CN2902508Y

CN2902508Y - 金属板材数控旋压机

Info

Publication number: CN2902508Y
Application number: CN 200620054389
Authority: CN
Inventors: 袁仕强; 王军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2016-01-24

Abstract

本实用新型涉及一种机械成形领域金属板材基本无切削或处理的加工装置，尤其是涉及对3毫米以下薄板材进行旋压成形的金属板材数控旋压机。一种金属板材数控旋压机，包括床身、装设成形模的主轴、驱动主轴的主传动机构、对金属板材旋转施压的旋压刀具和可将金属板材夹持定位于成形模上的尾顶机构，其特征在于：所述旋压刀具与床身之间设有用于旋压刀具X轴方向进给的数控X轴进刀机构和用于旋压刀具Y轴方向进给的数控Y轴进刀机构。本实用新型结构简单紧凑，实现自动加工，提高加工质量，功能齐全，节省人力，降低劳动强度，提高生产效率；主运动、进给运动、换刀等都由计算机自动控制，操作简便；工件形状、表面粗糙度等加工质量明显提高。

Description

金属板材数控旋压机

(一)技术领域

本实用新型涉及一种机械成形领域金属板材基本无切削或处理的加工装置，尤其是涉及对3毫米以下薄板材进行旋压成形的金属板材数控旋压机。

(二)背景技术

旋压成形是一种将金属板材沿着成形模的外周缘形状，加以旋转施压成形的加工方式，其可运用在以轴为对称加工中心的金属制品，例如水壶、锅子、碗钵等厨具用品，灯罩、扩音喇叭零件等电器零件，车轮、轮盖等汽车零件，以及各种罐子、容器、盖等制品的加工上。

现有的旋压设备多为由车床改造而成，由操作者逐渐推进旋压刀具(一般采用旋压轮)进行刀具进给。这种完全靠人工控制的加工方式，加工质量由操作者的技能决定，操作者全凭经验和感觉掌握加工工序，工件的形状、光洁度、表面粗糙度无法保证，质量低且易产生废品，工作效率低。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供一种机器自动进给的金属板材数控旋压机。本实用新型的进一步目的在于提供一种自动化程度高、功能齐全的金属板材数控旋压机。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种金属板材数控旋压机，包括床身、装设成形模的主轴、驱动主轴的主传动机构、对金属板材旋转施压的旋压刀具和可将金属板材夹持定位于成形模上的尾顶机构，其特征在于：所述旋压刀具与床身之间设有用于旋压刀具X轴方向进给的数控X轴进刀机构和用于旋压刀具Y轴方向进给的数控Y轴进刀机构。

上述技术方案还可以通过以下技术措施作进一步改进。

所述X轴方向是指主轴轴向，所述Y轴与X轴垂直。需要注意的是，X轴方向不一定必须是主轴轴向。

所述数控X轴进刀机构包括可通过X轴方向导轨导向而滑动的设于床身上的X轴拖板、设于床身与X轴拖板之间的X轴丝杠螺母副和驱动丝杠的X轴伺服电动机。

所述数控Y轴进刀机构包括可通过Y轴导轨导向而可滑动的设于X轴拖板上的Y轴拖板、设于X轴拖板与Y轴拖板之间的Y轴丝杠螺母副和驱动丝杠的Y轴伺服电动机。

X、Y轴丝杠螺母副都可以采用精密滚珠丝杠副。X、Y轴导轨可采用精密滚珠直线导轨。

本金属板材数控旋压机还包括在旋压刀具作用于板材正面时托靠板材背面的自动托靠装置。

所述自动托靠装置是后随轮机构，后随轮机构包括在旋压时可保持托靠板材背面的与旋压刀具保持相对静止的后随轮，所述旋压刀具设于旋压架上，所述后随轮直接或通过位置调整装置装在后随架上，所述后随架与所述旋压架是直接或间接装配固定成一体的。后随轮可选择的调整到预定位置，托在旋转的板材后面，与旋压刀具相隔一定距离。由于与旋压刀具保持相对静止，后随轮跟随旋压刀具的运行轨迹，防止板材在旋压中变形失稳起皱。

所述自动托靠装置是后托机构，后托机构包括可在旋压时可保持托靠板材背面的且与旋压刀具同步横向位移的后托旋转盘，所述后托旋转盘装在后托架上，所述后托架与数控X轴进刀机构的X轴拖板或Y轴进刀机构的Y轴拖板之间设有同步机构。后托旋转盘可选择的调整到预定位置，托在旋转的板材后面，与旋压刀具相隔一定距离。由于后托旋转盘与旋压刀具同步横向位移，旋压刀具前进多少，后托旋转盘就被拖板驱动而后退多少，可跟随旋压刀具的运行轨迹作出横向等距位移，同样可以防止板材在旋压中变形失稳起皱。

有复数把旋压刀具设于旋刀架上，旋刀架与旋压刀具之间设有换刀机构。可以采用光电对刀装置来保证对刀精度。可以根据加工要求(如加工轨迹)选用不同半径的刀具。

所述旋压刀具设于旋刀架上，旋刀架包括底座和架体，架体与底座之间设有可使架体弹性装配在底座上的弹性机构和可使架体固定在底座上的硬性机构。

硬性机构不起作用时，旋压刀具承受到板材传递过来的异常力量时，整体旋刀架在事先调好的空间与力量内，借弹性机构的弹力复位，做很小幅度的往复直线运动，减少旋压刀具与成形模具的磨损，同时可提高所制成的工件的表面粗糙度质量。硬性机构起作用时，旋刀架成为刚性结构而失去弹性功能，可在工件的最后整形加工时使用。

所述床身内设有可用于确定板材高度的定位机构。可调节好定位机构的高度，将板材放在其上时，与成形模和尾顶机构的装夹位置正好吻合，便于装夹。

所述床身上设有可装配卷边刀具或者切边刀具的辅助机构。可用于工件的切边和卷边等工序。

本实用新型结构简单紧凑，实现自动加工，提高加工质量，功能齐全，节省人力，降低劳动强度，提高生产效率；主运动、进给运动、换刀等都由计算机自动控制，操作简便；工件形状、表面粗糙度等加工质量明显提高。

(四)附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3、4是后随轮机构100的两个不同角度的立体图；

图5是后随轮机构100的仰视图；

图6是后托机构200的结构示意图；

图7、8、9是旋刀架12、换刀机构300、弹性机构400和硬性机构500的三种工作状态的结构示意图；

图10是本实用新型另一角度的立体图。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图所示的一种金属板材数控旋压机，包括床身1、装设成形模2的主轴3、驱动主轴3的主传动机构(图中未示出)、对金属板材旋转施压的旋压刀具4和可将金属板材夹持定位于成形模2上的尾顶机构5，所述旋压刀具4与床身1之间设有用于旋压刀具X轴方向进给的数控X轴进刀机构和用于旋压刀具Y轴方向进给的数控Y轴进刀机构。

所述X轴方向是指主轴轴向，所述Y轴与X轴垂直。

所述数控X轴进刀机构包括可通过X轴方向导轨6导向而滑动的设于床身1上的X轴拖板7、设于床身1与X轴拖板7之间的X轴丝杠螺母副和驱动丝杠的X轴伺服电动机8。

所述数控Y轴进刀机构包括可通过Y轴导轨9导向而可滑动的设于X轴拖板上的Y轴拖板10、设于X轴拖板与Y轴拖板之间的Y轴丝杠螺母副和驱动丝杠的Y轴伺服电动机11。

X、Y轴丝杠螺母副采用精密滚珠丝杠副。X、Y轴导轨6、9采用精密滚珠直线导轨。

本金属板材数控旋压机还包括在旋压刀具4作用于板材正面时托靠板材背面的自动托靠装置。

所述自动托靠装置是后随轮机构100，后随轮机构包括在旋压时可保持托靠板材背面的与旋压刀具4保持相对静止的后随轮103，所述旋压刀具4设于旋压架上，所述后随轮103通过位置调整装置104装在Y轴拖板10。所述位置调整装置104包括固装在Y轴拖板10上的后随架105、设于后随架105上并可调整与后随架105的夹角的转台106、设于转台106上的导轨107、可在导轨107上滑移的滑座108以及带动滑座108来回换位的驱动机构，所述滑座108上固定有后随轮支杆118，后随轮103枢装于后随轮支杆118一端。所述后随架105上具有八条长条状安装槽109，Y轴拖板10上螺设的螺钉(图中未示出)穿过所述安装槽109将后随架105固定在Y轴拖板10上。所述转台106上螺设有三个等分圆周的螺钉110，所述后随架105上开有对应螺钉110的三条等分圆周弧形槽111，螺钉110穿过弧形槽111将转台106固定在后随架105上。所述驱动机构包括带动滑座108的换位气缸112，滑座108上固定有与导轨107平行的行程调节杆113，行程调节杆113穿过转台106的竖壁，并螺设有行程调节螺母114。所述滑座108和转台106上分别设有齿条115、116，换位气缸112的活塞杆上装有齿轮117，该齿轮117与两齿条115、116分别啮合。所述导轨107是直线导轨。

所述自动托靠装置是后托机构200，后托机构200包括可在旋压时可保持托靠板材背面的且与旋压刀具1同步横向位移的后托旋转盘203，所述后托旋转盘203装在后托架204上，所述后托架204与数控X轴进刀机构的X轴拖板7之间设有同步机构。所述机床的床头固设有后托座205，所述后托座205上设有可沿主轴轴向滑动的后托架204，所述后托架204与后托座205之间设有导向组件以供滑动配合，所述后托架204上枢装有后托旋转盘203，所述后托架204与所述X轴拖板7之间设有同步机构以供二者轴向运动同步。所述导向组件包括导轨206和导轨座207，导轨206固设于后托架204上，导轨座207固定在后托座205上。所述同步机构包括相互平行的主动油缸208和从动油缸209，主动油缸208可调节的装配床身1上，主动油缸208的从缸体中伸出的活塞杆210前端对应X轴拖板7，从动油缸209固设于床头并与后托架204平行配置，从动油缸209的从缸体中伸出的活塞杆211前端与后托架204联接，主动油缸208的前腔212和从动油缸209的后腔213分别接有各自的气路，主动油缸208的后腔214与从动油缸209的前腔215都装有液压油并通过液压管216连通，主动油缸208的后腔214内空横断面面积与从动油缸209的前腔215内空横断面面积相等。所述主动油缸208设于距离调整固定座230上，距离调整固定座230具有四条长条状安装槽231，床身上也配有六到八条长条状固定槽232，螺钉(图中未示出)穿过所述安装槽231和固定槽232将距离调整固定座230固定在床身上。所述主动油缸208的活塞杆210前端设有行程调节螺母217。所述从动油缸209的活塞杆211后端从缸体中伸出并设有行程调节螺母218。

旋压刀具4前进时(即拖板移动)，X轴拖板7顶着主动油缸208的活塞杆210后退，该主动油缸208后腔214的液压油被挤出，并通过液压管216传递到从动油缸209的前腔215，推动从动油缸209的活塞杆211后退。通过两油缸内液压油的体积传递，实现二油缸等距离同步运动。

所述X轴拖板2上设有可顶抵主动油缸208活塞杆210的滑块240，滑块240可滑动地装配在X轴拖板7的滑座上，X轴拖板7上还设有一可驱使滑块移动的转换气缸244，滑块240与转换气缸244的活塞杆联接，滑块240在转换气缸244的作用下以固定顶面或螺设于滑块240上的可调螺杆245的端面中的一个对应主动油缸208活塞杆210。该可调螺杆245上还配有一紧定螺母246。

有三把旋压刀具4设于旋刀架12上，旋刀架12与旋压刀具4之间设有换刀机构300。换刀机构300包括三把旋压刀具4和旋刀架12，所述旋刀架12上设有升降导轨305、可滑动地装配在升降导轨305上的升降座306、可带动升降座306沿升降导轨305上下移动的升降换刀气缸307和可将升降座306锁定在旋刀架12上的锁定气缸308，所述各旋压刀具4沿高度方向排列在升降座306上。升降换刀气缸307的缸体固定在旋刀架12上，升降换刀气缸307的活塞杆与升降座306联接，升降换刀气缸307的活塞杆的运动方向与升降导轨305平行。锁定气缸308的缸体固定在旋刀架12上，锁定气缸308的活塞联接有插销309，插销309可滑动地设于旋刀架12上，升降座306上设有一个定位孔310，定位孔310为下开口的U形孔。锁定气缸308带动插销309伸进或退出该定位孔310。升降导轨305是直线导轨，导轨体和滑座分别开有V形槽，槽口相对，两槽之间装有滚子。在图7中，插销309处于缩回状态，升降换刀气缸307的活塞处于行程上止点，对应的是最下方的第一刀具进入工作位置，与成形模具2高度对应；在图8中，插销309处于伸出状态，它进入定位孔310，可将升降座306挡在适当行程，使其停顿位置正好对应中间的第二刀具进入工作位置；在图9中，插销309处于缩回状态，升降换刀气缸307的活塞杆可自由下行，并降至行程下止点，对应的是最上方的第三刀具进入工作位置。利用升降换刀气缸307活塞运动的上下止点，使上下两把刀具进入并定位在工作位置；再利用锁定气缸308带动插销309限定升降座306(即升降换刀气缸307活塞运动)的行程，从而使中间刀具进入并定位在工作位置。

所述旋压刀具4设于旋刀架12上，旋刀架12包括底座402和架体404，架体404与底座402之间设有可使架体404弹性装配在底座402上的弹性机构400和可使架体404固定在底座402上的硬性机构500。

所述弹性机构400包括与底座402的导轨405平行配置的受架体404与底座402挤压的弹簧411。所述架体404和底座402上分别设有弹簧座，架体404的弹簧座上螺设有导引杆412，弹簧411空套在该导引杆412上。所述导引杆412设于架体404的弹簧座上，底座402的弹簧座上螺设有调整螺丝413，导引杆412伸入调整螺丝413中心孔内，弹簧411顶在架体404的弹簧座与调整螺丝413之间。所述硬性机构包括一固定在架体404上的硬性气缸406，硬性气缸406活塞杆的下端设有锁舌407，架体404的底板上开设有与锁舌407位置对应的承锁槽408，底座导轨405上固设有锁台409，锁台409处于承锁槽408内，并留有可供架体404作弹性滑移的活动空间，所述锁舌407借硬性气缸406的作用力向下插入承锁槽408内并填充活动空间。如图7、9，当硬性气缸406不工作时，整个架体404与底座402通过导轨405导向，通过弹性机构400受力联接，架体404可在底座402上做小幅度的往复直线滑移。如图8，当硬性气缸406启动后，锁舌407向下插入承锁槽408内并填满活动空间，将架体404顶死固定在底座402上，弹性机构400不起作用，旋刀架12失去弹性功能。

所述床身1内设有可用于确定板材高度的定位机构13。

所述床身1上设有可装配卷边刀具或者切边刀具的辅助机构14。

Claims

1、一种金属板材数控旋压机，包括床身、装设成形模的主轴、驱动主轴的主传动机构、对金属板材旋转施压的旋压刀具和可将金属板材夹持定位于成形模上的尾顶机构，其特征在于：所述旋压刀具与床身之间设有用于旋压刀具X轴方向进给的数控X轴进刀机构和用于旋压刀具Y轴方向进给的数控Y轴进刀机构。

2、根据权利要求1所述的金属板材数控旋压机，其特征在于：所述X轴方向是指主轴轴向，所述Y轴与X轴垂直。

3、根据权利要求1或2所述的金属板材数控旋压机，其特征在于：所述数控X轴进刀机构包括可通过X轴方向导轨导向而滑动的设于床身上的X轴拖板、设于床身与X轴拖板之间的X轴丝杠螺母副和驱动丝杠的X轴伺服电动机。

4、根据权利要求3所述的金属板材数控旋压机，其特征在于：所述数控Y轴进刀机构包括可通过Y轴导轨导向而可滑动的设于X轴拖板上的Y轴拖板、设于X轴拖板与Y轴拖板之间的Y轴丝杠螺母副和驱动丝杠的Y轴伺服电动机。

5、根据权利要求1所述的金属板材数控旋压机，其特征在于：它还包括在旋压刀具作用于板材正面时托靠板材背面的自动托靠装置。

6、根据权利要求5所述的金属板材数控旋压机，其特征在于：所述自动托靠装置是后随轮机构，后随轮机构包括在旋压时可保持托靠板材背面的与旋压刀具保持相对静止的后随轮，所述旋压刀具设于旋压架上，所述后随轮直接或通过位置调整装置装在后随架上，所述后随架与所述旋压架是直接或间接装配固定成一体的。

7、根据权利要求5所述的金属板材数控旋压机，其特征在于：所述自动托靠装置是后托机构，后托机构包括可在旋压时可保持托靠板材背面的且与旋压刀具同步横向位移的后托旋转盘，所述后托旋转盘装在后托架上，所述后托架与数控X轴进刀机构的X轴拖板或Y轴进刀机构的Y轴拖板之间设有同步机构。

8、根据权利要求1所述的金属板材数控旋压机，其特征在于：有复数把旋压刀具设于旋刀架上，旋刀架与旋压刀具之间设有换刀机构。

9、根据权利要求1所述的金属板材数控旋压机，其特征在于：所述旋压刀具设于旋刀架上，旋刀架包括底座和架体，架体与底座之间设有可使架体弹性装配在底座上的弹性机构和可使架体固定在底座上的硬性机构。