CN2923097Y - 金属盖拉胀成型机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属盖拉胀成型机，属于薄金属板拉胀成型机器领域。由机架、导套支架、电机、传动机构、离合器、主轴箱、导向机构、气缸定位机构、成型模具、压轮机构、压轮位置调节机构、操纵箱、电器、电路系统、气路系统、通用件、标准件组成；其中，导套支架固装在机架上；电机，传动机构、离合器、主轴箱连接在一起并固装在机架下；在导套支架上装有导向机构，气缸定位机构；在导套支架上装有压轮机构和压轮位置调节机构；成型模具安装在机架台面上、气缸定位机构的下面；成型模具和气缸定位机构共同夹紧工件；压轮机构和压轮位置调节机构使压轮紧靠在工件的内壁上，工件在转动中被拉胀成型。本实用新型具有工艺简单，生产率高，成本低，产品质量稳定的特点。

Description

金属盖拉胀成型机

技术领域

本实用新型涉及一种金属盖拉胀成型机，属于薄金属板成型机器领域，专利分类号：B21D51/48。

背景技术

现有技术中用薄金属材料制成胀型圆盖，如图1形状。通常使用油压机，由上下模具、树脂橡胶膨胀成型。其膨胀成型的原理是：上下模框的凹处(以直径最大处分界)制成胀型圆盖的模形，下模座顶装上与工件凹处相配的球状凸起的树脂橡胶，在油压机停止状态下，上下模框间离开一定距离，把形状如图2的工件装在树脂橡胶上。在油压机启动运转状态下，油压机上平台向下压，顶针向上顶。在油压机加压的作用下，树脂橡胶被压迫向圆周膨胀，由圆桶状变成成品形，依靠橡胶膨胀力，工件被胀成圆盖形，油压模具的结构，如图3所示。

这种膨胀成型技术在炊具、餐厨具、五金等行业应用广泛，如不锈钢胀形煲盖、铝锅胀盖的成型。但存在明显的缺点：在技术方面，R处是间接受力点，如图1，受中间介质的影响，当盖料比较厚或胀型圆盖直径比较大时，不易膨胀成型，因此，产品质量的稳定性受到影响。在投资成本方面：<1>模具投资大，要求每一个产品配制一套上下模具(包括上下垫板、上下模框、下模座、橡胶)，产品规格越多，所需各种上下模具规格就越多：<2>树脂橡胶损耗大，橡胶被反复膨胀挤压容易损耗，生产规模越大，消耗量越大。同时，树脂橡胶与下模座的装配、拆装上、下模具费时费工；<3>油压机设备投资大，油压机的压力吨位级数与产品所用材料厚度、产品直径成正比增加，品种越多用油压机数量越多。因此，薄金属盖的膨胀成型技术是一种投资成本高、效率低的技术，需要对这种技术进行改造、更新。

技术内容

本实用新型的目的在于，提供一种金属盖拉胀成型机，使用该机制造薄金属盖，具有工艺过程简单，降低投资成本，提高生产效率，产品质量稳定的特点。

本实用新型的技术方案是：一种金属盖拉胀成型机，其特征在于，该机由机架，、导套支架、电机、传动机构、离合器、主轴箱、导向机构、气缸定位机构、成型模具机构、压轮机构、压轮位置调节机构、操纵箱、电器、电路系统、气路系统，以及通用件、标准件组装而成。

导套支架固装在机架工作台面上；电机、传动机构、离合器、主轴箱连接在一起并固装在机架下；主轴箱的主轴伸出工作台面并与成型模具机构连接；在导套支架上装有导向机构，气缸定位机构；在导套支架上装有压轮机构和压轮位置调节机构；成型模具机构安装在机架工作台面上、和气缸定位机构的下面；工件放在成型模具机构的模框内；成型模具机构和气缸定位机构共同夹紧工件，使工件围绕主轴线转动；通过压轮机构和压轮位置调节机构使压轮紧靠在工件的内壁上，工件在转动中被拉胀成型。

所述的传动机构是由装在电机轴上的皮带轮，通过三角皮带与装在主轴箱输入轴端的、轴承上的皮带轮连接组装而成；

所述的离合器内孔与输入轴以花键滑动连接，离合器与输入轴端的皮带轮，通过摩擦牙面啮接，可离可合；有一焊接在机架下面的气缸支座，在该气缸支座上固装有气缸和一离合支臂，离合支臂一端与气缸活塞杆铰接，另一端与套在主轴箱输入轴上的离合器滑动连接；通过离合支臂推动离合器沿输入轴滑动，来决定主轴是否转动；

所述的主轴箱调节主轴转速，主轴穿过机架台面以上，伸入差动偏心机构中的支承座、轴承座、与成型模头孔内的联接套连接；

所述的导向机构固装在导套支架上，由装在导套支架上的导套，装在导套中的、并可滑动的导柱，以及与导柱下端固接的导柱支板组成，导向机构保证气缸定位机构在垂直方向，上下运动；

所述气缸定位机构，是由装在导套支架上的气缸支承座、装在气缸支承座上的气缸、和与气缸活塞杆连接的气缸定位轴、装在导套支架上的定位套以及定位轴承组装而成；其中，气缸、气缸定位套、定位轴承的轴线垂直于机架工作台面，并与主轴箱输出轴同轴线；气缸定位轴的下端通过定位轴承与夹紧轴连接；

所述成型模具机构，由固装在机架工作台面上的差动偏心机构支承座，和固装在其上的差动偏心机构轴承座、差动偏心机构、联接套，成型模头，工件夹紧装置，夹紧轴组装而成；成型模头固定在差动偏心机构上，工件放在成型模头模框内；

通过与气缸定位端连接的夹紧轴，和其下端部装有的夹紧装置，与装在差动偏心机构上的成型模头共同夹紧工件，围绕主轴线转动；

成型模头模框的内截面弧线形状，与产品的径截面弧线形状相同；

在差动偏心机构支承座上设有偏心调节装置，差动偏心机构可平行移动，也可固定不动；以调节差动偏心机构相对主轴心的偏心距；

所述压轮机构，是由气缸、支承架、气缸支承板、行程开关、压轮，压轮座，轴承组装而成；其中，气缸通过支承架吊装在导柱支承板上，同时通过气缸支承板吊装在导柱支板上的调节板上，其中，压轮通过轴承装在压轮座上，压轮座与气缸的活塞杆连接，一橡胶块紧压在压轮座上，在气缸力的作用下，压轮紧靠在坯件内壁上，压紧；

所述压轮位置调节机构装在导柱支板上，同气缸支承板连接的调节板连接，由装在调节板上的螺母和装在导柱支架上的螺杆构成，通过拧动螺杆来改变压轮的位置。

本实用新型与现有技术相比。

特点：(1)不用树脂橡胶、下模座、下模框、上下垫板，上模框厚度也减少；(2)不用油压机；(3)R处为直接受力点，见图1；依靠拉胀完成定型，强度大、速度快，盖料厚的工件容易成型；(4)使用压轮拉胀，压轮边弧形形状与金属盖所需胀出的弧形相同；(5)采用机电气一体化，应用PLC控制电路，实现自动化。

优点：(1)生产不同的胀型圆盖，只需配制不同的成型模头和压轮就可以，节约了橡胶、上下垫板、下模座、下模框、油压机的投资，降低生产成本；(2)压轮拉胀行程短、装卸工件简便、节约时间，而现有技术的上下模框行程长，成型费时费工，因此，本实用新型效率高，适应规模生产；(3)整体结构简单，制造、维修方便，而现有技术的膨胀成型技术整体结构复杂，制造、配装维修麻烦。

附图说明

图1是生产薄金属盖制品的工件样品图。

图2是使用现有的膨胀成型技术生产制品时工件坯料的示意图。

图3是现有技术的膨胀成型模压结构示意图。

图4是本实用新型的金属盖拉胀成型机的主视图示意图。

图5是本实用新型的金属盖拉胀成型机的俯视图示意图。

图6是本实用新型的金属盖拉胀成型机的左视图示意图。

图7是本实用新型的金属盖拉胀成型机的拉胀成型机构结构图。

图8是本实用新型的金属盖拉胀成型机离合器结构示意图。

图9是本实用新型的金属盖拉胀成型机操纵箱按键面板示意图。

图10是本实用新型的金属盖拉胀成型机电控原理图。

图11是本实用新型的金属盖拉胀成型机气压系统工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的说明，图4，图5，图6是本实用新型金属盖拉胀成型机的结构示意图。(主视图、左视图、俯视图)从图中可以看出，金属盖拉胀成型机是由机架16，导套支架12，电机15，传动机构35A，离合器14，主轴箱13，导向机构4A，气缸定位机构7A，成型模具机构23A，压轮机构21A，压轮位置调节机构9A，操纵箱8，电器，电路系统，气路系统，以及通用件、标准件组装而成；其中，导套支架12固装在机架16工作台面之上；电机15，传动机机构35A，离合器14，主轴箱13连接在一起并固装在机架16的工作台面以下；主轴箱13的主轴伸出工作台面并与成型模具机构23A连接；在导套支架12上装有导向机构4A，气缸定位机构7A；在导套支架12上装有压轮机构21A和压轮位置调节机构9A；成型模具机构23A安装在机架16工作台面上、和气缸定位机构7A的下面；工件6B放在成型模具机构23A的模框内；成型模具机构23A和气缸定位机构7A共同夹紧工件6B，使工件围绕主轴线转动；通过压轮机构21A和压轮位置调节机构9A使压轮21紧靠在工件6B的内壁上，工件6B在转动中被拉胀成型。

所述的传动机构35A是由装在电机输出轴上的皮带轮36，通过三角皮带35与装在主轴箱输入轴端的、轴承上的皮带轮34连接组装而成；

所述的离合器14内孔与输入轴2B以花键滑动连接，离合器14与输入轴端的皮带轮34，通过摩擦牙面啮接，可离可合；有一焊接在机架16下面的气缸支座31，在该气缸支座31上固装有气缸32和一离合支臂33，离合支臂33一端与气缸活塞杆铰接，另一端与套在主轴箱13输入轴上的离合器14滑动连接；通过离合支臂33推动离合器14沿输入轴2B滑动，来决定主轴是否转动；如图8所示。

所述的主轴箱13调节主轴转速，主轴穿过机架台面以上，伸入成型模具机构23A中的差动偏心机构支承座32A、轴承座25、差动偏心机构24、与成型模头23孔内的联接套31A连接；

所述的导向机构4A固装在导套支架12上，由装在导套支架12上定位孔中的导套4，装在导套4中的并可滑动的导柱5，以及与导柱下端固接的导柱支板2组成，导向机构4A保证气缸定位机构7A在垂直方向，上下运动；

所述气缸定位机构7A，是由装在导套支架12上的气缸支承座7B、装在气缸支承座7B的气缸7、和与气缸活塞杆连接的气缸定位轴7D、装在导套支架12上的气缸定位套6、以及定位轴承7C组装而成。

其中，气缸定位套6装在导套支架12的定位孔中，气缸定位套6、气缸定位轴7D、气缸7、定位轴承7C的轴线，垂直于机架16的台面并与主轴箱13的主轴同轴线。气缸定位轴7D一端与气缸活塞杆连接，其下端通过定位轴承7C与夹紧轴22B连接。

所述成型模具23A机构，由安装在机架16台面上的差动偏心机构支承座25和装在其上面的差动偏心机构轴承座32A，差动偏心机构24，工件6B，成型模头23，联连套31A，夹紧装置22，夹紧轴8A组装而成。

其中，与气缸定位轴7D下端连接的夹紧轴8A，其下端装有夹紧装置22，它与装在差动偏心机构24上的成型模头23共同夹紧放在成型模头23模框内的工件6B，使其围绕主轴线转动。

成型模头23模框的内截面弧线形状，与工件6B的径截面弧线形状相同；

差动偏心机构支承座25上装有偏心调节装置1，偏心调节装置1可平行移动，也可固定不动；用来调节差动偏心机构24相对主轴的偏心矩。

所述压轮机构21A，是由气缸17、支承架18B、气缸支承板18、行程开关24B、压轮21，压轮座20，轴承组装而成；其中，气缸17通过支承架18B吊装在导柱支板2上，同时通过气缸支承板18吊装在导柱支板2上的调节板19上，其中，压轮21通过轴承装在压轮座20上，压轮座20与气缸的活塞杆连接，一橡胶块19紧压在压轮座20上，在气缸力的作用下，压轮21紧靠在工件内壁上，压紧；

所述压轮位置调节机构9A装在导柱支板2上，同气缸支承板18连接的调节板10连接，该机构9A由装在调节板10上的螺母9和装在导柱支板2上的螺杆组成，通过拧动螺杆来改变压轮21的位置。

拉胀成型的原理是：

成型模头23模框内最大直径比胀型盖产品的最大直径大8～12mm。成型模头23、差动偏心机构24、差动偏心轴承座25联接为一体，上述三者连接体同轴心线并且与联接套、主轴分离开。通过偏心调节装置1可将上述三者联接体的轴心线偏离主轴的轴心线，偏离的距离等于产品的胀高H，见图1。成型模头23模框的内截面弧线形状，与成型产品的径截面弧线形状相同。工件放入成型模头23模框内，气缸7推动夹紧轴，在夹紧装置的压力作用下，主轴转动时，由工件带动成型模头23、差动偏心机构24随主轴一起转动，导柱支板2带着压轮座20和压轮21下降，压轮21进入成型模头23模框内，在气缸17的推动下，压轮21向右运动，工件在压轮21的压力下被拉胀成型，压轮行程量等于胀高；

加工之后，压轮座行程开关24动作，气缸(17)先退位，然后，夹紧装置(7)退位。由于成型模头23的轴心线与产品的轴心线相互偏离，所以，当工件拉胀成型后，压轮复位，产品放松，产品与成型模头模框自然脱离。

本实用新型的金属盖拉胀成型机电控原理，叙述如下：

参见图10和表1，本机采用PLC(可编程序控制器)的新一代超小型控制器LOGO，称为可编程通用的逻辑控制模块。通过LOGO小键盘输入程序，即可进行工作控制。

表1是本实用新型的金属盖拉胀成型机使用的电器元件名细。

表1电器元件名称

符号	名称	作用
			M	电动机
KM	交流接触器
			QS	转换开关
QSI	按钮
			SQ	行程开关
YA1、2、3	气压阀电磁铁
			SB1	旋转开关	手动压头键
SB2	旋转开关	手动离合键
			SB3	旋转开关	手动拉胀键
SB4	旋转开关	手动自动键
			SB5	按钮	自动键
SB6	双按钮帽按钮	电动机起动停止
			TC	控制变压器
U	整流器
			FR	热继电器
FU1、2	熔断器
			EL	照明灯
HL	指示灯

表1

(一)手动(相当于点动)控制

1.电动机M和主轴的控制

逆时针旋转SB₄，然后，按下SB₆(为双按钮帽按钮)的“起动”按钮帽，接触器KM线圈得电自保，M转动；按下SB₆的“停止”按钮帽，KM失电，M停转。

当M转动时，顺时针旋转SB₂，离合器吸合皮带轮，主轴转动；逆时针旋转SB₂，离合器离开皮带轮，主轴停止转动。

2.导柱支板升降控制

逆时针旋转SB₄，然后，顺时针旋转SB₁，导柱支板连同夹紧装置、拉办同时下降；逆时针旋转SB₁，导柱支板连同夹紧装置、拉轮同时上升。

3.拉轮运动控制

逆时针旋转SB₄，然后，顺时针旋转SB₃，拉轮向右运动；逆时针旋转SB₃，拉轮向左运动。

(二)自动控制

先逆时针旋转SB₁、SB₂、SB₃，顺时针旋转SB₄，然后，按下SB₅，则自动进行：

再按一次SB₅，又循环以上自动过程。

(三)急停控制

QS₁，触点常闭，按下QS₁键，控制电源断电，工作即停止。QS₁键有自锁功能，按下后，该键自锁，逆时针旋转按钮帽，即可解锁，QS₁触点复位并常闭，控制电源通电。

本实用新型的金属盖拉胀成型机的气压系统工作原理，叙述如下：

参见图9，系统由空气压缩机供给压力气，压力气给三个电磁阀，由电磁铁YA_1、2、3和二位五通气压阀HF组成的三个电磁阀分配气压给离合气缸、拉胀气缸、压紧气缸。

(1)YA₁通电时，HF的1通气，夹紧装置夹紧工件；否则，夹紧装置放松。

(2)YA₂通电时，HF的2通气，拉轮拉胀工件；否则，拉轮放松，复位。

(3)YA₃通电时，HF的2通气，离合器与皮带轮啮合，主轴转动；否则，主轴停转。

(4)节流阀调节气缸流量，来调节气缸活塞杆运动的快慢。

实施本实用新型具体实例操作如下：

(一)工件金属材料：不锈钢、铜、铝、镀锌板

(二)材料厚度：0.5～1mm

(三)正气源压力：0.5～0.8MPa

(四)工作步骤：安放工件---压紧工件---拉胀成型---卸取产品

(五)操作方法：

1.接上电源(380V)、正压气源。

2工位调整

(1)整定差动偏心机构，安放工件。

(2)整定夹紧轴工作位置，夹紧工件。

3.自动工作，将按键旋向“自动”位，再按“全自动”键，加工自动运行。

4.急停

5停止需要停止时，按“争停”键，即可停止工作。

本实用新型的金属盖拉胀成型机实现了对薄金属盖零件的拉胀加工，工艺过程简单，生产率大大提高，产品质量稳定，降低了生产成本，具有创造性。

凡是与本实用新型构思相同的技术方案都在本申请权利要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种金属盖拉胀成型机，其特征在于，该机由机架，、导套支架、电机、传动机构、离合器、主轴箱、导向机构、气缸定位机构、成型模具机构、压轮机构、压轮位置调节机构、操纵箱、电器、电路系统、气路系统，以及通用件、标准件组装而成；

导套支架固装在机架工作台面上；电机、传动机构、离合器、主轴箱连接在一起并固装在机架下；主轴箱的主轴伸出工作台面并与成型模具机构连接；在导套支架上装有导向机构，气缸定位机构；在导套支架上装有压轮机构和压轮位置调节机构；成型模具机构安装在机架工作台面上、和气缸定位机构的下面；工件放在成型模具机构的模框内；成型模具和气缸定位机构共同夹紧工件，使工件围绕主轴线转动；通过压轮机构和压轮位置调节机构使压轮紧靠在工件的内壁上，工件在转动中被拉胀成型。

2.按照权利要求1所述的金属盖拉胀成型机，其特征在于，所述的传动机构是由装在电机轴上的皮带轮，通过三角皮带与装在主轴箱输入轴端的、轴承上的皮带轮连接组装而成；

所述的离合器内孔与输入轴以花键滑动连接，离合器与输入轴端的皮带轮，通过摩擦牙面啮接，可离可合；有一焊接在机架下面的气缸支座，在该气缸支座上固装有气缸和一离合支臂，离合支臂一端与气缸活塞杆铰接，另一端与套在主轴箱输入轴上的离合器滑动连接；通过离合支臂推动离合器沿输入轴滑动，来决定主轴是否转动；

所述的主轴箱调节主轴转速，主轴穿过机架台面以上，伸入差动偏心机构中的支承座、轴承座、与成型模头孔内的联接套连接；

所述的导向机构固装在导套支架上，由装在导套支架上的导套，装在导套中的、并可滑动的导柱，以及与导柱下端固接的导柱支板组成，导向机构保证气缸定位机构在垂直方向，上下运动；

所述气缸定位机构，是由装在导套支架上的气缸支承座、装在气缸支承座上的气缸、和与气缸活塞杆连接的气缸定位轴、装在导套支架上的定位套以及定位轴承组装而成；其中，气缸、气缸定位套、定位轴承的轴线垂直于机架工作台面，并与主轴箱输出轴同轴线；气缸定位轴的下端通过定位轴承与夹紧轴连接；

所述成型模具机构，由固装在机架工作台面上的差动偏心机构支承座，和固装在其上的差动偏心机构轴承座、差动偏心机构、联接套，成型模头，工件夹紧装置，夹紧轴组装而成；成型模头固定在差动偏心机构上，工件放在成型模头模框内；

通过与气缸定位端连接的夹紧轴，和其下端部装有的夹紧装置，与装在差动偏心机构上的成型模头共同夹紧工件，围绕主轴线转动；

成型模头模框的内截面弧线形状，与产品的径截面弧线形状相同；

在差动偏心机构支承座上设有偏心调节装置，差动偏心机构可平行移动，也可固定不动；以调节差动偏心机构相对主轴心的偏心距；

所述压轮机构，是由气缸、支承架、气缸支承板、行程开关、压轮，压轮座，轴承组装而成；其中，气缸通过支承架吊装在导柱支承板上，同时通过气缸支承板吊装在导柱支板上的调节板上，压轮通过轴承装在压轮座上，压轮座与气缸的活塞杆连接，一橡胶块紧压在压轮座上，在气缸力的作用下，可将压轮紧靠在坯件内壁上，压紧；

所述压轮位置调节机构装在导柱支板上，同气缸支承板连接的调节板连接，由装在调节板上的螺母和装在导柱支架上的螺杆构成，通过拧动螺杆来改变压轮的位置。

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