CN115283529A - 一种电机轴毛坯旋压装置及其旋压工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机轴毛坯旋压装置及其旋压工艺，涉及电机轴毛坯旋压技术领域，包括旋压装置主体及工作电机；还包括，塑形调节组件，包括若干个指向旋压件的旋压端，旋压端沿着旋压件的径向逐渐向旋压件的表面伸出；磁感应线圈，对旋压头和旋压件形成加热；往复推动组件，输出端与塑形调节组件的外部相连接，带动塑形调节组件沿着旋压件的外部往复移动；缓冲组件，往复推动组件的输入端带动塑形调节组件移动并间歇性触碰缓冲组件的表面，向位于塑形调节组件内部的旋压件输入气流。通过设置第一塑形件和第二塑形件以及相应若干个旋压头，能同时对旋压件的两端进行旋压，使两端形成不同的形状，能增加旋压的效率。

Description

一种电机轴毛坯旋压装置及其旋压工艺

技术领域

本发明涉及电机轴毛坯旋压技术领域，尤其涉及一种电机轴毛坯旋压装置及其旋压工艺。

背景技术

旋压成型是一种利用旋压工具，对装夹于旋压机上的旋转坯料施加压力，使之产生连续的塑性变形，并逐渐成形为回转零件的工艺方法，由于其具备生产周期短且产品成本低和改善材料性能的优点，因此在对电机轴进行加工时，也会采用旋压成型装置，对电机轴毛坯旋压成型。

但是现有的旋压装置的通常只具备一个旋压部，由用户直接进行控制，然后通过电机控制电机轴毛坯高速旋转，完成旋压成型。

但是也正由于仅有一个旋压部，会使旋压的效率较低，而且旋压时，旋压部和相应的电机轴毛坯是直接暴露在外的，摩擦产生的热量会使用户存在烫伤隐患。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种电机轴毛坯旋压装置及其旋压工艺。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种电机轴毛坯旋压装置，包括旋压装置主体及工作电机；还包括，塑形调节组件，位于工作电机的一端，包括若干个指向旋压件的旋压端，旋压端沿着旋压件的径向逐渐向旋压件的表面伸出，并与旋压件的表面相接触；磁感应线圈，紧密贴附于塑形调节组件的内圈，对旋压头和旋压件形成加热；往复推动组件，位于塑形调节组件的一侧，其输出端与塑形调节组件的外部相连接，带动塑形调节组件沿着旋压件的外部往复移动；缓冲组件，位于往复推动组件的一侧，往复推动组件的输入端带动塑形调节组件移动并间歇性触碰缓冲组件的表面，使缓冲组件向位于塑形调节组件内部的旋压件输入气流，降低旋压件表面的温度。

进一步的，所述往复推动组件包括固定于旋压装置主体上端底面的外壳体，外壳体内部设置有第一电机，第一电机的输出轴通过第一联动件连接有推动杆，推动杆沿着外壳体的内壁穿入穿出。

进一步的，所述第一联动件包括与第一电机外部同轴转动的圆盘体，圆盘体的外缘处设置有第一限位柱，第一限位柱的外部套合有限位外环，限位外环朝向塑形调节组件的一侧与推动杆相连接。

进一步的，所述缓冲组件位于外壳体的一侧，包括固定于外壳体相对于推动杆下方表面的安装板，安装板的底面滑动设置有缓冲板，缓冲板与外壳体合围形成区域内容纳有气囊体；气囊体还通过若干个通气管与缓冲板的表面相连通。

进一步的，所述第一塑形件包括第一中空圆盘，第一中空圆盘的表面外缘处设置有第一主动齿轮，第一主动齿轮通过第二联动件连接有若干个沿着第一中空圆盘表面滑动的第一旋压头。

进一步的，所述第二联动件包括同心设置的双面齿环和限位环，双面齿环与限位环之间设置有与第一旋压头数量相应的第一传动件，使第一旋压头沿着限位环的内部穿入穿出。

进一步的，所述第一传动件包括与双面齿环内圈相啮合的第一传动齿轮，第一旋压头的表面贴附有齿条，齿条与第一传动齿轮相啮合。

进一步的，所述第二塑形件包括第二中空圆盘，第二中空圆盘的外缘处设置有第二主动齿轮，第二主动齿轮通过第三联动件使若干个沿着第二中空圆盘表面滑动的第二旋压头向第二中空圆盘圆心处移动，对旋压件形成塑形。

进一步的，所述第三联动件包括转动设置于第二中空圆盘的表面的外齿环，外齿环与第二主动齿轮相啮合，所述外齿环的内部设置有环形片，环形片与第二旋压头设置有第二传动件；所述第二传动件包括开设于环形片表面的限位滑槽，第二旋压头的表面设置有第二限位柱，第二限位柱沿着限位滑槽的内部滑动。

本发明还提供一种电机轴毛坯旋压工艺，包括以下步骤，

步骤S10，根据旋压件的三维模型，使第一旋压头和第二旋压头的表面相接触，启动第一电机，使第一电机能够带动能够带动第一中空圆盘和第二中空圆盘的外部移动；

步骤S20，给磁感应线圈通电，对第一旋压头和第二旋压头及其内部的旋压件进行加热升温，并对旋压件展开旋压；

步骤S30，在完成一阶段的旋压之后，降低磁感应线圈的发热温度，对旋压件保温；

步骤S40，关闭磁感应线圈，使推动杆带动第二中空圆盘和第一中空圆盘往复撞击气囊体，气囊体向旋压件的表面输入气流，降低旋压件表面温度；

步骤S50，重复步骤S10至S40，直至旋压结束。

本发明的有益效果：

本发明中，通过利用磁感应线圈对旋压端和旋压件进行加热，使旋压能够处于高温的状态下，旋压件的可塑性增加，变形抗力降低，从而降低旋压的难度，增加旋压的效率，也能消除加工硬化、残余应力；

本发明中，通过气囊体向塑形调节组件的内部输入气流，降低旋压件表面的温度，从而降低旋压件内部的温度梯度，避免因此而产生的裂纹，同时也能去除其表面附着的颗粒物。也可以对保温状态下的旋压件形成退火效果，可以降低旋压件的硬度，进而降低旋压的难度，也能降低残余应力，稳定尺寸及减少变形，消除缺陷，进而增加旋压的效率。

本发明中，通过设置第一塑形件和第二塑形件以及相应若干个旋压头，能同时对旋压件的两端进行旋压，使两端形成不同的形状，能增加旋压的效率；利用第一塑形件和第二塑形件将旋压件覆盖在其内部，将用户隔离，能够避免高温状态下的旋压件使用户烫伤，增加了旋压的安全性。

附图说明

图1为本发明的毛坯旋压装置的正视结构示意图；

图2为本发明的往复推动件的剖视结构示意图；

图3为本发明的往复推动组件的剖视结构示意图；

图4为本发明的往复推动组件的剖视结构示意图；

图5为本发明的图4中的A处结构放大示意图；

图6为本发明的第二塑形件的剖视结构示意图；

图7为本发明的图6中的B处结构放大示意图。

图中：11、旋压装置主体；12、工作电机；20、塑形调节组件；30、缓冲组件；31、安装板；32、缓冲板；33、气囊体；34、通气管；40、往复推动组件；41、外壳体；42、圆盘体；43、第一电机；44、第一限位柱；45、限位外环；46、推动杆；50、第一塑形件；51、第一中空圆盘；52、双面齿环；53、限位环；54、第一旋压头；55、齿条；56、第一传动齿轮；57、第一主动齿轮；60、第二塑形件；61、第二中空圆盘；62、外齿环；63、第二主动齿轮；64、环形片；65、第二旋压头；66、限位滑槽；67、第二限位柱；70、磁感应线圈。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

实施例1

如图1至图7所示，本实施例所述一种电机轴毛坯旋压装置，包括旋压装置主体11以及用于带动待旋压件(也就是电机轴毛坯)旋转的工作电机12；

所述工作电机12的一端设置有用于对旋压件进行旋压的塑形调节组件20，塑形调节组件20包括若干个指向旋压件的旋压端，旋压端可以沿着旋压件的径向逐渐向旋压件的表面伸出，并与旋压件的表面相接触，通过旋压端的移动和伸缩，展开旋压成型。

参考图2，所述塑形调节组件20的内圈紧密贴附有磁感应线圈70，磁感应线圈70在通电后会产生大量的热量，该热量能够对旋压头形成加热，并向旋压件的表面辐射，也就可以使旋压件形成加热，进而使旋压件的内部出现新的晶核，并成长为新的晶粒，消除加工硬化、残余应力。

参考图2以及图3，所述塑形调节组件20的一侧设置有往复推动组件40，所述往复推动组件40的输出端与塑形调节组件20的外部相连接，带动塑形调节组件20沿着旋压件的外部往复移动，从而旋压头能够使旋压件产生塑性变形。

参考图2以及图3，在所述往复推动组件40的一侧设置有缓冲组件30，往复推动组件40的输入端带动塑形调节组件20移动，会触碰缓冲组件30的表面，使往缓冲组件30向位于塑形调节组件20内部的旋压件输入气流，降低旋压件表面的温度，从而降低旋压件内部的温度梯度，避免因此而产生的裂纹，同时也能去除其表面附着的颗粒物。

参考图3，所述往复推动组件40包括外壳体41、圆盘体42、第一电机43、第一限位柱44、限位外环45、推动杆46；

参考图2以及图3，所述往复推动组件40包括固定于旋压装置主体11上端底面的外壳体41，外壳体41内部设置有作为动力源的第一电机43，第一电机43的输出轴通过第一联动件连接有推动杆46，推动杆46沿着外壳体41的内壁穿入穿出，以推动杆46作为输出端与塑形调节组件20的外缘处相连接，带动塑形调节组件20移动。

参考图2，所述第一联动件包括与第一电机43外部同轴转动的圆盘体42，圆盘体42的外缘处设置有第一限位柱44，第一限位柱44的外部套合有限位外环45，限位外环45朝向塑形调节组件20的一侧与推动杆46相连接。

使用时，在启动第一电机43后，第一电机43会带动圆盘体42和第一限位柱44转动，由于第一限位柱44是沿着限位外环45的内部滑动，因此能够驱动限位外环45和推动杆46沿着外壳体41内部做水平往复移动，从而带动塑形调节组件20移动，将旋压件覆盖在塑形调节组件20的内部。

参考图2，所述缓冲组件30位于外壳体41的一侧，其中，所述往复推动组件40包括固定于外壳体41相对于推动杆46下方表面的安装板31，安装板31的底面滑动设置有缓冲板32，缓冲板32与外壳体41合围形成区域内容纳有气囊体33；气囊体33还通过若干个通气管34与缓冲板32的表面相连通。

使用时，在推动杆46带动塑形调节组件20移动时，塑形调节组件20的主体会对缓冲板32的表面形成撞击，使得气囊体33产生变形，通过气囊体33向塑形调节组件20的内部输入气流，该气流能够对塑形调节组件20的内部以及旋压件的表面形成降温，减少旋压件表面内外温差，避免温度梯度较大而产生的裂纹。

实施例2

参考图4至图7，所述塑形调节组件20有第一塑形件50和第二塑形件60两种实施方式；所述第二塑形件60和磁感应线圈70能够同时应用于旋压件的外部，此时两者的相向端固定在一起；这样一方面能够增加旋压件的塑形效率，另一方面，也能通过两者的配合，将旋压件的两端同步塑形为不同的形状；其中，所述第一塑形件50和第二塑形件60也可以只应用其中一个。

实施例3

参考图4以及图5，其中，所述第一塑形件50包括第一中空圆盘51、双面齿环52、限位环53、第一旋压头54、齿条55、第一传动齿轮56、第一主动齿轮57；

其中，所述第一塑形件50包括起安装作用的第一中空圆盘51，第一中空圆盘51的表面外缘处设置有与相应电机输出轴同轴转动的第一主动齿轮57，转动的第一主动齿轮57用于输出动力，所述第一主动齿轮57通过第二联动件连接有若干个沿着第一中空圆盘51表面滑动的第一旋压头54，第一旋压头54向安装板31轴心处移动，并与旋压件的表面相接触，使旋压件产生塑性形变。

参考图4以及图5，所述第二联动件包括同心设置的双面齿环52和限位环53，其中，所述双面齿环52的内外两侧均贴附有齿轮；在所述双面齿环52与限位环53之间设置有与第一旋压头54数量相应的第一传动件，使第一旋压头54沿着限位环53的内部穿入穿出。

参考图4以及图5，所述第一传动件包括与双面齿环52内圈相啮合的第一传动齿轮56，第一旋压头54的表面贴附有齿条55，齿条55与第一传动齿轮56相啮合。

使用时，在需要对旋压件进行塑形时，第一主动齿轮57转动时通过啮合带动双面齿环52转动，进而通过啮合作用来带动第一传动齿轮56转动，第一传动齿轮56与齿条55间的啮合使第一旋压头54穿过限位环53的内部，延伸至第一中空圆盘51的轴心处；通过利用第一旋压头54的延伸程度，来控制对第一旋压头54对旋压件的塑形。

参考图6以及图7，所述第二塑形件60包括第二中空圆盘61、外齿环62、第二主动齿轮63、环形片64、第二旋压头65、限位滑槽66、第二限位柱67；

其中，所述第二塑形件60包括起到安装作用的第二中空圆盘61，第二中空圆盘61的外缘处设置有与相应电机输出轴同轴转动的第二主动齿轮63，第二主动齿轮63通过第三联动件使若干个沿着第二中空圆盘61表面滑动的第二旋压头65向第二中空圆盘61圆心处移动，对旋压件形成塑形。

参考图6以及图7，所述第三联动件包括转动设置于第二中空圆盘61的表面的外齿环62，外齿环62与第二主动齿轮63相啮合，所述外齿环62的内部设置有环形片64，环形片64与第二旋压头65设置有第二传动件，使第二旋压头65沿着第二中空圆盘61的表面向第二中空圆盘61的轴心处都滑动。

参考图6以及图7，所述第二传动件包括开设于环形片64表面的限位滑槽66，第二旋压头65的表面设置有第二限位柱67，第二限位柱67沿着限位滑槽66的内部滑动；利用限位滑槽66对第二限位柱67的限定作用，能够使得第二旋压头65沿着第二中空圆盘61的表面滑动，延伸至位于第二中空圆盘61位于中心处的旋压件表面。

实施例4

如图1至7所示，本实施例所述一种电机轴毛坯旋压工艺，包括如下步骤，

步骤S10，根据旋压件的三维模型，控制第一旋压头54和第二旋压头65的向旋压件表面的伸出和收回的节奏，使第一旋压头54和第二旋压头65的表面相接触，从而开始旋压塑形；同时控制第一电机43的启动，使第一电机43能够带动能够带动第一中空圆盘51和第二中空圆盘61的外部移动；

步骤S20，给磁感应线圈70通电，对第一旋压头54和第二旋压头65及其内部的旋压件进行加热升温，从而降低旋压的难度，并对旋压件展开旋压；

步骤S30，在完成一阶段的旋压之后，降低磁感应线圈70的发热温度，对旋压件保温；

步骤S40，关闭磁感应线圈70，使推动杆46带动第二中空圆盘61和第一中空圆盘51往复撞击气囊体33，使气囊体33向旋压件的表面输入气流，降低旋压件表面温度，形成退火效果；

步骤S50，重复步骤S10至S40，直至旋压结束。

在本方案中，通过利用磁感应线圈70对旋压端和旋压件进行加热，使旋压能够处于高温的状态下，旋压件的可塑性增加，变形抗力降低，从而降低旋压的难度，增加旋压的效率，也能消除加工硬化、残余应力；

通过气囊体33向塑形调节组件20的内部输入气流，降低旋压件表面的温度，从而降低旋压件内部的温度梯度，避免因此而产生的裂纹，同时也能去除其表面附着的颗粒物。也可以对保温状态下的旋压件形成退火效果，可以降低旋压件的硬度，进而降低旋压的难度，也能降低残余应力，稳定尺寸及减少变形，消除缺陷，进而增加旋压的效率。

通过设置第一塑形件50和第二塑形件60以及相应若干个旋压头，能同时对旋压件的两端进行旋压，使两端形成不同的形状，能增加旋压的效率；利用第一塑形件50和第二塑形件60将旋压件覆盖在其内部，将用户隔离，能够避免高温状态下的旋压件使用户烫伤，增加了旋压的安全性。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电机轴毛坯旋压装置，包括旋压装置主体(11)及工作电机(12)；其特征在于：还包括，

塑形调节组件(20)，位于工作电机(12)的一端，包括若干个指向旋压件的旋压端，旋压端沿着旋压件的径向逐渐向旋压件的表面伸出，并与旋压件的表面相接触；

磁感应线圈(70)，紧密贴附于塑形调节组件(20)的内圈，对旋压头和旋压件形成加热；

往复推动组件(40)，位于塑形调节组件(20)的一侧，其输出端与塑形调节组件(20)的外部相连接，带动塑形调节组件(20)沿着旋压件的外部往复移动；

缓冲组件(30)，位于往复推动组件(40)的一侧，往复推动组件(40)的输入端带动塑形调节组件(20)移动并间歇性触碰缓冲组件(30)的表面，使缓冲组件(30)向位于塑形调节组件(20)内部的旋压件输入气流，降低旋压件表面的温度。

2.根据权利要求1所述的一种电机轴毛坯旋压装置，其特征在于：所述往复推动组件(40)包括固定于旋压装置主体(11)上端底面的外壳体(41)，外壳体(41)内部设置有第一电机(43)，第一电机(43)的输出轴通过第一联动件连接有推动杆(46)，推动杆(46)沿着外壳体(41)的内壁穿入穿出。

3.根据权利要求2所述的一种电机轴毛坯旋压装置，其特征在于：所述第一联动件包括与第一电机(43)外部同轴转动的圆盘体(42)，圆盘体(42)的外缘处设置有第一限位柱(44)，第一限位柱(44)的外部套合有限位外环(45)，限位外环(45)朝向塑形调节组件(20)的一侧与推动杆(46)相连接。

4.根据权利要求3所述的一种电机轴毛坯旋压装置，其特征在于：所述缓冲组件(30)位于外壳体(41)的一侧，包括固定于外壳体(41)相对于推动杆(46)下方表面的安装板(31)，安装板(31)的底面滑动设置有缓冲板(32)，缓冲板(32)与外壳体(41)合围形成区域内容纳有气囊体(33)；气囊体(33)还通过若干个通气管(34)与缓冲板(32)的表面相连通。

5.根据权利要求1所述的一种电机轴毛坯旋压装置，其特征在于：所述塑形调节组件(20)为第一塑形件(50)，包括第一中空圆盘(51)，第一中空圆盘(51)的表面外缘处设置有第一主动齿轮(57)，第一主动齿轮(57)通过第二联动件连接有若干个沿着第一中空圆盘(51)表面滑动的第一旋压头(54)。

6.根据权利要求5所述的一种电机轴毛坯旋压装置，其特征在于：所述第二联动件包括同心设置的双面齿环(52)和限位环(53)，双面齿环(52)与限位环(53)之间设置有与第一旋压头(54)数量相应的第一传动件，使第一旋压头(54)沿着限位环(53)的内部穿入穿出。

7.根据权利要求6所述的一种电机轴毛坯旋压装置，其特征在于：所述第一传动件包括与双面齿环(52)内圈相啮合的第一传动齿轮(56)，第一旋压头(54)的表面贴附有齿条(55)，齿条(55)与第一传动齿轮(56)相啮合。

8.根据权利要求1所述的一种电机轴毛坯旋压装置，其特征在于：所述塑形调节组件(20)为第二塑形件(60)，包括第二中空圆盘(61)，第二中空圆盘(61)的外缘处设置有第二主动齿轮(63)，第二主动齿轮(63)通过第三联动件使若干个沿着第二中空圆盘(61)表面滑动的第二旋压头(65)向第二中空圆盘(61)圆心处移动，对旋压件形成塑形。

9.根据权利要求8所述的一种电机轴毛坯旋压装置，其特征在于：所述第三联动件包括转动设置于第二中空圆盘(61)的表面的外齿环(62)，外齿环(62)与第二主动齿轮(63)相啮合，所述外齿环(62)的内部设置有环形片(64)，环形片(64)与第二旋压头(65)设置有第二传动件；所述第二传动件包括开设于环形片(64)表面的限位滑槽(66)，第二旋压头(65)的表面设置有第二限位柱(67)，第二限位柱(67)沿着限位滑槽(66)的内部滑动。

10.权利要求1至9所述的一种电机轴毛坯旋压工艺，其特征在于：包括步骤，

步骤S10，根据旋压件的三维模型，使第一旋压头(54)和第二旋压头(65)的表面相接触，启动第一电机(43)，使第一电机(43)能够带动能够带动第一中空圆盘(51)和第二中空圆盘(61)的外部移动；

步骤S20，给磁感应线圈(70)通电，对第一旋压头(54)和第二旋压头(65)及其内部的旋压件进行加热升温，并对旋压件展开旋压；

步骤S30，在完成一阶段的旋压之后，降低磁感应线圈(70)的发热温度，对旋压件保温；

步骤S40，关闭磁感应线圈(70)，使推动杆(46)带动第二中空圆盘(61)和第一中空圆盘(51)往复撞击气囊体(33)，气囊体(33)向旋压件的表面输入气流，降低旋压件表面温度；

步骤S50，重复步骤S20至S40，直至旋压结束。

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