CN2430230Y - 密封槽滚压成型刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及压力容器及中央空调上管板孔内密封槽的成型刀具,采用无刀切削,其特征它是由主轴、隔离保持套、双头滚锥、轴承外套、“刀”体、垫片圈、调节螺丝、推力轴承、压缩弹簧及滚动轴承等零部件构成,应用原理是采用双头滚锥在管板孔内壁上高压高速滚压,使其形成密封槽,具有加工快捷,精度高,槽面光滑、操作方便等特点。

Description

密封槽滚压成型刀具

本实用新型涉及管板孔内密封槽的成型“刀”具，属无切削的金属机械加工技术领域。

现有技术中对压力容器及暖通中央空调设备上管孔内密封槽的加工方法，采用刀刃切削加工，加工速度慢，精度低，槽面有毛刺，且存在切削废物。

本实有新型的目的是提供一种加工快捷，尺寸精确，槽的表面光洁无毛刺，无切削物的密封槽滚压成型刀具。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型特征是设由主轴，其右端与锥柄采用刚性联接，并且用圆柱销轴向定位，主轴中部外周设刀体，刀体的右端与套在主轴外周的调节螺套螺接，刀体的中间部与主轴之间设置推力轴承，在推力轴承左侧设由垫片，该垫片与套在主轴上的压缩弹簧的右端触接，压缩弹簧另一端支承在刀体的肩部，刀体左端又与轴承外套铆接。在轴承外套与主轴之间设置滚动轴承与隔离保持套，二者用圆螺母将其紧固，隔离保持套右端以120度均布三只双头滚锥，并与主轴前段锥体表面相切，主轴能在隔离保持套、压缩弹簧及调节器内自由旋转与轴向伸缩。

加工管板孔内密封槽时，在钻床等动力带动下，主轴向下旋转，双头滚锥通过锥面与主轴接触，在切向外推力作用下产生的径向位移量加大，并使双头滚锥的外侧锥面与管板内孔壁接触，随着切向外推力不断增大，三个双头滚锥与管板孔壁面的接触应力也随之增大。由于双头滚锥本身具有高硬度，又处于高转速旋转，而被加工的管板材质硬度较低，又在双头滚锥高速旋转作用下管板塑性增大、强度下降，最终依靠强制滚压加工出符合设计要求的环形双沟槽(即密封槽)。

由上述结构及加工过程描述：可知本实用新型具有下列优点：

1、由于主轴前段呈锥体，可保证双头滚锥与管板孔内壁紧密接触，可按需要精度进行加工，从而满足密封要求。

2、由于本实用新型不是传统意义的“刀”削，而是采用双头滚锥“压入”管板孔内壁，因此加工的凹槽既无毛刺，又光滑，密封效果好。

3、本结构易损部件主要是“双头滚锥”，而该零件更换方便。

4、因刀体上设有肩部，加工时主轴向下旋转，垫片一旦到达刀体肩部，槽的深度就达到设计尺寸，加工就算完成，因此操作非常方便，

附图说明：

1、图1为本实用新型的剖视结构示意图。

2、图2为图1在A-A处剖视图。

3、图3为图1的左半段放大图。

4、图4为本实用新型加工管板孔密封槽时的示意图。

5、图5为管板孔内密封槽加工后结构示意图。

图中1：

1、由保护罩2、导向锥3、主轴4、隔离保持套5、双头滚锥6、轴承外套7、圆螺母8、刀体9、垫片圈10、调节垫圈11、小圆螺母12、调节螺套13、锥柄14、圆柱销15、推力轴承16、压缩弹簧17、滚动轴承18、密封槽滚压成型刀具19、管板20、密封槽

下面根据附图对本实用新型作进一步的说明：见图1

该刀具最前面设置保护罩(1)，它是在非工作时起到防尘、防碰保护作用，而在工作前应卸去该件。为了在工作中使主轴(3)、隔离保持套(4)、双头滚轴(5)能够快速准确地进入孔内进行加工，故在该刀具的最前端设有导向锥(2)。主轴(3)的前段加工成锥体，三只双头滚锥(5)120度均布在隔离保持套上，并与主轴前段锥体表面相切(详见图2)，三只双头滚锥(5)被隔离保持套(4)限制在轴向及径向的设定活动范围内而不使其脱落，整个隔离保持套(4)装在滚动轴承(17)外周，并用圆螺母(7)将其紧固，主轴(3)可在隔离保持套(4)内自由放置与轴向伸缩。压缩弹簧(16)的一端支承在刀体(8)的肩部，另一端支承在垫片圈(9)端面上，利用压缩弹簧(16)来实现主轴(3)的轴向运动与复位。为了便利控制双头滚锥(5)径向外移量(即进刀量)，故在垫片圈(9)与推力轴承(15)之间设有调节垫圈(10)，通过对该调节垫圈厚度的增减实现双头滚锥径向外移量的精确调节(即进刀量)，以便保证被滚制成型后的密封槽有足够的尺寸精度。为了使主轴(3)旋转工作时避免垫片圈(9)、调节垫圈(10)、压缩弹簧(16)件随之旋转，为此设由推力轴承(15)将其隔开。主轴(3)的右端与锥柄(13)采用刚性联接并且用圆柱销(14)轴向定位，当滚压成型中发生过载时，剪断圆柱销(14)可保护整个刀具不被损坏。调节螺套(12)是用以控制主轴(3)轴向运动量，并通过对调节螺套(12)的调节来获得最佳的主轴运动参数。

在加工管板孔内密封槽前，应先将锥柄(13)装入钻床主轴锥孔内固定，然后启动钻床主轴并带动刀具整体旋转，主轴向下运动直到该刀具工作段进入被加工孔内(如图4所示)，当向下运动到轴承外套(6)端面与管板表现接触后，整个刀具向下运动停止，而轴承外套(6)则被静止地压在在管板表面上，起到定位作用(但此时整个刀具还未进入滚压加工状态)，钻床主轴继续向下运动，压缩弹簧(16)被压缩，并使主轴(3)、锥柄(13)及推力轴承(15)既有轴向运动，又有旋转运动(见图1)，而垫片圈(9)、调节垫圈(10)只有轴向运动，双头滚锥(5)在轴向与旋转运动的主轴(3)锥面驱动下，既有围绕主轴(3)的自转，又有径向移动，随着主轴(3)的继续向下运动，主轴锥面以切向外推力，继续推动双头滚锥锥面滚压管板内孔壁，实现双头滚锥(5)开始公转和自转地进入滚压加工状态，同时导向锥(2)、滚动套(4)、圆螺母(7)、滚动轴承(17)亦开始旋转。随着主轴(3)的继续向下运动，对三只双头滚锥所产生的切向外推力不断增大，三个双头滚锥与管板孔壁面的接触应力也随之增大。由于双头滚锥(3)具有高硬度、高转速，而被加工孔面硬度低，在双头滚锥(3)沿孔壁表面高速回转所产生的热量与高应力作用下，管板孔的壁面的塑性增大，强度下降，双头滚锥在连续高速回转及小进给量的滚压作用下，最终依靠强制滚压加工出符合设计要求的环形双沟槽(即密封槽)。垫片圈(9)的下端面压在刀体肩部时，滚压加工结束。

滚压加工结束后，应提起钻床主轴，钻床主轴对该刀具的向下进给力消失，并依靠压缩弹簧(16)的推力使主轴(3)向上运动，双头滚锥(5)向心移动退出管板孔壁面环形沟槽，最后将滚压工作段退出已加工完毕的孔。由此，则完成了整个滚压加工过程。

通过该装置加工出的密封槽及胀管效果，详见图5所示。

Claims (3)

1、一种密封槽滚压成型刀具，其特征在于该刀具设由主轴(3)，它的右端与锥柄(13)联接，并且用圆柱销(14)轴向定位，在主轴中部外周设刀体(8)，刀体的右端与套在主轴外周的调节螺套(12)螺接，刀体的中间部位与主轴之间设置推力轴承(15)，在推力轴承左侧设由垫片(9)，该垫片与套在主轴上的压缩弹簧(16)的右端触接，压缩弹簧的另一端支承在刀体的肩部，刀体左端又与轴承外套(6)铆接，在轴承外套与主轴之间设置滚动轴承(17)与隔离保持套(4)，二者用圆螺母将其紧固，隔离保持套右端以120度均布三尺双头滚锥(5)，该滚锥与主轴前段锥体表面相切，主轴(3)能在隔离保持套(4)、压缩弹簧(16)及调节螺套(12)内自由旋转与轴向伸缩。

2、按权利要求1所述的密封槽滚压成型刀具，其特征在于垫片圈(9)与推力轴承(15)之间设有调节垫圈(10)。

3、按权利要求1、2所述的密封槽滚压成型刀具，其特征在于刀具最前端设有导向锥(2)与保护罩(1)。

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