高精度外圓輥壓機的制作方法
【專利摘要】本發明涉及外圓表面加工設備，尤其是在金屬工件冷擠壓這一技術領域，本發明提供了一種高精度外圓輥壓機，可以在工件冷擠壓時實現自進給，將工件放置在四個輥輪之間，輥輪與工件傾斜設置，使得輥輪在旋轉時對工件的摩擦力分解為兩個分力，其中一個分力用于驅動工件旋轉，另一個分力用于驅動工件軸向進給，輥輪與金屬工件的擠壓點對金屬工件表面旋以高壓，使其逐點金屬流動產生塑性變形，金屬表面的凸峰經輥輪的碾壓，而滑向凹谷，表面趨向平緩，經逐點擠壓后的金屬工件其表面粗糙度可一次性直接達到0.4μm?0.2μm，工件的材料利用率高，工件的加工余量用以延長工件的長度，因此可實現無粉塵的工件表面精度加工，利于環境的保護。
【專利說明】
局精度外圓棍壓機
技術領域
[0001]本發明涉及外圓表面加工設備，尤其是在金屬工件冷擠壓這一技術領域，本發明提供了一種高精度外圓輥壓機，可以在工件冷擠壓時實現自進給。
【背景技術】
[0002]隨著制造業的發展，活塞桿、空心軸等金屬管材的表面粗糙度要求越來越高，即它對表面光潔度要求很高，大約為0.4μπι-0.2μπι，用傳統的方法生產這類管材時，加工工序較多，一般表現為:坯料-粗磨-中磨-細磨-粗拋-中拋-細拋，這種傳統的加工方法工序有六道，每道工序都需要對應不同的設備，投入的人力和物力較大，加工周期長，坯料、粗磨、中磨、細磨、粗拋、中拋及細拋均為去除材料法以此獲得較高的表面粗糙度，在上述的六道工序中均會產生大量的粉塵和廢水，其中粉塵嚴重危害一線工人的健康，且污染環境，當空氣中的粉塵達到一定濃度后，隨即產生一定的安全隱患，廢水需要經過處理才能排放，造成資源的浪費，同時對環境造成污染，會目前市面上也出現了一些管材表面加工設備，例如中國專利200910043893.7公開了一種活塞桿精乳裝置及其加工工藝，該精乳裝置通過連接桿將待加工活塞桿固定在旋轉動力頭上，旋轉動力頭帶動活塞桿旋轉，三滾輪精乳裝置隨著溜板縱向移動，活塞桿是由溜板的硬推，即溜板的運動是在外力推動下，實現活塞桿相對三滾輪精乳裝置移動，這種硬推的方式，首先要根據活塞桿的轉速，通過復雜的計算才能得出溜板的移動速度，從而得到想要的表面粗糙度，無疑增加了使用難度;這種硬推的進給方式容易將活塞桿表面刮毛，很難得到表面粗糙度為0.4μπι-0.2μπι的活塞桿，該精乳裝置的滾輪在硬推的進給方式下容易被磨損，使用壽命短，在加工其他管材時，該精乳裝置需要夾住管材的一端端部，以便帶動其旋轉，但是夾住的這一段是無法實現加工的，且這種精乳裝置需要兩個動力源，一個用以驅動滾輪旋轉，另一個用以實現滾輪相對活塞桿的軸向進給，顯然這種精乳設備結構較為復雜，成本高，取得的效果不理想。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是:為了解決現有技術中工件表面加工設備其工件需要外力硬推，才能實現工件進給的問題，現提供一種高精度金屬工件滾壓機，它改變了傳統的需要外力硬推實現工件軸向進給的設計，改為依賴輥輪在帶動工件旋轉的同時給其一個軸向進給力，實現工件的自進給。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種高精度外圓輥壓機，包括機架及動力機構，所述機架上至少轉動設置有三個輥輪，其中至少有一個輥輪為主動輪，所述輥輪之間形成有用于擠壓工件的工作區，所述工件位于所述工作區中，所述輥輪的外周面與工件的外周面接觸，所述輥輪被設置成在輥輪旋轉時對與輥輪嚙合的工件提供軸向分力的機構，該機構驅動工件作軸向進給。
[0005]本方案中輥輪被設置成動力機構驅動主動輪旋轉時，主動輪帶動工件旋轉并由工件帶動其余輥輪旋轉，所有輥輪對工件均具有一個同向的軸向分力，該工件在所有輥輪的共同作用下沿其軸線方向進給，工件加工時做旋轉和軸向進給的合運動，當工件位于工作區內時，輥輪對金屬工件表面旋以高壓，使其逐點金屬流動產生塑性變形，金屬表面的凸峰經輥輪的碾壓，而滑向凹谷，表面趨向平緩，金屬表面也會形成一層致密的金屬晶體組織結構。
[0006]進一步地，所述輥輪的軸線與工件的軸線為異面直線，即輥輪的軸線相對工件的軸線傾斜，使得輥輪在旋轉時對工件的摩擦力分解為兩個分力，其中一個分力用于驅動工件旋轉，另一個分力用于驅動工件軸向進給，將輥輪的軸線沿其到工件軸線的垂直連線方向，投影到工件軸線所在且與垂直連線垂直的平面內時，輥輪軸線在該平面內的投影與工件軸線的角度越大，工件的前進速度越大。
[0007]優選地，所述輥輪圍繞所述工件的軸線圓周陣列分布。
[0008]優選地，所述輥輪與工件均為點接觸，所述輥輪與工件的接觸點均位于同一圓周線上。
[0009]優選地，所有輥輪與工件的接觸點均勻分布在其所在的圓周線上。
[0010]由于輥輪一般設置成圓柱型，導致工件不易進入擠壓工件的工作區，工件出料時也不順暢，擠壓效果較差，進一步地，所述輥輪包括輪體，所述輪體包括擠壓部及位于擠壓部兩端的進料部和出料部，所述擠壓部呈圓柱型，所述進料部和出料部均呈圓錐形，所述進料部和出料部的大端均靠近所述擠壓部，所述進料部和出料部的小端均同心設置有轉軸部。
[0011]為了防止進料部/出料部與轉軸部之間應力集中，進一步地，所述進料部和出料部分別與其所在側的轉軸部之間設置有過渡部，所述過渡部的橫截面直徑大于轉軸部的橫截面直徑，所述過渡部的橫截面直徑小于進料部的橫截面直徑。
[0012]由于輥壓機其具有多個輥輪，其中主動輪需要動力源來驅動，而輥壓機上的輥輪一般有多個，由于輥輪相互之間具有一定傾斜角度，導致無法用同一個動力源來驅動多個輥輪，每個主動輥輪均需要單獨設置一個電機以此驅動輥輪轉動，從而會出現整個輥壓機零部件繁多，結構復雜，成本較高，故障率高的現象，進一步地，所述動力機構包括基座及若干個傳動單元，所述傳動單元與所述主動輪--對應，所述傳動單元包括輸入軸和轉向組件，所述轉向組件安裝在所述輸入軸與主動輪之間，所述轉向組件用于將輸入軸的力傳遞至主動輪，同時可萬向改變輸入軸相對主動輪的安裝角度，所述輸入軸轉動安裝在所述基座上，每個傳動單元上的輸入軸相互平行，所述基座固定在所述機架上。
[0013]轉向組件有可有兩種結構可根據具體情況選擇:
[0014]其中一種結構適用于結構較為緊湊的輥壓機，具體為:所述轉向組件包括第一U型座、第二U型座及第一萬向連接器，所述第一U型座固定在所述輸入軸的端部，所述第二U型座固定在所述主動輪上，所述第一萬向連接器上具有相互垂直的橫軸和縱軸，所述第一 U型座和橫軸轉動連接，所述第二 U型座和縱軸轉動連接。
[0015]另一種結構適用于動力源距離主動輪較遠的輥壓機，具體為:所述轉向組件包括第一 U型座、第二 U型座、第一萬向連接器、第二萬向連接器及連接軸，所述連接軸的兩端分別固定有第三U型座及第四U型座，所述第一 U型座固定在所述輸入軸的端部，所述第二 U型座固定在所述主動輪上，所述第一萬向連接器和第二萬向連接器上均具有相互垂直的橫軸和縱軸，所述第一 U型座和第一萬向連接器的橫軸轉動連接，所述第三U型座和第一萬向連接器的縱軸轉動連接，所述第二 U型座和第二萬向連接器的橫軸轉動連接，所述第四U型座和第二萬向連接器的縱軸轉動連接，該種結構的轉向組件可便于安裝，其中連接軸用于延長輸入軸與主動輪之間的距咼。
[0016]進一步地，所述輸入軸遠離與所述轉向組件的一端固定有齒輪或從動帶輪。
[0017]為了防止工件與基座產生干涉，進一步地，所述基座的上端開設有避免工件加工時與基座干涉的缺口。
[0018]由于此種結構的輥壓機只能加工同徑的工件，具有一定的局限性，進一步地，所述機架上固定有兩個側板，兩個所述側板的頂端固定有頂板，兩個側板之間滑動連接有滑座，所述頂板上設置有用于驅動滑座上升或下降的絲杠組件，所述機架上固定有與所述滑座相對的固定座，若干所述輥輪其中主動輪通過軸承組件安裝在固定座上，其余輥輪通過軸承組件安裝在滑座上，當加工不管徑的工件時，調節絲杠組件可實現滑座相對固定座的靠攏或遠離，因此，此種設計增加了該輥壓機的通用性，即可以加工不同管徑的工件。
[0019]由于輥輪之間的位置精度要求非常高，對側板的內側面的平面度要求非常高，無疑增加了制造難度，進一步地，兩個所述側板相對的一側均開設有定位槽，所述定位槽內設置有與其相匹配的定位塊，所述定位塊滑動設置在所述定位槽中，所述定位塊的兩端端部與所述定位槽之間具有間隙，兩個所述側板上均設置有用于調節定位塊在定位槽中平移或轉動的調節組件，如調節組件只調節定位塊平移，定位外的外表面與定位槽的底面平行，如調節組件只調節定位塊轉動，定位塊的外表面與定位槽的底面傾斜。
[0020]優選地，所述絲杠組件包括螺柱、上螺母及下螺母，所述螺柱穿設過頂板與所述滑座固定連接，所述上螺母及下螺母均螺紋連接在所述螺柱上，所述上螺母位于頂板的上方，所述下螺母位于所述頂板的下方。
[0021]優選地，所述調節組件包括兩個端部調節螺釘，所述端部調節螺釘與所述側板螺紋連接，兩個所述端部調節螺釘分別位于所述定位槽的兩端，所述端部調節螺釘的螺紋端端部抵在所述定位塊上，如平移定位塊時，同時旋轉兩個端部調節螺釘，如轉動定位塊時，旋轉其中一個端部調節螺釘。
[0022]優選地，所述調節組件還包括中部調節螺釘，所述中部調節螺釘與所述側板螺紋連接，所述中部調節螺釘位于所述定位槽的中間部位，所述中部調節螺釘的螺紋端端部抵在所述定位塊上。
[0023]優選地，所述滑座遠離所述頂板的一端開設有V型槽，所述輥輪有四個，其中兩個輥輪分別位于所述V型槽的兩個V型面上。
[0024]優選地，所述軸承組件包括兩個軸承座，所述軸承座內均設置有軸承，所述軸承包括外圈、兩個內圈及兩列圓錐滾子，兩個所述內圈并排對稱安裝在所述外圈內，兩列所述圓錐滾子通過保持架對稱安裝在所述內圈與外圈之間，兩個所述內圈之間設置有隔圈，所述隔圈與所述外圈之間留有間隙。
[0025]本發明中工件指的是空心金屬管材或實心金屬棒材，工件呈直線型。
[0026]本發明的有益效果是:本發明的高精度外圓輥壓機具有以下優點:
[0027]I)、傳統工件在加工時需要經過六道工序才能達到的表面粗糙度，現只要經過一道工序便可，即通過輥輪對工件的冷擠壓，極大的提高了加工效率，簡化工藝流程，相對傳統加工工件的工藝，所投入的人力物力得到大大降低，提高了企業的競爭力；
[0028]2)、工件的材料利用率高，工件的加工余量用以延長工件的長度，因此可實現無粉塵的工件表面精度加工，利于環境的保護；
[0029]3)、由于工件的進給是由輥輪對工件的摩擦力分解而來的軸向分力驅動，因此不會出現工件表面刮化的現象，輥輪也不易被磨損，同時簡化了設備的復雜程度，省去了額外驅動工件進給的機構；
[0030]4)、工件的密度因擠壓可提高60%以上，從而工件的強度也得到一定的增強。
【附圖說明】
[0031]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0032]圖1是本發明高精度外圓輥壓機的三維示意圖；
[0033]圖2是本發明高精度外圓輥壓機中輥輪及軸承組件示意圖；
[0034]圖3是本發明實施例1的高精度外圓輥壓機中四個輥輪的排布三維示意圖；
[0035]圖4是本發明實施例1的高精度外圓輥壓機中四個輥輪的排布側視示意圖；
[0036]圖5是本發明實施例1的高精度外圓輥壓機中四個輥輪的排布俯視示意圖；
[0037]圖6是本發明實施例1的高精度外圓輥壓機中主動輪擠壓工件的示意圖；
[0038]圖7是圖7中A的局部放大不意圖；
[0039]圖8是本發明高精度外圓輥壓機中輥輪作用在工件上的力的示意圖；
[0040]圖9是本發明實施例5的高精度外圓輥壓機中三個輥輪的排布三維示意圖；
[0041]圖10是本發明實施例6的高精度外圓輥壓機中四個輥輪的排布三維示意圖；
[0042]圖11是本發明實施例1的高精度外圓輥壓機中輥輪的示意圖；
[0043]圖12是本發明實施例1的高精度外圓輥壓機中輥輪的三維示意圖；
[0044]圖13是本發明實施例1的高精度外圓輥壓機中軸承的示意圖；
[0045]圖14是本發明實施例1中轉向組件的示意圖；
[0046]圖15是本發明實施2中轉向組件的示意圖；
[0047]圖16是本發明實施例1中的傳動示意圖；
[0048]圖17是本發明實施例3和4中絲杠組件、滑座及固定座的安裝示意圖；
[0049]圖18是本發明實施例4頂板及兩個側板的安裝示意圖；
[0050]圖19是本發明實施例4中定位塊在定位槽中平移的示意圖；
[0051]圖20是本發明實施例4中定位塊在定位槽中轉動的示意圖。
[0052]圖中:1、機架，2、輥輪，201、擠壓部，202、進料部，203、出料部，204、過渡部，205、轉軸部3、工作區；
[0053]4、輸入軸，5、轉向組件，501、第一 U型座，502、第二 U型座，503、第一萬向連接器，504、第二萬向連接器，505、連接軸，506、第三U型座，507、第四U型座，6、基座，601、缺口；
[0054]7、電機，8、主動帶輪，9、從動帶輪，10、軸承座，11、工件，14、側板，14-1、定位槽，15、頂板，16、滑座，16-1、V型槽，17、固定座，18、螺柱，18-1、上螺母，18_2、下螺母，19、定位塊，20、端部調節螺釘，21、中部調節螺釘，22、皮帶，23、過渡輪；
[0055]24、軸承，24-1、外圈、24-2、內圈，24-3、圓錐滾子，24-4、保持架，24-5、隔圈。
【具體實施方式】
[0056]現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0057]實施例1
[0058]如圖1和2所示，一種高精度外圓輥壓機，包括機架15及動力機構，機架15上通過軸承組件至少轉動設置有四個輥輪2，其中兩個輥輪2為主動輪，輥輪2之間形成有用于擠壓工件11的工作區3，工件11位于工作區3中，輥輪2的外周面與工件11的外周面接觸，動力機構用于驅動主動輪轉動，輥輪2被設置成在輥輪2旋轉時對與輥輪2嚙合的工件11提供軸向分力的機構，該機構驅動工件11作軸向進給；
[0059]如圖6-8所示，輥輪2的軸線與工件11的軸線為異面直線，即輥輪2的軸線相對工件11的軸線傾斜，使得輥輪2在旋轉時對工件11的摩擦力分解為兩個分力，其中一個分力為軸向分力Fz用于驅動工件11旋轉，另一個分力為徑向分力Fr用于驅動工件11軸向進給，輥輪2的軸線與工件11的軸線之間角度越大，工件11的前進速度越大；
[0060]如圖3-5所示，輥輪2圍繞工件11的軸線圓周陣列分布，輥輪2與工件11均為點接觸，輥輪2與工件11的接觸點均位于同一圓周線上，所有輥輪2與工件11的接觸點均勻分布在其所在的圓周線上。
[0061]如圖14和16所示，動力機構包括基座6及若干個傳動單元，傳動單元與主動輪--
對應，傳動單元包括輸入軸4和轉向組件5，轉向組件5安裝在輸入軸4與主動輪之間，轉向組件5用于將輸入軸4的力傳遞至主動輪，同時可萬向改變輸入軸4相對主動輪的安裝角度，輸入軸4轉動安裝在基座6上，每個傳動單元上的輸入軸4相互平行，基座6固定在機架15上，轉向組件5包括第一 U型座501、第二 U型座502、第一萬向連接器503、第二萬向連接器504及連接軸505，連接軸505的兩端分別固定有第三U型座506及第四U型座507，第一 U型座501固定在輸入軸4的端部，第二 U型座502固定在主動輪上，第一萬向連接器503和第二萬向連接器504上均具有相互垂直的橫軸和縱軸，第一U型座501和第一萬向連接器503的橫軸轉動連接，第三U型座506和第一萬向連接器503的縱軸轉動連接，第二 U型座502和第二萬向連接器504的橫軸轉動連接，第四U型座507和第二萬向連接器504的縱軸轉動連接，輸入軸4遠離與轉向組件5的一端固定有齒輪或從動帶輪9，輸入軸4遠離與轉向組件5的一端固定有從動帶輪9，輥壓機上安裝有電機7，電機7的輸出端上固定有主動帶輪8，主動帶輪8與從動帶輪9之間通過皮帶22傳動連接，基座6上還轉動安裝有過渡輪23，過渡輪23位于缺口 601的下方且抵在皮帶22的外側，皮帶22可選用同步帶，基座6的上端開設有避免工件11加工時與基座6干涉的缺口601，連接軸505用于延長輸入軸4與主動輪之間的距離，避免結構過于緊湊；電機7通過皮帶22傳動同時驅動基座6上的輸入軸4轉動，輸入軸4通過轉向組件5實現相對主動輪的轉向安裝，并且驅動主動輪轉動具體表現為:輸入軸4通過第一 U型座501、第一萬向連接器503及第三U型座506驅動連接軸505轉動，連接軸505通過第二 U型座502、第二萬向連接器504、第四U型座507驅動主動帶輪8轉動，上述設計的目的是為了實現同一動力源同時驅動相互具有角度的主動輪轉動，這種設計的動力機構可大大簡化了輥壓機的傳動結構，降低了輥壓機的故障率，縮減造價。
[0062]如圖11、12所示，輥輪2包括輪體，輪體包括擠壓部201及位于擠壓部201兩端的進料部202和出料部203，擠壓部201呈圓柱型，進料部202和出料部203均呈圓錐形，進料部202和出料部203的大端均靠近擠壓部201，進料部202和出料部203的小端均同心設置有轉軸部205，進料部202和出料部203分別與其所在側的轉軸部205之間設置有過渡部204，過渡部204的橫截面直徑大于轉軸部205的橫截面直徑，過渡部204的橫截面直徑小于進料部202的橫截面直徑;進料部202可對引導工件11前進，對工件11進行預擠壓，最終由擠壓部201完成對工件11的擠壓，出料部203可使用擠壓完成的工件11出料順暢，無阻擋，擠壓部201在對工件11加工時，輪體承力較高，在擠壓部201的兩側同時設置進料部202和過渡部204，可分散輪體的承力，使得擠壓部201對工件11擠壓時，擠壓點位于該輪體的中間部位，提高該擠壓輪及安裝在轉軸部205兩端軸承24的使用壽命;進料部202的小端邊緣倒圓角，出料部203的小端邊緣倒圓角，可防止出料部203/出料部203的邊緣磕碰產生缺角，進料部202與出料部203的軸向寬度相等;可將進料部202和出料部203的軸向寬度設計成大于擠壓部201的軸向寬度，以便進料部202可以平緩的擠壓工件11，最終經過等徑擠壓部201的減徑拋光。
[0063]由于在擠壓工件11時，輥輪2兩端的軸承24會承受較大的軸向和徑向載荷，普通的軸承24往往更換周期快，因此本發明中軸承組件包括兩個軸承座10，軸承座10內均設置有軸承24，如圖13所示，軸承24包括外圈24-1、兩個內圈24-2及兩列圓錐滾子24-3，兩個內圈24-2并排對稱安裝在外圈24-1內，兩列圓錐滾子24-3通過保持架24-4對稱安裝在內圈24_2與外圈24-1之間，兩個內圈24-2之間設置有隔圈24-5，隔圈24-5與外圈24-1之間留有間隙，此種結構的軸承24同時承受較大的軸向和徑向載荷，輥輪2的過渡部204抵在軸承24的內圈24-2上，完成輥輪2的軸向定位。
[0064]本發明中工件11指的是空心金屬管材或實心金屬棒材，工件11呈直線型。
[0065]實施例2
[0066]如圖15所示，實施例2與實施例1的區別在于:轉向組件5包括第一U型座501、第二 U型座502及第一萬向連接器503，第一 U型座501固定在輸入軸4的端部，第二 U型座502固定在主動輪上，第一萬向連接器503上具有相互垂直的橫軸和縱軸，第一 U型座501和橫軸轉動連接，第二 U型座502和縱軸轉動連接。
[0067]實施例3
[0068]如圖17所示，實施例2與實施例1的區別在于:機架15上固定有兩個側板14，兩個側板14的頂端固定有頂板15，兩個側板14之間滑動連接有滑座16，滑座16遠離頂板15的一端開設有V型槽16-1，頂板15上設置有用于驅動滑座16上升或下降的絲杠組件，機架15上固定有與滑座16相對的固定座17，兩個主動輪通過軸承組件安裝在固定座17上，其余兩個從動輥輪2通過軸承組件安裝在滑座16上，絲杠組件包括螺柱18、上螺母18-1及下螺母18-2，螺柱18穿設過頂板15與滑座16固定連接，上螺母18-1及下螺母18-2均螺紋連接在螺柱18上，上螺母18-1位于頂板15的上方，下螺母18-2位于頂板15的下方，通過絲杠組件驅動滑座16的上下直線運動，調節絲杠組件可實現滑座16相對固定座17的靠攏或遠離，當加工不管徑的工件11時，可對應旋轉上螺母18-1、下螺母18-2進行調節，因此增加了該輥壓機的通用性，即可以加工不同管徑的工件11;絲杠組件也可以采用另一種結構即包括螺柱18和導向桿，導向桿一端固定在滑座16上，且與頂板15滑動連接，螺柱18與頂板15螺紋連接，螺柱18與滑座16轉動連接，轉動螺柱18時，滑座16相對頂板15上升或下降;絲杠組件還可以采用為包括兩個螺柱18，兩個螺柱18分別位于滑座16的兩側且與滑座16固定連接，每個螺柱18上均螺紋連接有兩個螺母，這兩個螺母分別位于頂板15的上下兩側，這種設計滑座16移動的直線度高，但調節較為麻煩，需要同時旋轉兩個螺柱18的上螺母18-1。
[0069]實施例4
[0070]如圖17和18所示，實施例4與實施3的區別在于:兩個側板14相對的一側均開設有定位槽14-1，定位槽14-1內設置有與其相匹配的定位塊19，定位塊19滑動設置在定位槽14-1中，定位塊19的兩端端部與定位槽14-1之間具有間隙，兩個側板14上均設置有用于調節定位塊19在定位槽14-1中平移或轉動的調節組件，調節組件包括兩個端部調節螺釘20，端部調節螺釘20與側板14螺紋連接，兩個端部調節螺釘20分別位于定位槽14-1的兩端，端部調節螺釘20的螺紋端端部抵在定位塊19上，調節組件還包括中部調節螺釘21，中部調節螺釘21與側板14螺紋連接，中部調節螺釘21位于定位槽14-1的中間部位，中部調節螺釘21的螺紋端端部抵在定位塊19上，如圖19所示，如調節組件只調節定位塊19平移，定位外的外表面與定位槽14-1的底面平行，如圖20所示，如調節組件調節定位塊19轉動，定位塊19的外表面與定位槽14-1的底面傾斜，這種設計可便于安裝調試設備，降低制造機安裝難度，具體如下:首選將滑座16通過螺柱18、上螺母18-1及下螺母18-2預先安裝到指定位置，將工件11放置到四個輥輪2之間，啟動輥壓機，然后調節兩個側板14的端部螺釘和中部螺釘，改變定位塊19的方位，直到四個輥輪2全部轉動時，說明已經安裝到位，此時旋緊端部螺釘和中部螺釘即可，定位塊19抵在滑座16的兩側，將滑座16限位，簡化了安裝調試過程，且保證了滑座16沿螺柱18的軸線方向直線位移，還能省去了側板14內側面的精加工。
[0071]實施例5
[0072]如圖9所示，實施例4與實施例1的區別在于:輥輪2有三個，三個輥輪2的軸線圍繞工件11的軸線圓周陣列分布。
[0073]實施例6
[0074]如圖10所示，實施例6與實施例1的區別在于:輥輪2有五個，五個輥輪2的軸線圍繞工件11的軸線圓周陣列分布。
[0075]輥輪2數量越多擠壓效果越好。
[0076]以實施例1來闡述本發明的工作原理:
[0077]動力機構驅動兩個主動輪轉動，將工件11放置在四個輥輪2之間，由于輥輪2相對工件11傾斜設置，輥輪2在旋轉時對工件11的摩擦力f分解為兩個分力，其中一個分力為軸向分力Fz用于驅動工件11旋轉，另一個分力為徑向分力Fr用于驅動工件11軸向進給，工件11在所有輥輪2的軸向分力Fz共同作用下實現自進給，輥輪2與金屬工件11的擠壓點對金屬工件11表面旋以高壓，使其逐點金屬流動產生塑性變形，金屬表面的凸峰經輥輪2的碾壓，而滑向凹谷，表面趨向平緩，同一輥輪2上的擠壓點相對工件11的擠壓軌跡在同一螺旋線上，經逐點擠壓后的金屬工件11其表面粗糙度可一次性直接達到0.4μπι-0.2μπι;工件11的材料利用率高，工件11的加工余量用以延長工件11的長度，因此可實現無粉塵的工件11表面精度加工，利于環境的保護；由于工件11的進給是由輥輪2對工件11的摩擦力分解而來的軸向分力驅動，因此不會出現工件11表面刮化的現象，輥輪2也不易被磨損;工件11的密度因擠壓可提高60%以上，從而工件11的強度也得到一定的增強。工件11在被輥輪2冷擠壓的過程中會被減徑及拋光。
[0078]上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種高精度外圓輥壓機，用于對工件(11)外周面進行擠壓工序，其特征在于:包括機架(I5)及動力機構，所述機架(15)上至少轉動設置有三個輥輪(2)，其中至少有一個輥輪(2)為主動輪，所述輥輪(2)之間形成有用于擠壓工件(11)的工作區(3)，所述工件(11)位于所述工作區(3)中，所述輥輪(2)的外周面與工件(11)的外周面接觸，所述動力機構用于驅動所述主動輪轉動，所述輥輪(2)被設置成在輥輪(2)旋轉時對與輥輪(2)嚙合的工件(I I)提供軸向分力的機構，該機構驅動工件(11)作軸向進給。2.根據權利要求1所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述輥輪(2)的軸線與工件(11)的軸線為異面直線。3.根據權利要求1或2所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述輥輪(2)圍繞所述工件(11)的軸線圓周陣列分布。4.根據權利要求3所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述輥輪(2)與工件(11)均為點接觸，所述輥輪(2)與工件(11)的接觸點均位于同一圓周線上。5.根據權利要求4所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所有輥輪(2)與工件(11)的接觸點均勻分布在其所在的圓周線上。6.根據權利要求1所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述輥輪(2)包括輪體，所述輪體包括擠壓部(201)及位于擠壓部(201)兩端的進料部(202)和出料部(203)，所述擠壓部(201)呈圓柱型，所述進料部(202)和出料部(203)均呈圓錐形，所述進料部(202)和出料部(203)的大端均靠近所述擠壓部(201)，所述進料部(202)和出料部(203)的小端均同心設置有轉軸部(205)。7.根據權利要求6所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述進料部(202)和出料部(203)分別與其所在側的轉軸部(205)之間設置有過渡部(204)，所述過渡部(204)的橫截面直徑大于轉軸部(205)的橫截面直徑，所述過渡部(204)的橫截面直徑小于進料部(202)的橫截面直徑。8.根據權利要求1所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述動力機構包括基座(6)及若干個傳動單元，所述傳動單元與所述主動輪--對應，所述傳動單元包括輸入軸(4)和轉向組件(5)，所述轉向組件(5)安裝在所述輸入軸(4)與主動輪之間，所述轉向組件(5)用于將輸入軸(4)的力傳遞至主動輪，同時可萬向改變輸入軸(4)相對主動輪的安裝角度，所述輸入軸(4)轉動安裝在所述基座(6)上，每個傳動單元上的輸入軸(4)相互平行，所述基座(6)固定在所述機架(15)上。9.根據權利要求8所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述轉向組件(5)包括第一U型座(501)、第二 U型座(502)及第一萬向連接器(503)，所述第一 U型座(501)固定在所述輸入軸(4)的端部，所述第二 U型座(502)固定在所述主動輪上，所述第一萬向連接器(503)上具有相互垂直的橫軸和縱軸，所述第一 U型座(501)和橫軸轉動連接，所述第二 U型座(502)和縱軸轉動連接。10.根據權利要求8所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述轉向組件(5)包括第一U型座(501)、第二 U型座(502)、第一萬向連接器(503)、第二萬向連接器(504)及連接軸(505),所述連接軸(505)的兩端分別固定有第三U型座(506)及第四U型座(507)，所述第一U型座(501)固定在所述輸入軸(4)的端部，所述第二 U型座(502)固定在所述主動輪上，所述第一萬向連接器(503)和第二萬向連接器(504)上均具有相互垂直的橫軸和縱軸，所述第一U型座(501)和第一萬向連接器(503)的橫軸轉動連接，所述第三U型座(506)和第一萬向連接器(503)的縱軸轉動連接，所述第二 U型座(502)和第二萬向連接器(504)的橫軸轉動連接，所述第四U型座(507)和第二萬向連接器(504)的縱軸轉動連接。11.根據權利要求8所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述輸入軸(4)遠離與所述轉向組件(5)的一端固定有齒輪或從動帶輪(9)。12.根據權利要求8所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述基座(6)的上端開設有避免工件(11)加工時與基座(6)干涉的缺口(601)。13.根據權利要求1所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述機架(15)上固定有兩個側板(14)，兩個所述側板(14)的頂端固定有頂板(15)，兩個側板(14)之間滑動連接有滑座(16)，所述頂板(15)上設置有用于驅動滑座(16)上升或下降的絲杠組件，所述機架(15)上固定有與所述滑座(16)相對的固定座(17)，若干所述輥輪(2)其中主動輪通過軸承組件安裝在固定座(17)上，其余輥輪(2)通過軸承組件安裝在滑座(16)上。14.根據權利要求13所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:兩個所述側板(14)相對的一側均開設有定位槽(14-1)，所述定位槽(14-1)內設置有與其相匹配的定位塊(19)，所述定位塊(19)滑動設置在所述定位槽(14-1)中，所述定位塊(19)的兩端端部與所述定位槽(14-1)之間具有間隙，兩個所述側板(14)上均設置有用于調節定位塊(19)在定位槽(14-1)中平移或轉動的調節組件。15.根據權利要求13所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述絲杠組件包括螺柱(18)、上螺母(18-1)及下螺母(18-2)，所述螺柱(18)穿設過頂板(15)與所述滑座(16)固定連接，所述上螺母(18-1)及下螺母(18-2)均螺紋連接在所述螺柱(18)上，所述上螺母(18-1)位于頂板(15)的上方，所述下螺母(18-2)位于所述頂板(15)的下方。16.根據權利要求15所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述調節組件包括兩個端部調節螺釘(20)，所述端部調節螺釘(20)與所述側板(14)螺紋連接，兩個所述端部調節螺釘(20)分別位于所述定位槽(14-1)的兩端，所述端部調節螺釘(20)的螺紋端端部抵在所述定位塊(19)上。17.根據權利要求16所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述調節組件還包括中部調節螺釘(21)，所述中部調節螺釘(21)與所述側板(14)螺紋連接，所述中部調節螺釘(21)位于所述定位槽(14-1)的中間部位，所述中部調節螺釘(21)的螺紋端端部抵在所述定位塊(19)上。18.根據權利要求13所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述滑座(16)遠離所述頂板(15)的一端開設有V型槽(16-1)，所述輥輪(2)有四個，其中兩個輥輪(2)分別位于所述V型槽(16-1)的兩個V型面上。19.根據權利要求13所述的高精度外圓輥壓機，其特征在于:所述軸承組件包括兩個軸承座(10)，所述軸承座(10)內均設置有軸承(24)，所述軸承(24)包括外圈(24-1)、兩個內圈(24-2)及兩列圓錐滾子(24-3)，兩個所述內圈(24-2)并排對稱安裝在所述外圈(24_1)內，兩列所述圓錐滾子(24-3)通過保持架(24-4)對稱安裝在所述內圈(24-2)與外圈(24-1)之間，兩個所述內圈(24-2)之間設置有隔圈(24-5)，所述隔圈(24-5)與所述外圈(24-1)之間留有間隙。
【文檔編號】B21B39/02GK105964694SQ201610548992
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月12日
【發明人】戴圣峰, 鄒建平
【申請人】常州豐海天佳紡織機械有限公司