一種管材內壁環狀溝槽的滾壓成型裝置的製作方法
2023-08-11 02:27:01
專利名稱：一種管材內壁環狀溝槽的滾壓成型裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬無切削壓力加工技術領域，具體涉及一種管材內壁環狀溝槽的滾壓成型裝置。
背景技術：
目前，管材內壁環狀溝槽的成型，多採用機械切削加工，如車、鏜、銑等的方式，效率低，金屬消耗量大。採用無切削加工，如軋制、搓制、等方式只能使管材內壁形成連續螺旋溝槽，無法生成具有一定距離間隔的環狀溝槽，專利CN101402126所公布的是一種內螺紋管成型裝置是應用滾壓方式加工管壁內螺紋，而無法加工間隔的環狀溝槽；專利CN102240883 A所公布的缸筒內孔的滾壓方法是適合於冷態下小壓下量的精整加工，其滾壓頭只具有單排滾子，鏜杆是懸臂結構，剛度差，滾壓體進給無法在線動態調整。
發明內容
本發明目的是提供一種管材內壁環狀溝槽的滾壓成型裝置，可實現無切削的管材內壁環狀向槽的一次成型。本發明是這樣實現的:它包括有滾壓成型裝置1、主傳動裝置I1、管材夾緊裝置
II1、接軸及接軸傳動裝置IV，其特徵為如圖1所示，安裝在地基上的升降液壓缸8的活塞杆端部與管材夾緊裝置III底部相連接，滾壓成型裝置I左端懸臂被託輥11支承著與管材夾緊裝置III右端相鄰，託輥11被安裝在工作平臺13上的升降液壓缸10支承著，滾壓成型裝置I右端通過傳動軸18與主傳動裝置II相聯結，主傳動裝置II安裝在傳動平臺14上，安裝在工作平臺13上的水平液壓缸12與傳動平臺14相連接帶動傳動平臺14水平移動，管材夾緊裝置III的左端部安裝有起定位管材作用的擋塊2，同時在管材夾緊裝置III的左方軸向中心線上安裝有接軸3，接軸3下部被安裝在工作平臺13上的升降液壓缸7支承著，接軸3的左端通過萬向接軸4與安裝在工作平臺13上的接軸傳動裝置相聯接，接軸3右端通過牙嵌可與滾壓成型裝置I中的絲槓心軸27端部聯接，工作平臺13通過水平油缸15與地基聯結。如圖1和圖2所示，安裝在地基上的液壓升降缸9與託輥22的底部支撐聯結。所述的滾壓成型裝置I的結構是為圖3、4、5、6、7、8、9、所示，弧形板24的橫斷面形狀與左右軸承座23、23』圓周上的弧形凹槽30形狀相同、大小一致、可相互配合，將4個弧形板24按上下左右安裝在左右軸承座23、23』之間，並用螺釘孔31內的螺釘29進行緊固，弧形板24的內外表面均為圓弧形，在其軸向中心線上制有η個內小外大的圓錐形孔32，η為正整數，在每個圓錐形孔內均放置有滾壓球25，絲槓心軸27通過左右端安裝的滾動軸承安裝在左右軸承座23、23』內，在絲槓心軸27中部安裝有η個弧面錐體26，每個弧面錐體26的弧面均與對應的滾壓球25相牴觸，並通過弧形椎體上的限位片28卡住某一個弧形板，絲槓心軸27的左端通過牙嵌與接軸3聯接，右軸承座23』與傳動軸18相連接，
所述的管材夾緊裝置III的構造是為圖2、11、12所示，在管材I圓周面的左右倆側，分別安裝有左右夾緊塊21、21』，左右夾緊塊21、21』的內表面為半圓弧面，在半圓弧面的軸向開有h個矩形溝槽34，在矩形溝槽內通過軸承安裝有m排夾緊輥33，h、m均為正整數，夾緊輥的輥面為圓弧形，其弧面與管材I的外表面相適應，左右夾緊塊21、21』分別安裝在左右夾緊座19、19』上，通過左右夾緊油缸20、20』帶動對管材夾緊或鬆開，左右夾緊座19、19』由安裝在地基上的升降液壓缸8支撐。本發明所述的弧形板24也可以在其軸向中心線上加工成η個方錐形孔或錐形錐孔，η為正整數，孔內安裝的是圓柱體或圓錐體。本發明的優點和積極效果是:(I)本發明通過弧面錐體在絲槓心軸上前後移動而推進滾壓球在管材內壁加工出環狀溝槽，溝槽深度可以接近滾壓球直徑的一半；(2)本發明所述的管材夾緊裝置，具有多排呈半圓弧布置的夾緊輥，夾緊輥抱緊管材的同時，使得管材在被滾壓過程中通過夾緊輥與管材之間的滾動而沿著軸向小幅度的伸縮，有利於溝槽處被滾壓出的金屬的流動；(3)本發明所述的滾壓成型裝置具有傳動軸和可升降接軸的「雙支撐」，使滾壓成型裝置和接軸可方便實現插入和拔出；同時，本發明所述的滾壓頭和絲槓心軸通過主傳動裝置和接軸傳動裝置的「雙傳動」形式，由其速度差控制弧面錐體在絲槓心軸上的推進速度進而使滾壓球、滾珠或滾柱沿管材徑向的進給速度實現在線動態調整；
(4)本發明所述的弧形板沿長度方向具有多個孔，可同時加工多個溝槽，具有較高的效率；同時弧形板之間保留足夠的間隙，提高散熱效果，並易於熱滾壓過程中的鐵皮散落和清除；
(5)本發明可將弧形板上的孔加工成圓錐孔或方錐孔或錐形錐孔並相應改變滾壓體的旋轉母線形狀，從而應用滾珠、滾柱、滾錐等不同滾壓體加工出管材內壁不同形狀溝槽；(6)本發明所述的滾壓成型裝置、可升降的接軸、傳動軸當由液壓缸15推進工作平臺13而整體進行軸向進給時，配合滾壓體的徑向進給運動可以實現管材內壁恆厚度或變厚度旋壓。
圖1為本發明的結構簡圖 圖2為圖1中局部K向視圖 圖3為本發明中滾壓裝置結構剖視圖 圖4為圖3中C-C剖視圖 圖5為圖3中B-B剖視圖 圖6為本發明中右軸承座正視圖 圖7為圖6中D-D剖視圖 圖8為本發明中弧形板示意圖 圖9為本發明中弧面錐體正視圖 圖10為圖9中E-E剖視圖 圖11為圖2中A - A剖視圖 圖12為本發明中左、右夾緊塊內表面結構視圖 圖中:
I —滾壓成型裝置；II—主傳動裝置；111—管材夾緊裝置；IV—接軸及接軸傳動裝置
I——管材；2——擋塊；3——接軸；4——萬向接軸;5——減速箱；6——電動機；7—升降液壓缸；8—升降液壓缸；9—升降液壓缸；10—升降液壓缸；11—託輥；12——水平液壓缸；13——工作檯；14——傳動臺；15——水平液壓缸；16——電動機；17——減速箱；18——傳動軸；19、19』——左右夾緊座；20、20』——左右夾緊油缸；21、21』——左右夾緊塊座；22——託輥；23、23』——左右軸承座；24——弧形板；25——滾壓球；26——弧面錐體； 27——絲槓心軸；28——限位片；29——螺釘；30——弧形凹槽； 31—螺釘孔；32—錐形孔；33—夾緊輥；34——矩形溝槽； 35——軸承
具體實施例方式 如圖1所示，將軋制終了的熱態管材I吊放在被升降液壓缸9支承的託輥22上，並使管材I左端與擋塊2相牴觸，啟動左右夾緊油缸20、20』將管材I夾緊，啟動升降液壓缸8調節管材軸心線與滾壓成型裝置I的中心線重合，啟動水平液壓缸12，推動滾壓成型裝置
1、主傳動裝置II一起向左移動，使滾壓成型裝置I進入到管材I的孔內，並達到使滾壓成型裝置中的絲槓心軸27的左端與接軸3的右端相嵌合，啟動主傳動裝置II通過傳動軸18帶動左右軸承座23、23』及弧形板24轉動，同時啟動接軸傳動裝置IV，帶動接軸3及絲槓心軸27轉動，迫使滾壓球25在弧形板24上的錐形孔32內滾動並朝向弧形板的外表面進給，對管材內壁旋壓使其產生變形，並達到使管材內壁形成環形的溝槽。滾壓完成後，通過傳動裝置旋轉方向的改變，使弧面錐體26相對絲槓心軸27沿著進給的反向移動，使滾珠退回錐形孔內，再將滾壓成型裝置I拔出，完成滾壓過程。
權利要求
1.一種管材內壁環狀溝槽的滾壓成型裝置，它包括有滾壓成型裝置1、主傳動裝置I1、管材夾緊裝置II1、接軸及接軸傳動裝置IV，其特徵是安裝在地基上的升降液壓缸8的活塞杆端部與管材夾緊裝置III底部相連接，滾壓成型裝置I左端懸臂被託輥11支承著與管材夾緊裝置III右端相鄰，託輥11被安裝在工作平臺13上的升降液壓缸10支承著，滾壓成型裝置I右端通過傳動軸18與主傳動裝置II相聯結，主傳動裝置II安裝在傳動平臺14上，安裝在工作平臺13上的水平液壓缸12與傳動平臺14相連接帶動傳動平臺14水平移動，管材夾緊裝置III的左端部安裝有起定位管材作用的擋塊2，同時在管材夾緊裝置III的左方軸向中心線上安裝有接軸3，接軸3下部被安裝在工作平臺13上的升降液壓缸7支承著，接軸3的左端通過萬向接軸4與安裝在工作平臺13上的接軸傳動裝置相聯接，接軸3右端通過牙嵌可與滾壓成型裝置I中的絲槓心軸27端部聯接，所述的滾壓成型裝置I的結構是弧形板24的橫斷面形狀與左右軸承座23、23』圓周上的弧形凹槽30形狀相同、大小一致、可相互配合，將4個弧形板24按上下左右安裝在左右軸承座23、23』之間，弧形板24的內外表面均為圓弧形，在其軸向中心線上制有η個內小外大的圓錐形孔，η為正整數，在每個圓錐形孔內均放置有滾壓球25，絲槓心軸27通過左右端安裝的滾動軸承安裝在左右軸承座23、23』內，在絲槓心軸27中部安裝有η個弧面錐體26，每個弧面錐體26的弧面均與對應的滾壓球25相牴觸，弧面錐體26的限位片28卡住其中一個弧形板24，絲槓心軸27的左端通過牙嵌與接軸3聯接，右軸承座23』與傳動軸18相連接，管材夾緊裝置III的構造是在管材I圓周面的左右倆側，分別安裝有左右夾緊塊21、21』，左右夾緊塊21、21』的內表面為半圓弧面，在半圓弧面的軸向開有h個矩形溝槽34,在矩形溝槽內通過軸承安裝有m排夾緊輥33，h、m均為正整數，夾緊輥的輥面為圓弧形，其弧面與管材I的外表面相適應，左右夾緊塊21、21』分別安裝在左右夾緊座19、19』上，通過左右夾緊油缸20、20』帶動對管材夾緊或鬆開。
2.如權利要求1所述的一種管材內壁環狀溝槽的滾壓成型裝置，其特徵在於所述的弧形板在其軸向中心線上制有η個方形錐孔，孔內對應安裝的是圓柱體，η為正整數。
3.如權利要求1所述的一種管材內壁環狀溝槽的滾壓成型裝置，其特徵在於所述的弧形板在其軸向中心線上制有η個錐形錐孔，孔內對應安裝的是圓錐體，η為正整數。
全文摘要
一種管材內壁環狀溝槽的滾壓成型裝置，屬於金屬無切削加工領域，主要包括滾壓成型及管材夾緊裝置，其特徵是滾壓成型裝置的構造是由四塊弧形板構成筒形，其兩端與左右軸承座固定連接，每個弧形板的軸向中心線上制有n個圓錐孔，孔內裝有滾壓球，弧形板通過軸承座與傳動軸及主傳動裝置相聯接，四塊弧形板構成的筒形中裝有絲槓心軸，絲槓心軸中部安裝有n個弧面錐體，弧形錐體上的限位片卡在某個弧形板上，其弧面與滾壓球相牴觸，絲槓心軸兩端通過軸承安裝在左右軸承座內；滾壓成型裝置和和絲槓心軸具有各自的傳動裝置；管材夾緊裝置構造是在管材圓周左右安裝有可將管材夾緊或鬆開的夾緊裝置。本發明優點是可實現無切削加工管材內壁環狀溝槽。
文檔編號B21D17/04GK103143604SQ20131006377
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月28日 優先權日2013年2月28日
發明者趙春江, 張芳萍, 雙遠華, 郝琳璐, 白磊, 安俊靜, 馬立峰, 楚志兵 申請人:太原科技大學