CN114472657A - 一种旋压辅助工装及其旋压机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋压辅助工装及其旋压机床，工装连接于机床的刀架上，用于对套设在模具外的工件执行旋压并使其贴合模具；包括套设在工件外部的限位结构，还包括连杆和旋压执行结构，所述旋压执行结构和刀架分别位于限位结构的两侧，所述连杆一端连接刀架，另一端连接旋压执行结构，中部铰接连接在限位结构上，使所述刀架沿模具径向施力时驱动旋压执行结构向工件径向施力，所述连杆的中部铰点到刀架的距离大于中部铰点到旋压执行结构的距离。本发明的旋压辅助工装具有结构简单、设置合理并充分利用现有设备执行筒形旋压等优点，带有上述工装的机床同样具备上述优点。

Description

一种旋压辅助工装及其旋压机床

技术领域

本发明涉及旋压成型设备技术领域，尤其涉及一种旋压辅助工装及其旋压机床。

背景技术

随着中国航天工业的不断发展，火箭大型化的需求越来越广，大型薄壁封头和筒形件整体成形需求越来越高。然而现有技术方案中，大径厚比大弓高比的成型装置主要是针对封头进行旋压，所以在旋压径向力上比较小，对于筒形部分的成型来说难以满足需求。并且这种大型设备投资额度大、周期长，如果采用两台设备分别执行封头和筒形的旋压则成本过高，且也难以实现整体成型的要求，因此若是能够在封头旋压设备上增设旋压品种种类，特别是进行大直径筒形件旋压，是非常有意义的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、设置合理并充分利用现有设备执行筒形旋压的旋压辅助工装，以及通过该工装能够实现多种结构旋压的旋压机床。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种旋压辅助工装，连接于机床的刀架上，用于对套设在模具外的工件执行旋压并使其贴合模具；包括套设在工件外部的限位结构，还包括连杆和旋压执行结构，所述旋压执行结构和刀架分别位于限位结构的两侧，所述连杆一端连接刀架，另一端连接旋压执行结构，中部铰接连接在限位结构上，使所述刀架沿模具径向施力时驱动旋压执行结构向工件径向施力，所述连杆的中部铰点到刀架的距离大于中部铰点到旋压执行结构的距离。

作为上述旋压辅助工装的进一步改进：

所述限位结构包括两个弓状的横梁和两根拉杆，两个所述横梁的内凹侧相对并对称设置，端部通过拉杆连接，使拉杆和横梁交替构成围绕工件的圈状。

所述横梁的中部设有避让连杆的避空区，连杆从避空区穿过，并通过沿连杆径向设置的销轴连接横梁。

所述限位结构还包括调节螺母，所述拉杆的端部穿过横梁端部设置的通孔，且穿出端通过螺纹连接调节螺母。

所述连杆和刀架铰接连接，连杆和旋压执行结构铰接连接。

所述旋压执行结构包括旋轮组件和安装座，所述安装座铰接连接连杆，旋轮组件回转连接在安装座上，所述旋轮组件的回转轴平行于工件的轴向。

所述旋轮组件包括轮体、转轴和轴承，所述转轴的一端通过轴承回转连接在安装座内，另一端伸出安装座并套接连接轮体。

所述连杆和旋压执行结构均设有两个，各连杆各连接有一旋压执行结构，并相对于工件轴向对称设置，旋压执行结构分别由两个刀架同步驱动。

一种旋压机床，机床的刀架上可拆卸连接有上述旋压辅助工装。

作为上述旋压机床的进一步改进：

机床相对工件的轴线对称设有两个刀架，所述刀架同步相向移动或背向移动，并能沿工件轴线同步移动，每个刀架上连接有一根带有旋压执行结构的连杆。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的旋压辅助工装，连接于机床的刀架上，用于对套设在模具外的工件执行旋压并使其贴合模具。该工装包括套设在工件外部的限位结构，还包括连杆和旋压执行结构，旋压执行结构和刀架分别位于限位结构的两侧，连杆一端连接刀架，另一端连接旋压执行结构，中部铰接连接在限位结构上。在执行旋压过程中，该工装能够实现将刀架作为驱动件驱动旋压执行结构，其作用原理是：刀架沿模具径向向模具外侧移动时，会向连杆的端部施加对应方向的驱动力，此时由于限位结构套接工件，工件从内部支撑住、或者说卡住限位结构，使限位结构无法与刀架和连杆同步移动，相当于为连杆提供了位于工件上的支点，因此连杆上的驱动力驱使连杆绕中部铰点(支点)转动，使另一端的旋压执行结构沿工件径向向工件施加压力，使工件贴合模具，在径向力促使工件到合适位置后，工装可以随刀架上下移动，从而实现筒形件的强力旋压。

本工装充分考虑封头旋压设备的特点以及大型筒形件旋压的特点，以封头旋压设备具有的刀架作为驱动件，所以能够用于现有的常规封头旋压设备，并利用封头旋压设备对筒状结构进行旋压。起到杠杆作用的连杆，其中部铰点到刀架的距离大于中部铰点到旋压执行结构的距离，因此能够有效放大刀架的径向力，弥补封头旋压设备径向力不足的缺陷，使其满足筒形件的旋压条件。

附图说明

图1是本发明的旋压辅助工装的结构示意图；

图2是本发明的旋压辅助工装中限位结构的示意图；

图3是图1中的A-A截面图；

图4是图3中B处的结构放大图。

图例说明：1、刀架；2、模具；3、工件；4、限位结构；41、横梁；42、拉杆；43、调节螺母；5、连杆；6、旋压执行结构；61、旋轮组件；611、轮体；612、转轴；613、轴承；62、安装座；7、销轴。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

实施例：

如图1至图3所示，本实施例的旋压辅助工装，连接于机床的刀架1上，用于对套设在模具2外的工件3执行旋压并使其贴合模具2；包括套设在工件3外部的限位结构4，还包括连杆5和旋压执行结构6，旋压执行结构6和刀架1分别位于限位结构4的两侧，连杆5一端连接刀架1，另一端连接旋压执行结构6，中部铰接连接在限位结构4上，使刀架1沿模具2径向施力时驱动旋压执行结构6向工件3径向施力，连杆5的中部铰点到刀架1的距离大于中部铰点到旋压执行结构6的距离。

在执行旋压过程中，该工装能够实现将刀架1作为驱动件驱动旋压执行结构6，其作用原理是：刀架1沿模具2径向向模具2外侧移动时，会向连杆5的端部施加对应方向的驱动力，此时由于限位结构4套接工件3，工件3从内部支撑住、或者说卡住限位结构4，使限位结构4无法与刀架1和连杆5同步移动，相当于为连杆5提供了位于工件3上的支点，因此连杆5上的驱动力驱使连杆5绕中部铰点(支点)转动，使另一端的旋压执行结构6沿工件3径向向工件3施加压力，使工件3贴合模具2，在径向力促使工件3到合适位置后，工装可以随刀架1上下移动，从而实现筒形件的强力旋压。

本工装充分考虑封头旋压设备的特点以及大型筒形件旋压的特点，以封头旋压设备具有的刀架1作为驱动件，所以能够用于现有的常规封头旋压设备，并利用封头旋压设备对筒状结构进行旋压。起到杠杆作用的连杆5，其中部铰点到刀架1的距离大于中部铰点到旋压执行结构6的距离，因此能够有效放大刀架1的径向力，弥补封头旋压设备径向力不足的缺陷，使其满足筒形件的旋压条件。并且这种设置结构还巧妙的将驱动换向，使从内向外施加封头旋压力的刀架1能够提供从外向内的筒形件旋压力。

本实施例中，限位结构4包括两个弓状的横梁41和两根拉杆42，两个横梁41的内凹侧相对并对称设置，端部通过拉杆42连接，使拉杆42和横梁41交替构成围绕工件3的圈状，将工件3圈在内部。

本实施例中，横梁41的中部设有避让连杆5的避空区，连杆5从避空区穿过，并通过沿连杆5径向设置的销轴7连接横梁41。该避空区可以是允许连杆5在一定角度范围内摆动的通孔，比如在连杆5摆动平面内的孔径大于连杆5的通孔，横梁41在该孔的边缘设置连接耳，如图3所示，连接耳和连杆5上设有销孔，销轴7穿过各销孔，实现连杆5和横梁41的铰接。

本实施例中，如图2所示，限位结构4还包括调节螺母43，拉杆42的端部穿过横梁41端部设置的通孔，且穿出端通过螺纹连接调节螺母43，调节螺母43通过螺纹实现在拉杆42上的移动，以改变两个横梁41之间的间距，从而适应不同大小的筒形件，也能方便安装和拆卸。

本实施例中，连杆5和刀架1铰接连接，连杆5和旋压执行结构6铰接连接，铰接连接结构可以确保旋压执行结构6的回转轴线始终和工件3的轴线平行，以实现稳定旋压。连杆5的顶端可以设置一连接座，连接座通过螺栓等紧固件连接刀架1，连接座和连杆5本体通过销轴等结构铰接连接。

本实施例中，如图4所示，旋压执行结构6包括旋轮组件61和安装座62，安装座62铰接连接连杆5，旋轮组件61回转连接在安装座62上，旋轮组件61的回转轴平行于工件3的轴向。旋轮组件61包括轮体611、转轴612和轴承613，转轴612的一端通过轴承613回转连接在安装座62内，另一端伸出安装座62并套接连接轮体611。

安装座62为了方便安装和拆卸，可以由多个部件通过螺栓等紧固件连接呈筒体结构，如图4所示，结构为常规机械连接结构，在此不做赘述。

本实施例中，连杆5和旋压执行结构6均设有两个，各连杆5各连接有一旋压执行结构6，并相对于工件3轴向对称设置，旋压执行结构6分别由两个刀架1同步驱动，能够从工件3两侧实现对称施力，保证施力稳定性和均匀性。

本实施例的旋压机床，机床的刀架1上可拆卸连接有上述旋压辅助工装，因此既能够通过刀架1实现封头的旋压，又能通过工装实现筒形件的旋压，方便二者一体成型，同时一台设备完成两种工作，降低了设备投入。

本实施例中，机床相对工件3的轴线对称设有两个刀架1，刀架1同步相向移动或背向移动，并能沿工件3轴线同步移动，该移动驱动方式以及结构为现有封头旋压常规结构，可以采用常用的电机驱动、旋向相反的蜗杆传动作为横向移动结构，并通过另一电机驱动横向移动结构整体上下移动等方式，也可以采用其他能够实现该功能的机械结构，在此不做赘述。每个刀架1上连接有一根带有旋压执行结构6的连杆5，以实现对称施力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种旋压辅助工装，其特征在于：连接于机床的刀架(1)上，用于对套设在模具(2)外的工件(3)执行旋压并使其贴合模具(2)；包括套设在工件(3)外部的限位结构(4)，还包括连杆(5)和旋压执行结构(6)，所述旋压执行结构(6)和刀架(1)分别位于限位结构(4)的两侧，所述连杆(5)一端连接刀架(1)，另一端连接旋压执行结构(6)，中部铰接连接在限位结构(4)上，使所述刀架(1)沿模具(2)径向施力时驱动旋压执行结构(6)向工件(3)径向施力，所述连杆(5)的中部铰点到刀架(1)的距离大于中部铰点到旋压执行结构(6)的距离。

2.根据权利要求1所述的旋压辅助工装，其特征在于：所述限位结构(4)包括两个弓状的横梁(41)和两根拉杆(42)，两个所述横梁(41)的内凹侧相对并对称设置，端部通过拉杆(42)连接，使拉杆(42)和横梁(41)交替构成围绕工件(3)的圈状。

3.根据权利要求2所述的旋压辅助工装，其特征在于：所述横梁(41)的中部设有避让连杆(5)的避空区，连杆(5)从避空区穿过，并通过沿连杆(5)径向设置的销轴(7)连接横梁(41)。

4.根据权利要求2所述的旋压辅助工装，其特征在于：所述限位结构(4)还包括调节螺母(43)，所述拉杆(42)的端部穿过横梁(41)端部设置的通孔，且穿出端通过螺纹连接调节螺母(43)。

5.根据权利要求1所述的旋压辅助工装，其特征在于：所述连杆(5)和刀架(1)铰接连接，连杆(5)和旋压执行结构(6)铰接连接。

6.根据权利要求1所述的旋压辅助工装，其特征在于：所述旋压执行结构(6)包括旋轮组件(61)和安装座(62)，所述安装座(62)铰接连接连杆(5)，旋轮组件(61)回转连接在安装座(62)上，所述旋轮组件(61)的回转轴平行于工件(3)的轴向。

7.根据权利要求6所述的旋压辅助工装，其特征在于：所述旋轮组件(61)包括轮体(611)、转轴(612)和轴承(613)，所述转轴(612)的一端通过轴承(613)回转连接在安装座(62)内，另一端伸出安装座(62)并套接连接轮体(611)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋压辅助工装，其特征在于：所述连杆(5)和旋压执行结构(6)均设有两个，各连杆(5)各连接有一旋压执行结构(6)，并相对于工件(3)轴向对称设置，旋压执行结构(6)分别由两个刀架(1)同步驱动。

9.一种旋压机床，其特征在于：机床的刀架(1)上可拆卸连接有权利要求1至8中任一项所述的旋压辅助工装。

10.根据权利要求9所述的旋压机床，其特征在于：机床相对工件(3)的轴线对称设有两个刀架(1)，所述刀架(1)同步相向移动或背向移动，并能沿工件(3)轴线同步移动，每个刀架(1)上连接有一根带有旋压执行结构(6)的连杆(5)。

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