專利名稱：一種數(shù)控全自動金屬旋壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種通過旋壓工藝使金屬塑性成型的專業(yè)機(jī)械，具體 地說是一種數(shù)控全自動金屬旋壓機(jī)。
背景技術(shù)：
金屬旋壓工藝是工件通過旋轉(zhuǎn)使之受力點由點到線由線到面，同時在 某個方向用滾壓刀具給予 一定的壓力，使金屬材料沿著這一方向變形和流 動而成型的技術(shù)。現(xiàn)有的旋壓機(jī)多為車床改造而成，由工人推動滾壓刀具 進(jìn)行加工。其加工質(zhì)量與操作工人技能有關(guān)，質(zhì)量難以保證。并且，這種 形式的旋壓機(jī)不能自動切換刀具，不能自動上料以及下料，加工效率非常 低、費(fèi)時、費(fèi)力、浪費(fèi)資源。
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種全數(shù)控、自動化程度高的金 屬旋壓機(jī)。
根據(jù)上述技術(shù)要求，本實用新型釆用以下技術(shù)方案實現(xiàn) 一種數(shù)控全自動金屬旋壓機(jī)，包括床身、安裝于床身上的尾座、主軸 箱以及位于尾座和主軸箱間的工作臺；
主軸箱通過橫向?qū)к壈惭b于機(jī)身上，橫向?qū)к壟c主軸平行，在機(jī)身上 還安裝有驅(qū)動主軸軸向進(jìn)給的主軸進(jìn)給電機(jī)以及主軸進(jìn)給絲桿，在主軸箱 內(nèi)安裝有帶動主軸旋轉(zhuǎn)的變頻電機(jī)，在主軸端部安裝有固定胚料的芯模； 尾座固設(shè)于機(jī)身上，在尾座上設(shè)有一頂柱，頂柱與主軸同軸心設(shè)置；工作 臺通過縱向?qū)к壈惭b于機(jī)身上，縱向?qū)к壟c主軸相垂直，在機(jī)身上還安裝 有驅(qū)動工作臺沿縱向?qū)к壱苿拥墓ぷ髋_進(jìn)給電機(jī)以及工作臺進(jìn)給絲桿，在 工作臺上安裝有固定滾壓刀具的滾壓輪架，在滾壓輪架上安裝有一自動切 換滾壓刀具的刀具切換機(jī)構(gòu)；變頻電機(jī)、主軸進(jìn)給電機(jī)、工作臺進(jìn)給電機(jī) 均與協(xié)調(diào)各部件工作的數(shù)控裝置聯(lián)接；在尾座與主軸箱上還安裝有自動上 料機(jī)構(gòu)。
作為對上述方案的改進(jìn)，上述的刀具切換機(jī)構(gòu)包括一固定于滾壓輪架 上的汽缸以及通過第一轉(zhuǎn)軸活動安裝于滾壓輪架上的刀具安裝板，汽缸活 塞桿與刀具安裝板同樣通過第二轉(zhuǎn)軸活動連接。滾壓刀具為滾輪狀，為并 列安裝于刀具安裝板上的兩枚。同時，在主軸箱上還設(shè)有與滾壓刀具對應(yīng)的 擋料盤，擋料盤安裝于擋料氣缸活塞桿上，擋料氣缸固定于主軸箱上。當(dāng) 滾壓刀具開始加工芯模上的胚料時，擋料盤在擋料氣缸的驅(qū)動下向滾壓刀 具方向伸出，并與胚料接觸，形成擋料盤與滾壓刀具分別頂于胚料兩側(cè)的 夾持形式。當(dāng)芯模帶動胚料轉(zhuǎn)動時，擋料盤與滾壓刀具同時隨胚料自轉(zhuǎn)， 并通過主軸的移動使胚料逐漸成型。
作為對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，上述的自動上料機(jī)構(gòu)包括位于主軸箱 上方與主軸平行設(shè)置的導(dǎo)柱以及固設(shè)于主軸箱上方的圓柱汽缸，導(dǎo)柱上滑 設(shè)有一滑塊，圓柱汽缸活塞桿與滑塊連接，在滑塊上安裝有垂直導(dǎo)柱的豎 向?qū)U以及驅(qū)動導(dǎo)桿上下運(yùn)動的驅(qū)動汽缸，導(dǎo)桿下端部通過第三轉(zhuǎn)軸活動 安裝有擺臂，擺臂一端安裝有真空吸盤，另一端通過第四轉(zhuǎn)軸活動安裝有 平行導(dǎo)桿的滑桿，滑桿穿插于滑塊中，在滑桿超出滑塊端部安裝有限制滑 桿下滑位置的限位塊，圓柱汽缸、驅(qū)動汽缸上均安裝有兩個感應(yīng)器，感應(yīng) 器與數(shù)控裝置聯(lián)接。吸取胚料時，滑塊移至靠近尾座位置，驅(qū)動汽缸動作， 帶動真空吸盤下移至放置胚料位置，真空吸盤動作吸住胚料，然后驅(qū)動汽 缸帶動真空吸盤以及胚料回縮，之后圓柱汽缸回縮至芯模上方，驅(qū)動汽缸 再次動作，帶動擺臂以及真空吸盤下移，至預(yù)定位置時，由于限位塊阻擋， 滑桿不再下移，導(dǎo)桿繼續(xù)下移使擺臂由水平轉(zhuǎn)換為豎直，同時使真空吸盤 上的胚料剛好剛好頂于芯模上，之后尾座上的頂柱前移，將胚料固定于芯 模上，驅(qū)動汽缸回縮，自動上料機(jī)構(gòu)恢復(fù)至初始狀態(tài)。
同時，在主軸箱的尾端還安裝有自動下料機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括安裝于主 軸箱尾端的頂料汽缸，頂料汽缸活塞桿上安裝有一頂料桿，頂料桿平行主 軸，端部與芯模平齊。當(dāng)胚料加工成型后，頂料汽缸動作，頂料桿將芯模上 的成品頂落，完成下料動作，之后頂料汽缸回復(fù)至初始位置。
本實用新型的各機(jī)械部件、氣、液傳動裝置以及電器控制電路均通過
自動化數(shù)控裝置控制，可通過系統(tǒng)的搡作面板和數(shù)據(jù)接口輸入、修改加工 程序、參數(shù)，實現(xiàn)了全自動加工，提高了工件的加工質(zhì)量，減輕了操作人
員勞動強(qiáng)度，節(jié)省了人力；并通過增加與數(shù)控裝置聯(lián)接的自動上料、自動 下料機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高了加工效率；通過刀具切換機(jī)構(gòu)實現(xiàn)多種刀具的自 動切換，可滿足多種加工工序要求；同時，通過選用高精度絲桿、伺服電 機(jī)等驅(qū)動、傳動部件可使加工精度更高、性能更穩(wěn)定。

附圖l為本實用新型實施例正面視角結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實施例 俯視狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本實施例側(cè)面視角結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為 刀具切換機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5為自動上料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面將結(jié)具體實施例及附圖對本實 用新型結(jié)構(gòu)原理作進(jìn)一步詳細(xì)描述
如附圖1 5所示，本實施例所揭示的方案主體為一機(jī)身1，機(jī)身l左 側(cè)安裝有主軸箱4、右側(cè)安裝有尾座2，在主軸箱4與尾座2之間安裝有工 作臺3，在主軸箱4和尾座2之間上部安裝有自動上料機(jī)構(gòu)，在機(jī)身1內(nèi) 安裝有協(xié)調(diào)控制各部件自動工作的數(shù)控裝置。其中，主軸箱4通過橫向?qū)?軌安裝于機(jī)身l上，并通過伺服電機(jī)以及絲桿使主軸箱4沿導(dǎo)軌滑動。在 主軸箱4中設(shè)有主軸41。主軸41通過連軸器與一變頻電機(jī)連接，在主軸 41靠近尾座端部安裝有固定胚料的芯模42。
尾座2與機(jī)身1為固定連接，在尾座2靠近主軸箱4端通過液壓缸設(shè) 有一頂柱21。頂柱21與主軸41同軸心，并通過主軸箱4與頂柱21的相 對平移，可使頂柱21與主軸41接觸。液壓缸動作通過數(shù)控裝置控制。
工作臺3通過縱向?qū)к壈惭b于機(jī)身l上，縱向?qū)к壟c主軸41相垂直。 同時，在機(jī)身1上還安裝有驅(qū)動工作臺沿縱向?qū)к壱苿拥倪M(jìn)給電機(jī)以及絲 桿。在工作臺3上還安裝有固定滾壓刀具的滾壓輪架31，滾壓輪架31上 安裝有自動切換滾壓刀具35的刀具切換機(jī)構(gòu)。刀具切換機(jī)構(gòu)包括一固定于 輪架31上的汽缸32，汽缸32活塞桿上通過第一轉(zhuǎn)軸34活動安裝有刀具 安裝板33,刀具安裝板33同時通過第二轉(zhuǎn)軸36安裝于滾壓輪架31上。 在刀具安裝板33上設(shè)有兩個刀具安裝位37,刀具安裝位37上分別安裝有 可靈活轉(zhuǎn)動的圓形滾壓刀具35 ，分別用于對胚料進(jìn)行滾壓以及用于切割多 余的胚料。兩刀具安裝位37分別與第一轉(zhuǎn)軸34、第二轉(zhuǎn)軸36之間形成三 角形，當(dāng)汽缸32伸縮動作時，可輪流使兩枚刀具向前方伸出，進(jìn)行滾壓或 者切割動作。同時，在主軸箱旁還設(shè)有與滾壓刀具配合的擋料盤62,擋料 盤安裝于擋料汽缸61活塞桿上，擋料汽缸61則固定于主軸箱上。當(dāng)滾壓 刀具35與芯模42上的胚料接觸開始加工時，擋料盤62在擋料氣缸61的 驅(qū)動下向滾壓刀具35方向伸出，并與胚料接觸，形成擋料盤62與滾壓刀 具35分別頂于胚料兩側(cè)的夾持形式。當(dāng)芯模42帶動胚料轉(zhuǎn)動時，擋料盤 62與滾壓刀具35同時隨胚料自轉(zhuǎn)，并通過主軸41的移動使胚料逐漸成型。 自動上料機(jī)構(gòu)包括橫跨于主軸箱4與尾座2之間且平行于主軸41的導(dǎo) 柱51。導(dǎo)柱51上安裝有一可沿導(dǎo)柱51靈活滑動的滑塊53。滑塊53通過 固設(shè)于主軸箱4上的圓柱汽缸52驅(qū)動。在滑塊53上安裝有垂直導(dǎo)柱51的 豎向?qū)U54以及驅(qū)動導(dǎo)桿54上下運(yùn)動的驅(qū)動汽缸541。導(dǎo)桿54下端部通 過第三轉(zhuǎn)軸55與 一擺臂56中部活動連接，擺臂56靠近尾座2 —端安裝有 直接吸放胚料的真空吸盤57，真空吸盤57通過電磁閥以及氣管與真空發(fā) 生器連接。擺臂56另 一端通過第四轉(zhuǎn)軸58活動安裝有平行導(dǎo)桿的滑桿59, 滑桿59穿插于滑塊53中，并且在滑桿59超出滑塊53端部安裝有限制滑 桿59下滑位置的限位塊591。當(dāng)驅(qū)動汽缸541帶動導(dǎo)桿54以及滑桿59下 移時至預(yù)定位置時，限位塊591阻擋滑桿59下移，從而使擺臂56由水平 變?yōu)樨Q直。當(dāng)然，為了能準(zhǔn)確控制各部件動作，在圓柱汽缸52以及驅(qū)動汽 缸541兩端均安裝有感應(yīng)器，感應(yīng)器則與控制裝置聯(lián)接。自動上料時，滑 塊53移至靠近尾座2位置，驅(qū)動汽缸541動作，帶動真空吸盤57下移至 放置胚料位置，真空吸盤57動作吸住胚料，然后驅(qū)動汽缸541帶動真空吸 盤57以及胚料回縮，之后圓柱汽缸52回縮至芯模42上方，驅(qū)動汽缸541 再次動作，帶動擺臂56以及真空吸盤57下移，至預(yù)定位置時，由于限位 塊591阻擋，滑桿59不再下移，導(dǎo)桿54繼續(xù)下移而使擺臂56由水平轉(zhuǎn)換
為豎直，同時使真空吸盤57上的胚料剛好剛好頂于芯模42上，之后尾座 2上的頂柱21前移，將胚料固定于芯模42上，驅(qū)動汽缸541回縮，自動
上料機(jī)構(gòu)恢復(fù)至初始狀態(tài)，完成自動上料動作。
為了進(jìn)一步提高自動化程度，在主軸箱4中還安裝有自動下料機(jī)構(gòu)。 該機(jī)構(gòu)包括安裝于主軸箱4尾端的頂料汽缸，頂料汽缸活塞桿上安裝有一 頂料桿，頂料桿平行主軸，端部與芯模平齊。當(dāng)胚料加工成型后，頂料汽缸 動作，頂料桿將芯模上的成品頂落，完成下料動作，之后頂料汽缸回復(fù)至 初始位置。
當(dāng)然，為了能夠各部件自動協(xié)調(diào)工作，控制各汽缸的電磁閥以及感應(yīng) 器、電機(jī)均聯(lián)接于數(shù)控裝置中，由數(shù)控裝置統(tǒng)一控制。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控全自動金屬旋壓機(jī)，包括床身(1)、安裝于床身上的尾座(2)、主軸箱(4)以及位于尾座和主軸箱間的工作臺(3)；主軸箱通過橫向?qū)к壈惭b于機(jī)身上，橫向?qū)к壟c主軸平行，在機(jī)身上還安裝有驅(qū)動主軸(41)軸向進(jìn)給的主軸進(jìn)給電機(jī)以及主軸進(jìn)給絲桿，在主軸箱內(nèi)安裝有帶動主軸旋轉(zhuǎn)的變頻電機(jī)，在主軸端部安裝有固定胚料的芯模(42)；尾座固設(shè)于機(jī)身上，在尾座上設(shè)有一頂柱(21)，頂柱與主軸同軸心設(shè)置；工作臺通過縱向?qū)к壈惭b于機(jī)身上，縱向?qū)к壟c主軸相垂直，在機(jī)身上還安裝有驅(qū)動工作臺沿縱向?qū)к壱苿拥墓ぷ髋_進(jìn)給電機(jī)以及工作臺進(jìn)給絲桿，在工作臺上安裝有固定滾壓刀具的滾壓輪架(31)；變頻電機(jī)、主軸進(jìn)給電機(jī)、工作臺進(jìn)給電機(jī)均與協(xié)調(diào)各部件工作的數(shù)控裝置聯(lián)接；其特征在于在滾壓輪架上安裝有一自動切換滾壓刀具(35)的刀具切換機(jī)構(gòu)；在尾座與主軸箱上還安裝有自動上料機(jī)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)控全自動金屬旋壓機(jī)，其特征在于所述的刀 具切換機(jī)構(gòu)包括一固定于滾壓輪架上的汽缸(32)以及通過第一轉(zhuǎn)軸(34) 活動安裝于滾壓輪架上的刀具安裝板(33)，汽缸活塞桿與刀具安裝板 通過第二轉(zhuǎn)軸(36)活動連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)控全自動金屬旋壓機(jī)，其特征在于所述的滾 壓刀具為滾輪狀，并列安裝于刀具安裝板上，有兩枚。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)控全自動金屬旋壓機(jī)，其特征在于:在主軸箱 上還設(shè)有與滾壓刀具對應(yīng)的擋料盤(62)，擋料盤安裝于擋料氣缸(61) 活塞桿上，擋料氣缸固定于主軸箱上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)控全自動金屬旋壓機(jī)，其特征在于所述的自 動上料機(jī)構(gòu)包括位于主軸箱上方與主軸平行設(shè)置的導(dǎo)柱(51)以及固設(shè)于主軸箱上方的圓柱汽缸(52)，導(dǎo)柱上設(shè)有一滑塊(53),圓柱汽缸活塞 桿與滑塊連接，在滑塊上安裝有垂直導(dǎo)柱的豎向?qū)U(54)以及驅(qū)動導(dǎo)桿 上下運(yùn)動的驅(qū)動汽缸(541)，導(dǎo)桿下端部通過第三轉(zhuǎn)軸(55)活動安裝有 一擺臂(56)，擺臂一端安裝有真空吸盤(57)，另一端通過第四轉(zhuǎn)軸(58) 活動安裝有平行導(dǎo)桿的滑桿(59)，滑桿穿插于滑塊中，在滑桿超出滑塊 端部安裝有限制滑桿下滑位置的限位塊(591)，圓柱汽缸、驅(qū)動汽缸上 均安裝有兩個感應(yīng)器，感應(yīng)器與數(shù)控裝置聯(lián)接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的數(shù)控全自動金屬旋壓機(jī)，其特征在 于在主軸箱的尾端還安裝有自動下料機(jī)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)控全自動金屬旋壓機(jī)，其特征在于所述的下 料機(jī)構(gòu)包括安裝于主軸箱尾端的頂料汽缸，頂料汽缸活塞桿上安裝有一 頂料桿，頂料桿平行主軸，端部與芯模平齊。
專利摘要本實用新型涉及一種通過旋壓工藝使金屬塑性成型的專業(yè)機(jī)械，具體地說是一種數(shù)控全自動金屬旋壓機(jī)。該機(jī)床主要包括包括床身、安裝于床身上的尾座、主軸箱、位于尾座和主軸箱間的工作臺、刀具切換機(jī)構(gòu)、自動上料、自動下料機(jī)構(gòu)以及控制各部件協(xié)調(diào)運(yùn)作的自動化數(shù)控裝置。本實用新型通過自動化數(shù)控裝置的控制，實現(xiàn)了全自動加工，提高了工件的加工質(zhì)量，減輕了操作人員勞動強(qiáng)度，節(jié)省了人力；并通過增加與數(shù)控裝置聯(lián)接的自動上料、自動下料機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高了加工效率；通過刀具切換機(jī)構(gòu)實現(xiàn)多種刀具的自動切換，可滿足多種加工工序要求；同時，通過選用高精度絲桿、伺服電機(jī)等驅(qū)動、傳動部件可使加工精度更高、性能更穩(wěn)定。
文檔編號B21D22/14GK201061811SQ200720052598
公開日2008年5月21日 申請日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者周平虎 申請人:周平虎