專利名稱：一種旋壓成型工藝及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力成型工藝及其裝置。
技術(shù)背景-
現(xiàn)有的制造鍋體類的空心制品的裝置一般采用拉伸液壓機(jī)。采用拉伸液壓 機(jī)制造鍋體類的空心制品存在以下缺點(diǎn)1、器皿外表形狀受加工條件的制約， 只能加工壁厚尺寸相同的器皿，所制出的器皿造型單一、呆板，不能滿足一次 成型加工具有不同壁厚尺寸的特殊外形器皿的要求；2、材料損耗大，由于拉 伸時必須壓緊坯料的邊，拉伸成型后，坯料的邊就被切除丟棄，所以就耗費(fèi)材 料；3、模具費(fèi)用大，生產(chǎn)不同規(guī)格的產(chǎn)品必須先制造相應(yīng)的凸模、凹模，而 凸模、凹模的制造成本是比較高的。為了解決上述問題，本申請人于2001年 設(shè)計了一種旋壓機(jī)，該旋壓機(jī)由機(jī)架、動力傳動機(jī)構(gòu)、芯模、尾頂、尾頂夾緊 機(jī)構(gòu)、滾輪、滾輪進(jìn)給裝置構(gòu)成，動力傳動機(jī)構(gòu)、尾頂夾緊機(jī)構(gòu)相對地固定在 機(jī)架上，滾輪進(jìn)給裝置固定在動力傳動機(jī)構(gòu)和尾頂夾緊機(jī)構(gòu)側(cè)面的機(jī)架上，芯 模固定在動力傳動機(jī)構(gòu)的主軸上，尾頂固定在尾頂夾緊機(jī)構(gòu)上，滾輪固定在滾 輪進(jìn)給裝置上，滾輪進(jìn)給裝置主要由滾輪支架、徑向?qū)驅(qū)к壓屯习?、軸向?qū)?向?qū)к壓屯习?、徑向動力傳動油缸、軸向動力傳動油缸、控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，滾輪 支架活動連接在徑向?qū)驅(qū)к墶⑼习迳喜⒂蓮较騽恿鲃佑透讕樱瑥较驅(qū)?導(dǎo)軌、拖板活動連接在軸向?qū)驅(qū)к?、拖板上并由軸向動力傳動油缸帶動，控 制機(jī)構(gòu)控制徑向、軸向動力傳動油缸動作。此種旋壓機(jī)由于徑向?qū)驅(qū)к?、軸
向?qū)驅(qū)к壪嗷コ?0°設(shè)置，并且所設(shè)置的徑向、軸向?qū)驅(qū)к?、拖板與芯 模、尾頂所形成的軸線有一定夾角，在旋壓工件的過程中，容易形成對工件的 擠壓，從而影響了工件的成型；而且，隨著工件的加工進(jìn)入到工件的邊緣，滾 輪向外移動，滾輪會遠(yuǎn)離徑向?qū)驅(qū)к?、軸向?qū)驅(qū)к?，使?jié)L輪大幅度地飄移 出徑向?qū)驅(qū)к墶⑤S向?qū)驅(qū)к?，在受到很大的壓力的作用時，滾輪因滾輪與 導(dǎo)軌間的連接結(jié)構(gòu)變形過大而顫動，從而影響了旋壓過程的正常進(jìn)行，因此， 此種旋壓機(jī)只能旋壓小件的物件，而不能旋壓較大的工件，而且，加工出來的 物件由于受臂顫動的影響，表面會有波紋，影響了制品的外觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種能旋壓大件的物件的、所旋壓出來的物品 表面光滑的旋壓成型工藝及其裝置。
本發(fā)明的旋壓成型工藝是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括通過轉(zhuǎn)動著的芯模牽動被尾頂 夾緊的坯料，然后通過滾輪將轉(zhuǎn)動著的坯料壓制成所需形狀的過程，其中，滾 輪的運(yùn)動分解成兩個分運(yùn)動，其特別之處在于滾輪運(yùn)動所分解成的兩個分運(yùn)動 中的一個分運(yùn)動的運(yùn)動方向與芯模、尾頂所形成的軸線的夾角為0—10。，最 好是0° ，另一個分運(yùn)動的運(yùn)動方向與芯模、尾頂所形成的軸線的夾角呈鈍角。 由于在旋壓坯料時，坯料在滾輪的擠壓下是分成往外和往前的兩個分方向流 動，運(yùn)動方向與芯模、尾頂所形成的軸線平行或者接近平行的分運(yùn)動與坯料往 前分流動的方向一致，而運(yùn)動方向與芯模、尾頂所形成的軸線呈鈍角的分運(yùn)動 與坯料金屬流動方向的夾角是一不小于90°的角，這樣，滾輪的兩個分運(yùn)動 所產(chǎn)生的力都能促進(jìn)坯料的金屬往外和往前的兩個分方向流動，使坯料的滾輪 的旋壓下順利成型。由于滾輪其中一分運(yùn)動與芯模、尾頂所形成的軸線平行或
者接近平行，這樣，滾輪在運(yùn)動過程中只能是越來越靠近滾輪的固定中心(如 導(dǎo)向?qū)к?，使?jié)L輪不會因滾輪與固定中心間的連接結(jié)構(gòu)變形過大而顫動，保 證了制品具有良好的外觀。
這里，滾輪運(yùn)動所分解成的兩個分運(yùn)動分別由液壓傳動機(jī)構(gòu)來完成。液壓 傳動機(jī)構(gòu)的動作是通過液壓隨動閥以及與制品外形輪廓線相同的模板來控制 的，即將液壓隨動閥的閥桿靠在模板的輪廓線上，并使液壓隨動閥的運(yùn)動與兩 個液壓傳動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動同步，這樣，當(dāng)滾輪的運(yùn)動軌跡與模板的輪廓線不一致 時，液壓隨動閥的閥桿會即時調(diào)整輸送到液壓傳動機(jī)構(gòu)上的液壓油的流量，使 滾輪的運(yùn)動軌跡與模板曲線一致，達(dá)到仿形的目的。從而通過滾輪將坯料壓制 成所需形狀的制品。
為了方便控制，運(yùn)行時，其中一液壓傳動機(jī)構(gòu)為定速運(yùn)動。這樣，液壓隨 動閥只需要調(diào)整供應(yīng)到另一液壓傳動機(jī)構(gòu)上的液壓油的流速就能使?jié)L輪的運(yùn) 行軌跡與模板的輪廓線一致。
本發(fā)明的旋壓成型裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括機(jī)架、動力傳動機(jī)構(gòu)、芯模、 尾頂、尾頂夾緊機(jī)構(gòu)、滾輪、滾輪進(jìn)給裝置，動力傳動機(jī)構(gòu)、尾頂夾緊機(jī)構(gòu)相 對地固定在機(jī)架上，滾輪進(jìn)給裝置固定在動力傳動機(jī)構(gòu)和尾頂夾緊機(jī)構(gòu)側(cè)面的 機(jī)架上，芯模固定在動力傳動機(jī)構(gòu)的主軸上，尾頂固定在尾頂夾緊機(jī)構(gòu)上，滾 輪連接在滾輪進(jìn)給裝置上，滾輪進(jìn)給裝置由滾輪支架、軸向?qū)驅(qū)к壓洼S向?qū)?軌拖板、設(shè)置在軸向?qū)к壨习迳系膹较驅(qū)驅(qū)к壓蛷较驅(qū)к壨习?、徑向動力?動油缸、軸向動力傳動油缸、控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，滾輪支架固定在徑向?qū)к壨习迳希?滾輪轉(zhuǎn)動活接在滾輪支架上，徑向?qū)к壨习逵蓮较騽恿鲃佑透讕?，軸向?qū)?軌拖板由軸向動力傳動油缸帶動，控制機(jī)構(gòu)控制徑向動力傳動油缸、軸向動力
傳動油缸動作，其特別之處在于軸向?qū)驅(qū)к壟c芯模、尾頂所形成的軸線的夾角為0—10° ，最好是0° ，徑向?qū)驅(qū)к壟c芯模、尾頂所形成的軸線的夾角呈鈍角。
工作時，控制機(jī)構(gòu)按預(yù)設(shè)程序控制徑向、軸向動力傳動油缸作進(jìn)給運(yùn)動， 帶動滾輪支架作出二維方向的移動，帶動滾輪靠向轉(zhuǎn)動的坯料，此時，在控制 機(jī)構(gòu)的控制下，滾輪按預(yù)設(shè)程序所設(shè)定的軌跡將坯料旋壓成所需的形狀。采用 油缸帶動，既保證滾輪能短距離準(zhǔn)確移動，同時又能輸出足夠的壓力。
這里，控制機(jī)構(gòu)可以是微機(jī)控制機(jī)構(gòu)，也可以是機(jī)械式控制機(jī)構(gòu)。采用機(jī) 械式控制機(jī)構(gòu)時，控制機(jī)構(gòu)主要由仿形模架裝置、液壓隨動閥、模板構(gòu)成，液 壓隨動閥固定在滾輪支架上，模板設(shè)置在仿形模架裝置上，液壓隨動閥的閥桿 靠在模板上，液壓隨動閥的液壓油輸入端與液壓站液壓油的輸出端相連，液壓 隨動閥的液壓油輸出端分別與相應(yīng)的徑向動力傳動油缸液壓油輸入端相連。工 作時，徑向傳動導(dǎo)軌、拖板在軸向動力傳動油缸的帶動下勻速沿軸向傳動導(dǎo)軌、 拖板上運(yùn)行，液壓隨動閥隨著滾輪支架移動而移動，液壓隨動閥的閥桿靠在模 板上，當(dāng)滾輪支架運(yùn)動的軌跡與液壓隨動閥上的閥桿運(yùn)動的軌跡不一致時，閥 桿會自動調(diào)節(jié)液壓隨動閥，通過液壓隨動閥調(diào)整供給徑向動力傳動油缸的油量 及方向，使?jié)L輪的運(yùn)行軌跡與液壓隨動閥上的閥桿沿模板運(yùn)行的運(yùn)行軌跡一 致，這樣，就能控制滾輪的運(yùn)行軌跡，使所加工出來的空心產(chǎn)品截面外邊的外 形與模板的外形相同，其內(nèi)孔的形狀與芯模的形狀相同。
為了方便操作、提高生產(chǎn)效率，在芯模端頭下面的機(jī)架上設(shè)有一托料裝置。 工作時，先把坯料置于托料裝置上，然后啟動旋壓機(jī)，旋壓機(jī)按預(yù)設(shè)程序啟動 托料裝置使板材坯料移動到預(yù)設(shè)位置，接著尾頂夾緊自動將坯料固定在芯模與
尾頂間，然后滾輪進(jìn)給裝置啟動，通過滾輪將坯料加工成所需的產(chǎn)品。采用了 托料裝置后，既提高了生產(chǎn)的自動化程度，又提高了生產(chǎn)效率，同時也減輕了 操作的勞動強(qiáng)度，防止操作者放置坯料時，被芯模、尾頂夾傷，加強(qiáng)了操作的 安全性。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比，由于滾輪運(yùn)動所分解成的兩個分運(yùn)動中的一個分
運(yùn)動的運(yùn)動方向與芯模、尾頂所形成的軸線的夾角為O—IO。，另一個分運(yùn)動
的運(yùn)動方向與芯模、尾頂所形成的軸線的夾角呈鈍角，因而能旋壓大件的物件 的、所旋壓出來的物品表面光滑的的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的液壓原理圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述
如圖l所示，本發(fā)明的旋壓成型工藝是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括通過轉(zhuǎn)動著的芯 模3牽動被尾頂4夾緊的坯料22，然后通過滾輪6將轉(zhuǎn)動著的坯料22壓制成 所需形狀的過程，其中，滾輪22的運(yùn)動分解成兩個分運(yùn)動A、 B，其特別之處 在于滾輪6運(yùn)動所分解成的兩個分運(yùn)動A、B中的一個分運(yùn)動A的運(yùn)動方向與 芯模3、尾頂4所形成的軸線C的夾角a為0—10° ，最好是0° ，另一個分 運(yùn)動B的運(yùn)動方向與芯模3、尾頂4所形成的軸線C的夾角e呈鈍角。滾輪6 運(yùn)動所分解成的兩個分運(yùn)動分別由液壓傳動機(jī)構(gòu)12、 11來完成。液壓傳動機(jī) 構(gòu)12、 11的動作是通過液壓隨動閥15以及曲線與制品外形輪廓線相同的模板 16來控制的，即將液壓隨動閥15的閥桿17靠在模板16的曲線上，并使液壓 隨動閥15的運(yùn)動與兩個液壓傳動機(jī)構(gòu)12、 ll的運(yùn)動同步，這樣，當(dāng)滾輪6的 運(yùn)動軌跡與模板16的曲線不一致時，液壓隨動閥15的閥桿17會即時調(diào)整輸
送到液壓傳動機(jī)構(gòu)12、 11上的液壓油的流量，使?jié)L輪6的運(yùn)動軌跡與模板16 曲線一致，達(dá)到仿形的目的。從而通過滾輪6將坯料22壓制成所需形狀的制 品。運(yùn)行時，其中一液壓傳動機(jī)構(gòu)為定速運(yùn)動。
如圖所示，本發(fā)明的旋壓成型裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括機(jī)架l、動力傳動 機(jī)構(gòu)2、芯模3、尾頂4、尾頂夾緊機(jī)構(gòu)5、滾輪6、滾輪進(jìn)給裝置7，動力傳 動機(jī)構(gòu)2、尾頂夾緊機(jī)構(gòu)5相對地固定在機(jī)架1上，滾輪進(jìn)給裝置7固定在動 力傳動機(jī)構(gòu)2和尾頂夾緊機(jī)構(gòu)5側(cè)面的機(jī)架1上，芯模3固定在動力傳動機(jī)構(gòu) 2的主軸上，尾頂4固定在尾頂夾緊機(jī)構(gòu)5上，滾輪6固定在滾輪進(jìn)給裝置7 上，滾輪進(jìn)給裝置7由滾輪支架8、徑向?qū)驅(qū)к?、徑向?qū)к壨习?a、軸向 導(dǎo)向?qū)к?0、軸向?qū)к壨习?0a、徑向動力傳動油缸11、軸向動力傳動油缸 12、控制機(jī)構(gòu)13構(gòu)成，滾輪支架8固定在徑向?qū)к壨习?上并由徑向動力傳 動油缸11帶動，徑向?qū)驅(qū)к?固定在軸向?qū)к壨习?0a上并由軸向動力傳 動油缸12帶動，控制機(jī)構(gòu)13控制徑向動力傳動油缸、軸向動力傳動油缸ll、 12動作，其特別之處在于軸向?qū)驅(qū)к?0與芯模3、尾頂4所形成的軸線C 的夾角a為0—10。，最好是0。，徑向?qū)驅(qū)к?與芯模3、尾頂4所形成 的軸線C的夾角3呈鈍角。
控制機(jī)構(gòu)13由仿形模架裝置14、液壓隨動閥15、模板16構(gòu)成，液壓隨 動閥15固定在滾輪支架8上，模板16設(shè)置在仿形模架裝置14上，液壓隨動 閥15的閥桿17靠在模板16上，液壓隨動閥15的液壓油輸入端與液壓站18 的液壓油輸出端相連，液壓隨動閥15的液壓油輸出端分別與相應(yīng)的徑向動力 傳動油缸11液壓油輸入端相連。在芯模3端頭下面的機(jī)架1上設(shè)有一托料裝 置19。為了使旋壓機(jī)工作一周期后能自動、準(zhǔn)時、快速回復(fù)到初始位置，以
準(zhǔn)備進(jìn)行下一個周期的生產(chǎn)，在徑向、軸向?qū)驅(qū)к?、拖?、 IO上分別設(shè)置 一對限位開關(guān)20、 21，這樣，當(dāng)滾輪6完成對板材坯料22滾壓成型后，此時， 徑向、軸向?qū)驅(qū)к?、拖?、 10上的終結(jié)限位開關(guān)20、 21被觸動，旋壓機(jī) 就自動控制相應(yīng)的液壓系統(tǒng)使?jié)L輪支架8回復(fù)到初始位置。每對限位開關(guān)20、 21的作用是限制滾輪6只能在限位開關(guān)20、 21限制的范圍內(nèi)移動。為了使托 料裝置19準(zhǔn)確定位，在托料裝置19上設(shè)有定位開關(guān)23。
權(quán)利要求
1.一種旋壓成型工藝，包括通過轉(zhuǎn)動著的芯模牽動被尾頂夾緊的坯料，然后通過滾輪將轉(zhuǎn)動著的坯料壓制成所需形狀的過程，其中，滾輪的運(yùn)動分解成兩個分運(yùn)動，其特征在于滾輪運(yùn)動所分解成的兩個分運(yùn)動中的一個分運(yùn)動的運(yùn)動方向與芯模、尾頂所形成的軸線的夾角為0—10°，最好是0°，另一個分運(yùn)動的運(yùn)動方向與芯模、尾頂所形成的軸線的夾角呈鈍角。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋壓成型工藝，其特征在于滾輪運(yùn)動所分解成 的兩個分運(yùn)動分別由液壓傳動機(jī)構(gòu)來完成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋壓成型工藝，其特征在于液壓傳動機(jī)構(gòu)的動 作是通過液壓隨動閥以及與制品外形輪廓線相同的模板來控制的，即將液壓隨 動閥的閥桿靠在模板的輪廓線上，并使液壓隨動閥的運(yùn)動與兩個液壓傳動機(jī)構(gòu) 的運(yùn)動同步，這樣，當(dāng)滾輪的運(yùn)動軌跡與模板的輪廓線不一致時，液壓隨動閥 的閥桿會即時調(diào)整輸送到液壓傳動機(jī)構(gòu)上的液壓油的流量，使?jié)L輪的運(yùn)動軌跡 與模板曲線一致，達(dá)到仿形的目的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋壓成型工藝，其特征在于其中一液壓傳動機(jī) 構(gòu)為定速運(yùn)動。
5、 一種旋壓成型裝置，包括機(jī)架、動力傳動機(jī)構(gòu)、芯模、尾頂、尾頂夾 緊機(jī)構(gòu)、滾輪、滾輪進(jìn)給裝置，動力傳動機(jī)構(gòu)、尾頂夾緊機(jī)構(gòu)相對地固定在機(jī) 架上，滾輪進(jìn)給裝置固定在動力傳動機(jī)構(gòu)和尾頂夾緊機(jī)構(gòu)側(cè)面的機(jī)架上，芯模 固定在動力傳動機(jī)構(gòu)的主軸上，尾頂固定在尾頂夾緊機(jī)構(gòu)上，滾輪固定在滾輪 進(jìn)給裝置上，滾輪進(jìn)給裝置由滾輪支架、徑向?qū)驅(qū)к壓蛷较驅(qū)к壨习?、軸向 導(dǎo)向?qū)к壓洼S向?qū)к壨习?、徑向動力傳動油缸、軸向動力傳動油缸、控制機(jī)構(gòu) 構(gòu)成，滾輪支架連接在徑向?qū)к壨习迳喜⒂蓮较騽恿鲃佑透讕樱瑥较驅(qū)?導(dǎo)軌連接在軸向?qū)к壨习迳喜⒂奢S向動力傳動油缸帶動，控制機(jī)構(gòu)控制徑向動 力傳動油缸、軸向動力傳動油缸動作，其特征在于軸向?qū)驅(qū)к壟c芯模、尾頂所形成的軸線的夾角為0—10° ，最好是0° ，徑向?qū)驅(qū)к壟c芯模、尾頂所形成的軸線的夾角呈鈍角。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋壓成型裝置，其特征在于控制機(jī)構(gòu)由仿形模 架裝置、液壓隨動閥、模板構(gòu)成，液壓隨動閥固定在滾輪支架上，模板設(shè)置在 仿形模架裝置上，液壓隨動閥的閥桿靠在模板上，液壓隨動閥的液壓油輸入端 與液壓油站的液壓油的輸出端相連，液壓隨動閥的液壓油輸出端分別與相應(yīng)的 徑向動力傳動油缸液壓油輸入端相連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的旋壓機(jī)，其特征在于在芯模端頭下面的機(jī)架上設(shè)有一托料裝置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的旋壓機(jī)，其特征在于在徑向、軸向?qū)驅(qū)к?、拖板上分別設(shè)置一對限位開關(guān)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋壓機(jī)，其特征在于在徑向、軸向?qū)驅(qū)к?、拖板上分別設(shè)置一對限位開關(guān)。
全文摘要
一種旋壓成型工藝及其裝置，包括通過轉(zhuǎn)動著的芯模牽動被尾頂夾緊的坯料，然后通過滾輪將轉(zhuǎn)動著的坯料壓制成所需形狀的過程，其中，滾輪的運(yùn)動分解成兩個分運(yùn)動，其特征在于滾輪運(yùn)動所分解成的兩個分運(yùn)動中的一個分運(yùn)動的運(yùn)動方向與芯模、尾頂所形成的軸線的夾角為0-10°，最好是0°，另一個分運(yùn)動的運(yùn)動方向與芯模、尾頂所形成的軸線的夾角呈鈍角。本發(fā)明與已有技術(shù)相比，具有能旋壓大件的物件的、所旋壓出來的物品表面光滑的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B21D22/00GK101367102SQ200710092599
公開日2009年2月18日 申請日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者何文基 申請人:何文基