專利名稱：復式輥輾機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對管形金屬零件的內壁，進行加工的方法及其設備；更具體地說，是通過具有環狀溝槽的輥軸形模具，對輥筒內的坯件進行輥輾，在實現擴孔的同時又實現縮孔，使內壁形成設計要求的環形溝槽；故本實用新型稱為復式輥輾機。
背景技術：
金屬材料中的管形零件的擴孔方法，已經用于鍛壓行業；1991年機械工業出版社出版，呂炎等主編的《鍛壓成形理論與工藝》P150-157 ； 1993年機械工業出版社出版，中國機械工程學會鍛壓學會俞新陸主編的《鍛壓手冊/第3卷/鍛壓車間設備》P516-523 ；都先后公布了各種環形件輾擴機的原理、結構、技術參數與相關知識。但都是將管件整體，包括內徑、外徑同時擴大；而沒有在外徑不變的前提下，只將內徑既擴孔又縮孔，變成環形溝槽的工藝方法及其裝置見諸文獻。現有技術中對于管材內徑的環形溝槽的加工方法，一般都是采用車床、鏜床切削工藝，不僅工效低，而且產生鐵屑，浪費材料。綜上所述，目前還缺乏一種通過筒狀外模和輥軸內模的輥輾運動，在實現擴孔的同時又能實現縮孔，使工件內壁達到設計要求的各種環形溝槽，實行無屑加工，既節約成本，又提高工效的復式輥輾機。
發明內容本實用新型針對上述問題，提供一種采用筒狀外模和輥軸內模的輥輾，通過二者在同向旋轉運動的同時，逐漸縮小二者的間距；輥軸上按圖紙設計的環形槽，將管形毛坯的直筒內壁，輥輾加壓數圈后，逐漸變成符合圖紙要求的環形溝槽的一種高效率的、實現無屑加工的方法及其設備，以解決現有技術中存在的問題。本實用新型提供的一種復式輥輾機，包括如下步驟在機架上，用軸承定位一個輥筒，其內部為圓柱形空間，一端被擋頭封閉，另一端則先裝入一段管狀毛坯，再伸入一根具有環狀溝槽的輥軸；輥筒、封頭、輥軸構成模具。輥筒的外部有齒圈與小齒輪嚙合，當電機通過繞性傳動件帶動小齒輪時，輥筒實現角速度為Q1的勻速旋轉。活動封頭的外徑與輥筒的內徑為間隙配合，當受油缸的活塞桿推拉時，作軸向往復運動s2，S2的數值應大于工件軸向長度。輥軸具有定心旋轉、徑向往復、軸內往復的3種運動功能1)，定心旋轉輥軸用螺紋連接在輥軸體端部，再用兩個軸承和兩個端蓋定位在輥軸方套內；當輥軸徑向平移接觸到毛坯以后，由壓力P產生的摩擦力帶動輥軸作同向定心旋轉運動，角速度為ω2;2)，徑向往復由于輥軸方套外面為方形，與輥軸箱體內壁為間隙配合，在兩個柱塞油缸的柱塞左右推動下，實現輥軸軸線和輥筒軸線從同心到偏心的往復運動，最大偏心量為e ；3)，軸向往復由于輥軸方套是裝在輥軸箱體內，而輥軸箱體下部的導軌槽，又安裝在機床導向軌上，受油缸的活塞桿推拉時，沿著導軌實現軸向往復運動S1 的數值應大于工件軸向長度的2倍。復合式輥輾擠壓加工，當需熱加工時，輥筒、活動封頭、輥軸均應選用耐熱模具鋼， 并且備制冷卻裝置1)，輥筒的冷卻液通過冷卻套上的兩個環形槽和3個密封件與機身外的冷卻站構成循環；2)，活動封頭的冷卻，是通過本身的加長部分在往復運動過程中，直接觸及到輥筒上的1個冷卻液環形槽，達到冷卻目的，因此加長部分的長度，應等于往復行程& ；3)，輥軸的冷卻，是通過它本身有V狀通孔與輥軸體冷卻端蓋連通，最后用兩根軟管與機身外的冷卻站構成循環；由于輥軸與輥軸體之間，在安裝時有旋轉關系，輥軸體與冷卻端蓋之間，在工作時有旋轉關系，所以兩端均有1個環形槽，2個0形密封圈來防止泄漏。本實用新型相比于上述現有技術具有如下的有益效果在機、電、液一體化條件下，保證工件合格的基礎上，實現無屑加工，節約金屬材料；實現加工程序自動化，降低勞動強度，提高生產效率。
為了更清楚地理解本實用新型，現將通過本實用新型實施例，同時參照附圖，來描述本實用新型，其中圖1是本實用新型的基本原理結構圖。圖2是圖1的A-A向剖視圖。圖3是本實用新型實施例的主體結構D-D向(旋轉90度)剖視圖。有冷卻系統， 適用于對較硬金屬的熱加工。圖4是圖3的C-C向(旋轉90度)剖視圖。圖5是圖3的B-B向(旋轉90度)剖視圖。圖6是本實用新型另一實施例的主體結構剖視圖。無冷卻系統，適用于對軟金屬、 高塑性材料的冷加工。附圖中1.輥筒，2.擋頭，3.輥軸，4.坯料，4a.工件，5.軸承，6.端蓋，7.密封件，8.機座，9.端蓋，10.冷卻套，11.油缸，12.輥軸體，13.柱塞油缸，14.輥軸箱體，15.輥軸方套， 16.油缸，17.箱體端蓋，18.床身，19.活塞桿，20.冷卻端蓋，21.方套透蓋，22.箱體透蓋， 23.柱塞，24.輥軸箱蓋，30.模套，31.小齒輪，32.導軌，33.鑲條，34.撓性傳動件。O1-O1.輥筒軸線，O2-O2.輥軸軸線，Q1.輥筒轉速，ω2.輥軸轉速，S2.輥軸的軸向移動，S1.擋頭的軸向移動，e.輥軸的偏心移動量，d0.坯料內徑，Cl1.工件溝槽底徑(最大內徑)，d2.工件溝槽頂徑(最小內徑)，P.由柱塞油缸施加的徑向力。
具體實施方式
在圖1中，用軸承( 定位一個輥筒(1)，內部為圓柱形空間，其一端被活動擋頭(2)封閉，另一端則先裝入一段管狀毛坯G)，后伸入一根具有環狀溝槽的輥軸(3)；輥筒 (1)、封頭O)、輥軸C3)構成模具，在外力驅動下，對毛坯的內壁同時進行擴徑與縮徑的復合式輥輾擠壓加工，使之成為外有圓柱面，內為環形槽的合格工件。見圖3中的工件 (4a)。在圖4中，輥筒(1)外部有齒圈與小齒輪(31)嚙合，見圖4，當電機通過繞性傳動件(34)帶動小齒輪(31)時，輥筒(1)實現角速度為Q1的勻速旋轉。在圖2、圖3、圖5、圖6中，擋頭O)的外徑與輥筒(1)的內徑為間隙配合，當受油缸(11)的活塞桿推拉時，作軸向往復運動S1,S1的數值應大于工件軸向長度；在輥輾加工過程中，它阻止毛坯的材料軸向擴散，起到模具的作用；在輥輾加工結束時，將工件Ga) 推出輥筒(1)之外，起到頂料桿的作用。輥軸( 具有定心旋轉、徑向往復、軸內往復的3種運動功能1)，定心旋轉輥軸( 用螺紋連接在輥軸體(1 端部，再用兩個軸承( 和個端蓋(17) (21)定位在輥軸方套(15)內；當輥軸⑶徑向平移接觸到毛坯⑷以后，由壓力P 產生的摩擦力帶動輥軸C3)作同向定心旋轉運動，角速度為ω2;2)，徑向往復由于輥軸方套(15)外面為方形，與輥軸箱體(14)內壁為間隙配合， 在兩個柱塞油缸(13)的柱塞03)左右推動下，實現輥軸軸線(O2-O2)和輥筒軸線(O1-O1) 從同心到偏心的往復運動，最大偏心量為e ；3)，軸向往復由于輥軸方套(1 是裝在輥軸箱體(14)內，而輥軸箱體(14)下部的導軌槽，又安裝在機床導向軌(32)上，受油缸(11)的活塞桿(19)推拉時，沿著導軌實現軸向往復運動S1 的數值應大于工件軸向長度的2倍。在圖3、圖4、圖5中，復合式輥輾擠壓加工，若材料塑性較差，當需熱加工時，輥筒 (1)、擋頭O)、輥軸(3)均應選用耐熱模具鋼，并且備制冷卻裝置1)，輥筒(1)的冷卻液通過冷卻套(10)上的兩個環形槽與機身外的冷卻泵站(未畫出)構成循環，3個密封件(7)防止冷卻液泄漏；2)，擋頭O)的冷卻，是通過本身的加長部分在往復運動S1過程中，直接觸及到輥筒(1)上的1個冷卻液環形槽，達到冷卻目的，因此加長部分的長度，應等于往復行程S1;3)，輥軸(3)的冷卻，是通過它本身有V狀通孔與輥軸體(12)冷卻端蓋(16)連通， 最后用兩根軟管與機身外的冷卻泵站構成循環；由于輥軸體(12)與輥軸(3)之間，在安裝時有旋轉關系，輥軸體(1 與冷卻端蓋(16)之間，在工作時有旋轉關系，所以其兩端均有 1個圓形槽和兩個0形密封圈來防止泄漏。上述的復合式輥輾擠壓加工，當材料為軟金屬、高塑性時，只取消冷卻系統，其余都保留，主剖面如圖6 ；結構更加簡單和緊湊，圖中零件代號同前，故不再贅述。上述的復合式輥輾機，采用機、電、液一體化，裝入毛坯后，輥軸前進一輥筒旋轉一輥軸平移一輥軸回位一輥筒停轉一輥軸后退一擋頭前進一擋頭回位；加工1個工件的8個程序，自動依次進行。還應說明潤滑系統、冷卻系統、液壓系統、電控系統均屬常規技術，本專利文件中不作圖文表述。本實用新型能加工的材料，不限于金屬料，顯而易見，對于某些材料，將相關尺寸加以調整改變后，也能加工，其結構特征理應屬于本實用新型的范疇。以上所述的僅是本實用新型的優選實施例，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，作出的若干變形和改進，比如將輥軸方套改為偏心套，再用軸承定位于輥軸箱體上，當用外力旋轉偏心套時，輥軸同樣可以實現徑向往復運動等，也應視為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種復式輥輾機，其特征在于，在機架(8)上，用軸承( 定位一個輥筒(1)，其內部為圓柱形空間，一端被擋頭( 封閉，另一端則先裝入一段管狀毛坯G)，再伸入一根具有環狀溝槽的輥軸(3)；輥筒(1)、封頭O)、輥軸( 構成模具。
2.按權利要求1所述的復式輥輾機，其特征在于，所述的輥筒(1)外部有齒圈與小齒輪 (31)嚙合，當電機通過繞性傳動件(34)帶動小齒輪(31)時，輥筒⑴實現角速度為Co1的勻速旋轉。
3.按權利要求1所述的復式輥輾機，其特征在于，所述的活動封頭O)的外徑與輥筒 ⑴的內徑為間隙配合，當受油缸(11)的活塞桿推拉時，作軸向往復運動的數值應大于工件軸向長度。
4.按權利要求1所述的復式輥輾機，其特征在于，所述的輥軸C3)具有定心旋轉、徑向往復、軸內往復的3種運動功能1)，定心旋轉棍軸⑶用螺紋連接在輥軸體(12)端部，再用兩個軸承(5)和兩個端蓋 (17) (21)定位在輥軸方套(15)內；當輥軸⑶徑向平移接觸到毛坯⑷以后，由壓力P產生的摩擦力帶動輥軸C3)作同向定心旋轉運動，角速度為ω2;2)，徑向往復由于輥軸方套(1 外面為方形，與輥軸箱體(14)內壁為間隙配合，在兩個柱塞油缸(13)的柱塞03)左右推動下，實現輥軸軸線(O2-O2)和輥筒軸線(O1-O1)從同心到偏心的往復運動，最大偏心量為e ；3)，軸向往復由于輥軸方套(1 是裝在輥軸箱體(14)內，而輥軸箱體(14)下部的導軌槽，又安裝在機床導向軌(3 上，受油缸(11)的活塞桿(19)推拉時，沿著導軌實現軸向往復運動S1 的數值應大于工件軸向長度的2倍。
5.按權利要求1所述的復式輥輾機，其特征在于，所述的復合式輥輾擠壓加工，當需熱加工時，輥筒(1)、活動封頭O)、輥軸C3)均應選用耐熱模具鋼，并且備制冷卻裝置1)，輥筒(1)的冷卻液通過冷卻套(10)上的兩個環形槽和3個密封件(7)與機身外的冷卻站構成循環；2)，活動封頭O)的冷卻，是通過本身的加長部分在往復運動過程中，直接觸及到輥筒 (1)上的1個冷卻液環形槽，達到冷卻目的，因此加長部分的長度，應等于往復行程& ；3)，輥軸(3)的冷卻，是通過它本身有V狀通孔與輥軸體(1 冷卻端蓋(16)連通，最后用兩根軟管與機身外的冷卻站構成循環；由于輥軸(3)與輥軸體(12)之間，在安裝時有旋轉關系，輥軸體(1 與冷卻端蓋(16)之間，在工作時有旋轉關系，所以兩端均有1個環形槽，2個0形密封圈來防止泄漏。
專利摘要本實用新型公開一種復式輥輾機，在機座(8)上用軸承(5)定位一個輥筒(1)，其內部為圓柱形空間，一端被擋頭(2)封閉，另一端則先裝入一段管狀毛坯(4)，再伸入一根具有環狀溝槽的輥軸(3)；輥筒(1)、封頭(2)、輥軸(3)構成模具，在外力驅動下，輥筒(1)帶動毛坯(4)按ω1旋轉，壓力P迫使輥軸(3)與毛坯(4)之間產生的摩擦力，輥軸(3)按ω2旋轉；輥軸(3)還具有軸向往復、徑向往復的功能，當其軸線O2-O2與輥筒軸線O1-O1不重合時，利用偏移量e嵌入毛坯(4)，對毛坯(4)的內壁進行擴孔與縮孔的復合式輥輾擠壓加工，使之成為外有圓柱面，內為環形槽的合格工件后自動回位，準備加工下一個工件。
文檔編號B21D15/06GK202021254SQ201020628520
公開日2011年11月2日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者袁正敏 申請人:袁正敏