件110。例如，工件110在弯曲部200处经历附加的金属成形197(参见图1B)，该弯曲部200将壁架178连接到上部138。另外，形成将壁架178连接至下部128的弯曲部202。如图5D中看到的，在辊轧成形工艺开始之前不存在这些弯曲部200、202，并且整个未成形的工件的金属厚度T0始终是高度一致的。如图3中详述的，第一辊轧成形操作把弯曲部142处的壁厚T1维持203(参见图1B)在第一成形操作之前的圆筒的原始壁厚T0的大约百分之六以内，弯曲部142在圆形拐折线140处的金属中且连接下部128和上部138。如图5D中看到的，在第二辊轧成形操作之后的弯曲部200、202处的壁厚T2、T3也被维持到在任何成形操作开始之前的圆筒110的原始壁厚T0的大约百分之六以内。
本文公开的并且如图6中详述的辊轧成形方法100提供：圆筒110(如图1至图5中看到的)最初由金属板形成，其中，金属板S被弯曲为使金属板的相对端205A、205B彼此接触。然后，相对端205A、205B被焊接在一起以形成圆筒。本领域已知的其它方法也可以用来创建圆筒110。成形的圆筒被辊轧成形为单个连续工件，该工件还包括在圆筒110的上端207处的唇部206，如图7中看到的。唇部206朝向圆筒110的轴线114向内延伸。整个辊轧成形工艺在支撑唇部206的旋转支撑件上执行。本文所公开的辊轧成形方法优选地被构造为以每分钟至少一个圆筒的生产量顺序加工圆筒的多个实例，顺序加工的步骤包括：对于每个圆筒，在如图1A和图1B中详述的其他步骤中，执行旋转步骤111、平移步骤119和移动步骤157。
通过多轴辊轧成形生产的阶梯直径圆筒
如本文公开的，通过多轴辊轧成形制作的并且在图8处描绘的阶梯直径圆筒410包括第一圆筒形壁412，该第一圆筒形壁以第一直径D1为特征并且在辊轧成形操作开始之前具有第一材料厚度T0。阶梯直径圆筒410包括第二圆筒形壁414，该第二圆筒形壁以第二直径D2为特征，并且具有与第一圆筒形壁412相同的材料厚度T0。第二圆筒形壁414与第一圆筒形壁412同心。
阶梯直径圆筒410还包括壁架416，该壁架垂直于第一圆筒形壁412的圆筒轴线418，并且将第一圆筒形壁412的底部边缘420与第二圆筒形壁414的顶部边缘422连接。阶梯直径圆筒410还包括在壁架416与第一圆筒形壁412之间的弯曲部424，该弯曲部具有在百分之六以内与第一材料厚度T0相同的材料厚度T1。在壁架416与第二圆筒形壁414之间的弯曲部426具有在百分之六以内与第一材料厚度T0相同的材料厚度T2。
在本文公开的阶梯直径圆筒410中，第一圆筒形壁412、壁架416和第二圆筒形壁414是单个连续部430的相应部分，它们可以是例如滚柱轴承密封外壳。阶梯直径圆筒410还包括在朝向圆筒轴线418的方向上从第一圆筒形壁412的顶部边缘434径向向内延伸的唇部432。唇部432也是单个连续部430的一部分。阶梯直径圆筒还包括焊缝440，该焊缝在平行于圆筒轴线418的维度上跨越单个连续部430的整个范围。
用于在圆筒中形成阶梯直径的多轴辊轧成形系统
本文公开并且如图9A中示出了用于在圆筒512中形成阶梯直径510的多轴辊轧成形系统500。该系统500包括一个或更多个支撑件514A和514B，该支撑件可以从顶部边缘513夹持圆筒，但是优选地从底部边缘515支撑圆筒，支撑件被构造为在支撑诸如圆筒512的工件520的同时围绕转动轴线518旋转。第一致动器524被构造为垂直于转动轴线518，如I/O所指示的那样，平移第一辊子526进出。围绕轴线527转动的第一辊子526包括截头锥形工作表面530，该工作表面被构造为压靠圆筒512的面向内的表面532以使其向外成角度。图9B详述了圆筒512的下部531，该圆筒512的下部531斜向向外，与第一辊子526抵靠面向内的表面532的向外移动一致。
如图9C中看到的，第二致动器536被构造为使多轴辊子538相对于转动轴线518径向向外，并且沿着转动轴线向上移动。第二致动器536被构造为使多轴辊子538从支撑件514下方的位置径向向外O和向上U移动，以用面539压靠面向内的表面532。多轴辊子538包括第一多轴辊子540，第一多轴辊子540联接到第一辊子臂542。第一辊子臂542连接到具有枢轴线546的枢转接头544，该枢轴线546垂直于转动轴线518。第二致动器536包括第一线性驱动致动器548，该第一线性驱动致动器联接到第一辊子臂542，并且被构造为沿着转动轴线518延伸，以迫使第一多轴辊子540围绕枢轴线546枢转。第一多轴辊子540还具有圆形边缘550，该圆形边缘被构造为压靠圆筒512的面向内的表面532。圆形边缘550可以以九十度角为特征。
如图9C中还看到的，第一辊子臂542包括滑动接头552，该滑动接头允许第一多轴辊子540沿着滑动接头552的纵轴554上下U/D平移。第二致动器536还包括第二线性驱动致动器556，当第一线性驱动致动器548使纵轴554定向为垂直于转动轴线528时，该第二线性驱动致动器能够使第一多轴辊子540在垂直于I/O转动轴线528的方向平移。
如图9D中看到的，多轴辊轧成形系统500利用砧座560来形成腔562，腔562被构造为在套工件520上，腔562具有上部564和下部568，上部以与圆筒512的外径566匹配的第一直径D1为特征，下部与上部564相邻并且以大于第一直径D1的第二直径D2为特征。图9D显示了使用上文刚刚公开的系统500的辊轧成形工艺的第一阶段，其中，多轴辊子538将压力P施加到圆筒512的面向内的表面532。多轴辊子538被构造为扩大定位在腔的下部570中的圆筒512的下部568的直径，以在圆筒512内形成阶梯直径510。图9E显示了多轴辊子538，该多轴辊子在向上和向外的方向上抵靠圆筒512的面向内的表面532施加压力P。
由多轴辊轧成形辊子538施加的压力将圆筒512的壁推靠在砧座表面568、576上，形成具有两个分开的直径D1和D1的圆筒、以及布置在圆筒512的上部580与下部582之间的壁架578。壁架578优选地与上部580和下部582成九十度角；然而，本公开也考虑了其他角度的构造。辊子538的上表面584还通过向壁架578并抵靠水平砧座表面576施加压力P而协作形成壁架。在不脱离本发明的范围的情况下，下部582可不平行于上部580。
图10提供了本文公开的辊轧成形系统500的立体图。图10显示了辊轧成形曲柄压力机586以及多轴辊子2组件588的位置。曲柄压力机使砧座186沿着转动轴线114向上线性地移动，以允许初始工件110被插入到旋转盘113的顶部上，然后在形成阶梯圆筒112的同时沿着转动轴线114线性地向下移动，然后最终沿着转动轴线114线性地向上移动，以允许去除完成的阶梯圆筒112。还示出了多轴辊子1组件590和成形模592以及线性成形辊子组件594的位置。
多轴辊轧成形方法B
图11是用于在圆筒中形成阶梯直径的多轴辊轧成形方法的流程图。方法1100包括使具有第一直径的圆筒围绕由圆筒环绕的转动轴线旋转的步骤1110。在步骤1110的一个示例中，使最初塑形为圆筒的工件112在旋转盘113上围绕转动轴线114旋转，如图2所示的。方法1100还包括步骤1120和1130。步骤1130在步骤1120之后执行，并且步骤1120和1130都在步骤1110期间执行。
步骤1120使第一辊子抵靠圆筒的下部的面向内的表面相对于转动轴线径向向外平移，以使下部径向向外成角度。在步骤1120的一个示例中，第一辊子120抵靠工件112的面向内的表面126被径向向外(相对于转动轴线114)平移，以使工件112的下部128径向向外成角度，如图2和图3所示。
在步骤1120之后，步骤1130使至少一个多轴辊子抵靠径向向外成角度的、面向内的表面径向向外和向上移动，以将下部压靠砧座。由此，步骤1130将工件的下部塑形为(i)圆筒形壁，圆筒形壁具有大于第一直径的第二直径和(ii)壁架，壁架把以第二直径为特征的圆筒形壁连接到以第一直径为特征的圆筒的上部。在步骤1130的一个示例中，下部128如图4A所示地向外成角度的工件112被放置在图5A的砧座186中。进一步地，在该示例中，如图4A和图4B所示，多轴辊子152抵靠下部128的面向内的表面126被径向向外和向上移动，以将下部128压靠砧座186，以形成图5A所描绘的形状。
在实施例中，步骤1120包括使下部相对于转动轴线径向向外成角度的步骤1122，以将下部塑形为截头锥，该截头锥在环绕转动轴线的圆形拐折线处连接到上部，例如如图3中对于工件112所示。
在实施例中，步骤1130包括使至少一个多轴辊子相对于转动轴线径向向外且平行于转动轴线向上移动的步骤1132。在步骤1132的一个示例中，辊子168被径向向外和向上移动。
步骤1130可以包括使一个多轴辊子枢转的步骤1134，以使该一个多轴辊子沿着转动轴线径向向外和向上移动。在步骤1134的一个示例中，辊子538如图9C和图9D所示枢转。步骤1130还可以包括在步骤1134期间执行的，将一个多轴辊子径向向外平移的步骤1136。在步骤1136的一个示例中，辊子538如图9E所示平移。
在某些实施例中，步骤1130包括沿与转动轴线成倾斜角度的方向平移一个多轴辊子的步骤1138。在步骤1138的一个示例中，辊子538以倾斜角度从初始位置经由图9D所示的位置被平移到图9E所示的位置。
图12是用于由工件形成阶梯直径圆筒的一种方法1200的流程图，该工件具有圆筒形上部和从圆筒形上部向外成角度的下部。方法1200可以在方法1100的步骤1130中实施。方法1200包括步骤1210和1220。步骤1210使用第一多轴辊子从向外成角度的下部形成上文参考方法1100的步骤1130所讨论的圆筒形壁的初始形状。随后，步骤1220使用第二多轴辊子来改善初始形状。在方法1200的一个示例中，步骤1210使用辊子174(如图5A所示)，并且步骤1220使用辊子177(如图5B所示)。在方法1200的另一示例中，步骤1210使用辊子168(如图4A和图4B所示)或辊子538(如图9C至图9E所示)，并且步骤1220使用辊子177(如图5B所示)。
特征的组合
在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征以及下面要求保护的特征可以以各种方式组合。例如，应当理解，本文所述的一种多轴辊轧成形方法、系统或产品的方面可并入或与本文所述的另一种多轴辊轧成形方法、系统或产品的特征交换。以下示例示出了上述实施例的一些可能的非限制性组合。应当清楚，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本文的方法、产品和系统进行许多其它改变和修改：
(A1)一种用于在圆筒中形成阶梯直径的多轴辊轧成形方法包括以下步骤：使圆筒围绕由圆筒环绕的转动轴线旋转，圆筒具有第一直径。方法还包括：在旋转步骤期间，(a)使第一辊子抵靠圆筒的下部的面向内的表面，相对于转动轴线径向向外平移，以使下部径向向外成角度，以及(b)在平移步骤之后，使至少一个多轴辊子抵靠径向向外成角度的、面向内的表面径向向外和向上移动，以将下部压靠砧座，以便将下部塑形为(i)圆筒形壁，该圆筒形壁具有大于第一直径的第二直径，和(ii)壁架，壁架把以第二直径为特征的圆筒形壁连接到以第一直径为特征的圆筒的上部。
(A2)在表示为(A1)的多轴辊轧成形方法中，下部可以与转动轴线的下段相关联，并且移动步骤可以包括：使至少一个多轴辊子相对于转动轴线径向向外并且平行于转动轴线向上移动。
(A3)在表示为(A1)和(A2)的多轴辊轧成形方法中的任一种中，平移第一辊子的步骤可以包括：使下部相对于转动轴线径向向外成角度，以将下部塑形为截头锥，该截头锥在环绕转动轴线的圆形拐折线处连接到上部。
(A4)在表示为(A3)的多轴辊轧成形方法中，在平移步骤中接触下部的第一辊子的表面可以是圆锥形的。
(A5)在表示为(A1)至(A4)的多轴辊轧成形方法中的任意一种中，平移步骤可以包括：将连接下部和上部的弯曲部处的材料厚度维持在平移步骤之前的圆筒的原始材料厚度的百分之六以内。
(A6)在表示为(A5)的多轴辊轧成形方法中，移动步骤可以包括：在弯曲部处将原始材料厚度维持在百分之六以内。
(A7)在表示为(A1)至(A16)的多轴辊轧成形方法中的任意一种中，移动步骤可以包括：枢转一个多轴辊子，以使一个多轴辊子沿着转动轴线径向向外和向上移动。
(A8)在表示为(A7)的多轴辊轧成形方法中，移动步骤还可以包括：在枢转步骤期间使一个多轴辊子径向向外平移。
(A9)在表示为(A7)和(A8)的多轴辊轧成形方法中的任一种中，枢转步骤可以包括：致动平移驱动器以实现所述枢转。
(A10)在表示为(A7)和(A8)的多轴辊轧成形方法中的任一种中，枢转步骤可以包括：致动转动驱动器以实现所述枢转。
(A11)在表示为(A1)至(A10)的多轴辊轧成形方法中的任意一种中，移动步骤可以包括：使一个多轴辊子沿着与转动轴线成倾斜角度的方向平移，以使一个多轴辊子沿着转动轴线径向向外和向上移动。
(A12)在表示为(A1)至(A11)的多轴辊轧成形方法中的任意一种中，移动步骤可以包括：致动使一个多轴辊子径向向外平移的第一平移驱动器，并且致动使一个多轴辊子在平行于转动轴线的方向上平移的第二平移驱动器。
(A13)在表示为(A1)至(A12)的多轴辊轧成形方法中的任意一种中，移动步骤可以包括：使用第一多轴辊子来形成圆筒形壁的初始形状，随后使用第二多轴辊子来改善初始形状。
(A14)在表示为(A13)的多轴辊轧成形方法中，第一多轴辊子可以包括第一圆形边缘，并且形成初始形状的步骤可以包括：将第一圆形边缘压靠径向向外成角度的、面向内的表面，以将下部弯曲成圆筒形壁和壁架。
(A15)在表示为(A13)的多轴辊轧成形方法中，第二多轴辊子可以包括在第二圆形边缘处彼此连接的圆筒形工作表面和平坦顶表面，并且改善步骤可以包括：(a)抵靠面向内的表面将圆筒形工作表面压靠圆筒形壁的面向内的表面，并且(b)将平坦顶表面压靠壁架的面向下的表面。
(A16)在表示为(A1)至(A12)的多轴辊轧成形方法中的任意一种中，步骤可以包括：包括将多轴辊子的圆形边缘压靠径向向外成角度的、面向内的表面，以将下部弯曲成圆筒形壁和壁架。
(A17)在表示为(A1)至(A16)的多轴辊轧成形方法中的任意一种中，圆筒可以是单个连续工件的一部分，该单个连续工件还包括在圆筒的上端处的唇部，其中，唇部朝向圆筒的轴线向内延伸，并且旋转步骤可以包括：旋转支撑唇部的支撑件。
(A18)在表示为(A1)至(A17)的多轴辊轧成形方法中的任意一种中，砧座可以包括表面，这些表面限定围绕圆筒的腔，并且被塑形为与至少一个多轴辊子协作以将下部塑形为圆筒形壁和壁架。
(A19)表示为(A1)至(A18)的多轴辊轧成形方法中的任意一种还可以包括：以每分钟至少一个圆筒的生产量顺序加工圆筒的多个实例，其中，顺序加工步骤包括：对于每个圆筒执行旋转步骤、平移步骤和移动步骤。
(A20)表示为(A1)至(A19)的多轴辊轧成形方法中的任意一种还可以包括：由金属板辊轧成形圆筒，并且辊轧成形步骤可以包括：(a)弯曲金属板以使金属板的两个相对端彼此接触，并且(b)将两个相对端焊接在一起。
(B1)一种通过多轴辊轧成形生产的阶梯直径圆筒，包括：(a)第一圆筒形壁，该第一圆筒形壁以第一直径为特征，并且具有第一材料厚度；(b)第二圆筒形壁，该第二圆筒形壁以第二直径为特征，并且具有第一材料厚度，其中，第二圆筒形壁与第一圆筒形壁同心；以及(c)壁架，该壁架垂直于第一圆筒形壁的圆筒轴线并且将第一圆筒形壁的底部边缘与第二圆筒形壁的顶部边缘连接，其中，壁架与第一圆筒形壁之间的弯曲部具有在百分之六以内与第一材料厚度相同的材料厚度，并且其中，第一圆筒形壁、壁架和第二圆筒形壁是单个连续部的相应部分。
(B2)表示为(B1)的阶梯直径圆筒可以是滚柱轴承密封外壳的至少一部分。
(B3)在表示为(B1)和(B2)的阶梯直径圆筒中的任一个中，弯曲部可以具有在百分之六以内与第一材料厚度相同的材料厚度。
(B4)表示为(B1)至(B3)的阶梯直径圆筒中的任意一个还可包括：唇部，该唇部在朝向圆筒轴线的方向上从第一圆筒形壁的顶部边缘径向向内延伸，其中，唇部是单个连续部的另外部分。
(B5)表示为(B1)至(B4)的阶梯直径圆筒中的任意一个可以具有焊缝，该焊缝在平行于圆筒轴线的维度中跨越单个连续部的整个范围。
(C1)一种用于在圆筒中形成阶梯直径的多轴辊轧成形系统包括：(a)支撑件，该支撑件被构造为在支撑包括圆筒的工件的同时围绕转动轴线旋转；(b)第一致动器，该第一致动器被构造为使第一辊子垂直于转动轴线平移；以及(c)至少一个第二致动器，该至少一个第二致动器被构造为使至少一个多轴辊子相对于转动轴线径向向外移动，并且沿着转动轴线向上移动。
(C2)在表示为(C1)的多轴辊轧成形系统中，第一致动器可以被构造为使第一辊子相对于转动轴线从支撑件下方的位置径向向外平移，以压靠支撑件下方延伸的圆筒的下部的面向内的表面，并且至少一个第二致动器可以被构造为使至少一个多轴辊子从支撑件下方的位置径向向外和向上移动，以压靠面向内的表面。
(C3)在表示为(C1)至(C2)的多轴辊轧成形系统中的任一个中，至少一个多轴辊子可以包括第一多轴辊子，多轴辊轧成形系统还可以包括第一辊子臂，第一多轴辊子联接到该第一辊子臂，其中，第一辊子臂连接到具有枢轴线的枢转接头，该枢轴线垂直于转动轴线，并且至少一个第二致动器可以包括第一线性驱动致动器，该第一线性驱动致动器联接到第一辊子臂，并且被构造为沿着转动轴线延伸，以迫使第一多轴辊子围绕枢转轴线枢转。
(C4)在表示为(C3)的多轴辊轧成形系统中，第一辊子臂可以包括滑动接头，该滑动接头允许第一多轴辊子沿着滑动接头的纵轴平移，并且至少一个第二致动器还可以包括第二线性驱动致动器，当第一线性驱动致动器使纵轴定向为垂直于转动轴线时，该第二线性驱动致动器能够使第一多轴辊子沿着垂直于转动轴线的方向平移。
(C5)在表示为(C3)和(C4)的多轴辊轧成形系统中的任一个中，至少一个多轴辊子可以包括第二多轴辊子，并且至少一个第二致动器还可以包括第二线性驱动致动器，该第二线性驱动致动器被构造为使第二多轴辊子在垂直于转动轴线的方向上平移。
(C6)在表示为(C1)至(C5)的多轴辊轧成形系统中的任意一个中，至少一个多轴辊子可以包括第一多轴辊子，该第一多轴辊子具有被构造为压靠圆筒的面向内的表面的圆形边缘。
(C7)表示为(C6)的多轴辊轧成形系统还可以包括第一辊子，并且第一辊子可以包括截头锥形工作表面，该截头锥形工作表面被构造为压靠面向内的表面，以使其根据截头锥形工作表面的斜角向外成角度。
(C8)表示为(C1)至(C7)的多轴辊轧成形系统中的任意一种还可以包括砧座，该砧座形成腔，腔被构造为套在工件上，其中，腔具有：(a)上部，该上部以与圆筒的外径匹配的第一直径为特征；和(b)下部，该下部与上部相邻，并且以大于第一直径的第二直径为特征，并且其中，至少一个多轴辊子被协作地构造为扩大定位在腔的下部中的圆筒的下部的直径，以由圆筒形成阶梯直径圆筒。
在不脱离本发明的范围的情况下，可以对上述系统和方法进行改变。由此，应当注意，包含在以上描述中并在附图中示出的内容应当被解释为示意性的而不是限制性的。以下权利要求旨在覆盖本文所述的一般特征和具体特征、以及本系统和方法的范围的所有陈述，其在语言上可被认为落入这些权利要求之间。

Claims (15)

1.辊轧成形方法，包括：
使圆筒形壳体围绕转动轴线旋转，圆筒形壳体与转动轴线同轴并具有初始直径；
在旋转步骤期间使第一辊子抵靠圆筒形壳体的下部的面向内的表面，相对于转动轴线径向向外平移，以使下部径向向外成角度，第一辊子围绕与转动轴线平行的第一辊子轴线可转动；以及
在旋转步骤期间并在平移第一辊子的步骤之后，抵靠径向向外成角度的、面向内的表面径向向外和轴向向上平移第二辊子，使得第二辊子将下部压靠砧座，以将下部塑形为（i）圆筒形壁，圆筒形壁具有大于初始直径的扩大直径，和（ii）壁架，壁架把圆筒形壁连接到圆筒形壳体的上部，第二辊子围绕平行于转动轴线的第二辊子轴线可转动，砧座围绕圆筒形壳体，第二辊子包括沿圆形边缘彼此相连的圆筒形工作表面和平坦顶表面，其中所述平移第二辊子包括：
将第二辊子的圆筒形工作表面压靠在圆筒形壳体的径向向外成角度的、面向内的表面上；以及
将第二辊子的平坦顶表面压靠在壁架的面向下的表面上；
其中平移第一辊子和平移第二辊子的步骤在连接下部和上部的弯曲部处使圆筒形壳体的壁厚变化，该变化不超过圆筒形壳体的原始壁厚的百分之六。
2.根据权利要求1的辊轧成形方法，平移第一辊子的步骤包括：使下部相对于转动轴线径向向外成角度，以将下部塑形为截头锥，截头锥在环绕转动轴线的圆形拐折线处连接到上部。
3.根据权利要求2的辊轧成形方法，在平移第一辊子的步骤中接触下部的第一辊子的表面是圆锥形的。
4.根据权利要求1的辊轧成形方法，平移第一辊子和平移第二辊子的步骤在连接下部和壁架的第一弯曲部处使壁厚变化，该变化不超过原始壁厚的百分之六。
5.根据权利要求1或4的辊轧成形方法，平移第一辊子和平移第二辊子的步骤在连接上部和壁架的第二弯曲部处使壁厚变化，该变化不超过原始壁厚的百分之六。
6.根据权利要求1的辊轧成形方法，平移第二辊子的步骤包括：使第二辊子沿着与转动轴线形成倾斜角度的方向平移。
7.根据权利要求1的辊轧成形方法，平移第二辊子的步骤包括：
致动使第二辊子径向向外平移的第一平移驱动器；以及
致动使第二辊子平行于转动轴线平移的第二平移驱动器。
8.根据权利要求1的辊轧成形方法，平移第二辊子的步骤包括：将第二辊子的圆筒形工作表面压靠在径向向外成角度的、面向内的表面上，以将下部弯曲成圆筒形壁和壁架。
9.根据权利要求1的辊轧成形方法，圆筒形壳体包括在圆筒形壳体的上端处的唇部，唇部朝向转动轴线径向向内延伸，旋转步骤包括：旋转支撑唇部的支撑件。
10.根据权利要求1的辊轧成形方法，还包括：以每分钟至少一个圆筒形壳体的生产量顺序加工圆筒形壳体的多个实例，顺序加工步骤包括：对于多个实例中的每个执行旋转步骤、平移第一辊子的步骤和平移第二辊子的步骤。
11.根据权利要求1的辊轧成形方法，进一步包括：由金属板辊轧成形圆筒形壳体，辊轧成形步骤包括：
弯曲金属板以使金属板的两个相对端彼此接触；以及
将两个相对端焊接在一起。
12.辊轧成形系统，包括：
旋转盘，旋转盘被构造为在支撑与转动轴线同轴的圆筒形壳体的同时围绕转动轴线旋转；
第一辊子，第一辊子被构造为抵靠圆筒形壳体的下部的面向内的表面相对于转动轴线径向向外平移，以使下部径向向外成角度，第一辊子围绕平行于转动轴线的第一辊子轴线可转动；
砧座，砧座构造为围绕圆筒形壳体；以及
第二辊子，第二辊子具有沿圆形边缘彼此相连的圆筒形工作表面和平坦顶表面，第二辊子围绕平行于转动轴线的第二辊子轴线可转动，第二辊子被构造为抵靠径向向外成角度的、面向内的表面径向向外且轴向向上平移，使得第二辊子将下部压靠在砧座上，以将下部成形为（i）具有大于初始直径的扩大直径的圆筒形壁，和（ii）将圆筒形壁连接到圆筒形壳体的上部的壁架，第二辊子构造为：
径向向外平移以将圆筒形工作表面压靠在圆筒形壳体的径向向外成角度的、面向内的表面上；以及
轴向向上平移以将平坦顶表面压靠在壁架的面向下的表面上；
其中第一辊子和第二辊子构造为平移以在连接下部和上部的弯曲部处使圆筒形壳体的壁厚变化，该变化不超过圆筒形壳体的原始壁厚的百分之六。
13.根据权利要求12的辊轧成形系统，还包括：
第一致动器，第一致动器被构造为使第一辊子径向向外平移，第一致动器位于旋转盘下方；并且
第二致动器，第二致动器被构造为使第二辊子径向向外和轴向向上移动，第二致动器位于旋转盘下方。
14.根据权利要求12的辊轧成形系统，其中：
第一辊子被成形为相对于第一辊子轴线具有倾斜角度的截头锥；和
第一辊子压靠在面向内的表面上，以使下部以倾斜角度成角度。
15.根据权利要求12的辊轧成形系统，砧座形成圆筒形对称腔，该腔具有：
上腔部，上腔部具有初始直径，使得圆筒形壳体的上部可以配合在其中；
下腔部，下腔部与上腔部轴向相邻并具有扩大直径；和
腔壁架，腔壁架径向连接上腔部和下腔部。
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