專利名稱：無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于環(huán)形零件的塑性加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備。
背景技術(shù)：
薄壁環(huán)件是指環(huán)件的壁厚和它的徑向尺寸比較，相差懸殊的環(huán)形零件。一般認(rèn)為，環(huán)件壁厚與內(nèi)徑曲率半徑之比小于I : 20的環(huán)件稱作為薄壁環(huán)件。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前在機(jī)電、航空、汽車、工程機(jī)械和采礦機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中，經(jīng)常需要一些壁厚薄、柔性好、精度要求高且具有一定截面形狀的薄壁環(huán)件，其中多數(shù)為產(chǎn)品中的關(guān)鍵零件，如汽車金
屬帶式無(wú)級(jí)變速器金屬帶組件中的薄壁鋼帶環(huán)，其徑厚比小于I : 1000。但是這些薄壁環(huán)件在加工過(guò)程中對(duì)各種因素影響十分敏感，極易產(chǎn)生變形，很難滿足精度要求，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，因而成為機(jī)械制造中的一大難點(diǎn)。我國(guó)目前對(duì)此類零件一般采用切削加工，但工藝復(fù)雜、工序周期長(zhǎng)、工裝夾具和設(shè)備的精度要求高，使得整個(gè)生產(chǎn)成本高。尤其是當(dāng)薄壁環(huán)件的生產(chǎn)批量不大時(shí)，高昂的工裝夾具費(fèi)會(huì)使零件的單件成本更高。而傳統(tǒng)的環(huán)件軋制方法不能直接用于薄壁環(huán)件軋制，因?yàn)楸”诃h(huán)件軋制有別于傳統(tǒng)環(huán)件軋制的重要之處在于薄壁環(huán)件的剛度不能滿足軋制時(shí)的剛度條件，使環(huán)件在軋輥間發(fā)生了折疊現(xiàn)象，使軋制不能進(jìn)行。目前，薄壁環(huán)件截面軋制成形設(shè)備的驅(qū)動(dòng)輥位置是固定的，在軋制時(shí)不會(huì)使環(huán)件壁厚變薄、直徑變大，僅能成形環(huán)件截面，而且環(huán)件毛坯為焊接毛坯，不能成形無(wú)縫薄壁環(huán)件。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是解決上述背景技術(shù)存在的不足，提供一種無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備，一次性軋制成無(wú)縫薄壁環(huán)件。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備，包括設(shè)置在機(jī)架底部的主動(dòng)電機(jī)、與主動(dòng)電機(jī)連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給電機(jī)、與進(jìn)給電機(jī)連接的進(jìn)給機(jī)構(gòu)及由軋制驅(qū)動(dòng)輥和進(jìn)給軋制芯輥構(gòu)成的成形機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)輥的心軸通過(guò)可伸縮萬(wàn)向聯(lián)軸器與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，在機(jī)架上沿圓周間隔設(shè)有驅(qū)動(dòng)輥滑道，驅(qū)動(dòng)輥滑道沿徑向設(shè)置，驅(qū)動(dòng)輥滑道上設(shè)有驅(qū)動(dòng)輥滑塊，驅(qū)動(dòng)輥滑塊連接有背壓裝置；所述驅(qū)動(dòng)輥的心軸固定設(shè)置在驅(qū)動(dòng)輥滑塊上；所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括進(jìn)給滑塊和進(jìn)給滑道，進(jìn)給滑道沿徑向設(shè)置，并間隔設(shè)置在機(jī)架的圓周上，進(jìn)給滑塊設(shè)置在進(jìn)給滑道上，芯輥的心軸固定設(shè)置在進(jìn)給滑塊上。進(jìn)一步地，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪、與主動(dòng)齒輪相嚙合的多個(gè)從動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪與主動(dòng)電機(jī)的傳動(dòng)軸連接，從動(dòng)齒輪的傳動(dòng)軸與可伸縮萬(wàn)向聯(lián)軸器連接。進(jìn)一步地,所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在機(jī)架頂部的從動(dòng)電機(jī)、從動(dòng)螺桿、從動(dòng)圓錐，從動(dòng)螺桿與從動(dòng)電機(jī)連接，從動(dòng)圓錐套設(shè)在從動(dòng)螺桿上，從動(dòng)圓錐與進(jìn)給滑塊連接。進(jìn)一步地，所述的背壓裝置包括設(shè)在驅(qū)動(dòng)輥滑道上的支座，支座上設(shè)有導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿的一端與驅(qū)動(dòng)輥滑塊連接，支座和驅(qū)動(dòng)輥滑塊之間設(shè)有彈簧。優(yōu)選地，所述彈簧套在導(dǎo)向桿上。優(yōu)選地，所述的驅(qū)動(dòng)輥滑塊與驅(qū)動(dòng)輥滑道通過(guò)燕尾槽的結(jié)構(gòu)連接。優(yōu)選地，所述的進(jìn)給滑道與進(jìn)給滑塊通過(guò)燕尾槽的機(jī)構(gòu)連接。本實(shí)用新型的工作原理為驅(qū)動(dòng)輥為與環(huán)件截面形狀配合的軋制主動(dòng)輥摸，芯輥為與環(huán)件截面形狀配合的軋制從動(dòng)輥摸。將環(huán)件毛坯在常溫下放入驅(qū)動(dòng)輥與芯輥之間，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，驅(qū)動(dòng)輥會(huì)作主動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使環(huán)件毛坯產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在進(jìn)給機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，芯輥?zhàn)鲝较蛳蛲獾闹本€進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)芯輥與環(huán)件毛坯接觸后，設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量可使環(huán)件毛坯被不斷地軋制，其厚度不斷地變薄，直徑不斷地増大，同吋，驅(qū)動(dòng)輥會(huì)在背壓裝置的作用下，跟隨環(huán)件毛坯直徑的增長(zhǎng)而作徑向直線運(yùn)動(dòng)。環(huán)件毛坯的截面形狀也會(huì)逐漸成形為驅(qū)動(dòng)輥和芯輥所構(gòu)成的孔型截面形狀。當(dāng)環(huán)件毛坯軋制到指定的直徑后，停止進(jìn)給， 但環(huán)件仍然在軋制設(shè)備中旋轉(zhuǎn)2-3圏，以進(jìn)行整圓。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，操作方便，可生產(chǎn)不同截面形狀的無(wú)縫薄壁環(huán)件，具有多品種、批量性生產(chǎn)的特點(diǎn)。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)俯視圖。圖3為本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)輥滑道結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型的芯輥的進(jìn)給滑道結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的詳細(xì)說(shuō)明，便于清楚地了解本實(shí)用新型，但它們不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成限定。如圖I、圖2所示，本實(shí)施例的主動(dòng)電機(jī)I設(shè)置在機(jī)架2的底部，主動(dòng)電機(jī)I通過(guò)傳動(dòng)軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)齒輪5連接，主動(dòng)齒輪5連接有6個(gè)與主動(dòng)齒輪5相嚙合的從動(dòng)齒輪4，從動(dòng)齒輪4的傳動(dòng)軸通過(guò)軸承3設(shè)置在機(jī)架2上，其傳動(dòng)軸與可伸縮萬(wàn)向聯(lián)軸器6的一端鉸接連接，可伸縮萬(wàn)向聯(lián)軸器6的另一端與驅(qū)動(dòng)輥11的心軸7連接，可伸縮萬(wàn)向聯(lián)軸器6不僅可以傳遞扭矩，還可以伸長(zhǎng)或縮短，以便帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輥11能夠順利地進(jìn)行徑向直線運(yùn)動(dòng)?？缮炜s萬(wàn)向聯(lián)軸器6是現(xiàn)有的產(chǎn)品。在機(jī)架2上沿圓周間隔設(shè)有驅(qū)動(dòng)輥滑道9，驅(qū)動(dòng)輥滑道9徑向設(shè)置，在驅(qū)動(dòng)輥滑道9上設(shè)有驅(qū)動(dòng)輥滑塊8，每個(gè)驅(qū)動(dòng)輥滑道9與驅(qū)動(dòng)輥滑塊8通過(guò)燕尾槽的結(jié)構(gòu)連接，驅(qū)動(dòng)輥11的心軸7固定設(shè)置在驅(qū)動(dòng)輥滑塊8上(如圖3所示)；驅(qū)動(dòng)輥滑塊8還連接背壓裝置10。背壓裝置10的支座23固定設(shè)置在驅(qū)動(dòng)輥滑道9上，并在支座23上設(shè)有導(dǎo)向孔24，導(dǎo)向孔24與驅(qū)動(dòng)輥滑塊8通過(guò)導(dǎo)向桿25連接，在支座23和驅(qū)動(dòng)輥滑塊8之間設(shè)有彈簧26，彈簧26套在導(dǎo)向桿25上；背壓裝置10提供背壓力，使驅(qū)動(dòng)輥11能夠保持相對(duì)于芯輥12的作用力，在驅(qū)動(dòng)輥滑道9上平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，能有效保證軋制時(shí)驅(qū)動(dòng)輥11和芯輥12之間的軋制力。在機(jī)架2的頂部設(shè)有從動(dòng)電機(jī)14，從動(dòng)電機(jī)14通過(guò)聯(lián)軸器與從動(dòng)螺桿15連接，從動(dòng)螺桿15下端通過(guò)螺釘18設(shè)置在機(jī)架2的托板22上，從動(dòng)圓錐13通過(guò)螺紋套設(shè)在從動(dòng)螺桿15上，在從動(dòng)螺桿15下部設(shè)有止動(dòng)銷21，用以控制從動(dòng)圓錐13的行程；從動(dòng)圓錐13與進(jìn)給滑塊19連接，兩者之間通過(guò)錐面配合接觸；芯輥12通過(guò)軸承16和芯輥心軸17固定設(shè)置在進(jìn)給滑塊19上，進(jìn)給滑塊19設(shè)置在機(jī)架2圓周上間隔設(shè)置的進(jìn)給滑道20上，進(jìn)給滑道20徑向設(shè)置，每個(gè)進(jìn)給滑道20與進(jìn)給滑塊19通過(guò)燕尾槽的結(jié)構(gòu)連接(如圖4所示)。從動(dòng)螺桿15在從動(dòng)電機(jī)14的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),套設(shè)在從動(dòng)螺桿15上的從動(dòng)圓錐13向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)進(jìn)給滑塊19在進(jìn)給滑道20上徑向向外運(yùn)動(dòng)，形成軋制過(guò)程中的進(jìn)給；由于芯輥12與進(jìn)給滑塊19的運(yùn)動(dòng)方向相同，芯輥12也徑向向外運(yùn)動(dòng)。軋制設(shè)備的驅(qū)動(dòng)輥11的輪廓為與環(huán)件截面形狀一致的凹型，芯輥12輪廓為與截面形狀一致的凸型。將環(huán)件毛坯在常溫下放入軋制設(shè)備的驅(qū)動(dòng)輥11與芯輥12之間。同時(shí)啟動(dòng)主電機(jī)I和從動(dòng)電機(jī)14，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，驅(qū)動(dòng)輥11會(huì)作主動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使環(huán)件毛坯產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在進(jìn)給機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，6個(gè)芯輥12同時(shí)向外作進(jìn)給直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)芯輥12與環(huán)件毛坯接觸后，設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量可使環(huán)件毛坯被不斷地軋制，其厚度不斷地變薄，直徑不斷地増大。同吋，驅(qū)動(dòng)輥11會(huì)在背壓裝置10的作用下，跟隨環(huán)件毛坯直徑的增長(zhǎng)而 作直線運(yùn)動(dòng)。環(huán)件毛坯的截面形狀也會(huì)逐漸成形為驅(qū)動(dòng)輥11和芯輥12所構(gòu)成的孔型截面形狀。當(dāng)環(huán)件毛坯軋制到指定的直徑后，停止進(jìn)給，但環(huán)件毛坯仍然在軋制設(shè)備中旋轉(zhuǎn)2-3圈，以進(jìn)行整圓。本實(shí)用新型可通過(guò)調(diào)整環(huán)件毛坯尺寸和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)來(lái)軋制一定外徑范圍的環(huán)件，通過(guò)改變成套驅(qū)動(dòng)輥和芯輥的形狀，可構(gòu)成不同的軋制孔型來(lái)生產(chǎn)不同截面形狀的無(wú)縫薄壁環(huán)件。通過(guò)本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備，得到的產(chǎn)品與毛坯相比，其環(huán)件壁厚變薄、外徑變大、截面形狀成形。
權(quán)利要求1.一種無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備，包括設(shè)置在機(jī)架底部的主動(dòng)電機(jī)、與主動(dòng)電機(jī)連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)及由軋制驅(qū)動(dòng)輥和進(jìn)給軋制芯輥構(gòu)成的成形機(jī)構(gòu)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)輥的心軸通過(guò)可伸縮萬(wàn)向聯(lián)軸器與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，在機(jī)架上沿圓周間隔設(shè)有驅(qū)動(dòng)輥滑道，驅(qū)動(dòng)輥滑道沿徑向設(shè)置，驅(qū)動(dòng)輥滑道上設(shè)有驅(qū)動(dòng)輥滑塊，驅(qū)動(dòng)輥滑塊連接有背壓裝置，所述驅(qū)動(dòng)輥的心軸固定在驅(qū)動(dòng)輥滑塊上；所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括在機(jī)架上沿圓周間隔的進(jìn)給滑塊和進(jìn)給滑道，進(jìn)給滑道沿徑向設(shè)置，進(jìn)給滑塊設(shè)置在進(jìn)給滑道上，芯輥的心軸固定設(shè)置在進(jìn)給滑塊上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備，其特征在于所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪、與主動(dòng)齒輪相嚙合的多個(gè)從動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪與主動(dòng)電機(jī)的傳動(dòng)軸連接，從動(dòng)齒輪的傳動(dòng)軸與可伸縮萬(wàn)向聯(lián)軸器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在機(jī)架頂部的從動(dòng)電機(jī)、從動(dòng)螺桿、從動(dòng)圓錐，從動(dòng)螺桿與從動(dòng)電機(jī)連接，從動(dòng)圓錐套設(shè)在從動(dòng)螺桿上，從動(dòng)圓錐與進(jìn)給滑塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備，其特征在于所述的背壓裝置包括設(shè)在驅(qū)動(dòng)輥滑道上的支座，支座上設(shè)有導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿的一端與驅(qū)動(dòng)輥滑塊連接，支座和驅(qū)動(dòng)輥滑塊之間設(shè)有彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備，其特征在于所述彈簧套在導(dǎo)向桿上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備，其特征在于所述的滑塊與滑道通過(guò)燕尾槽的結(jié)構(gòu)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備，其特征在于所述的進(jìn)給滑道與進(jìn)給滑塊通過(guò)燕尾槽的機(jī)構(gòu)連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于環(huán)形零件的塑性加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種無(wú)縫薄壁環(huán)件軋制成形的設(shè)備，包括主動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)及由軋制驅(qū)動(dòng)輥和進(jìn)給軋制的芯輥構(gòu)成的成形機(jī)構(gòu)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)輥的心軸通過(guò)可伸縮萬(wàn)向聯(lián)軸器與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，在機(jī)架上沿圓周間隔設(shè)有驅(qū)動(dòng)輥滑道，驅(qū)動(dòng)輥滑道沿徑向設(shè)置，驅(qū)動(dòng)輥滑道上設(shè)有驅(qū)動(dòng)輥滑塊，驅(qū)動(dòng)輥滑塊連接有背壓裝置，所述驅(qū)動(dòng)輥的心軸固定在滑塊上；進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括在機(jī)架上沿圓周間隔的進(jìn)給滑塊和進(jìn)給滑道，進(jìn)給滑道沿徑向設(shè)置，進(jìn)給滑塊設(shè)置在進(jìn)給滑道上，芯輥的心軸固定設(shè)置在進(jìn)給滑塊上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，操作方便，可生產(chǎn)不同截面形狀的無(wú)縫薄壁環(huán)件，具有多品種、批量性生產(chǎn)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21H1/06GK202527634SQ20122008599
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者傅樂(lè)榮, 左治江, 李堯, 畢祥 申請(qǐng)人:江漢大學(xué)