專利名稱：回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
齒輪、法蘭、高壓閥體等是機械、汽車、船舶、飛機中廣泛使用的回轉(zhuǎn)體餅類零件。該 類零件的傳統(tǒng)制造工藝為鍛造制坯一切削加工。其鍛件典型形狀可分為單臺階回轉(zhuǎn)體和多
臺階回轉(zhuǎn)體兩種，如圖l所示(al—a3、 bl—b3、 cl一c3、 dl—d3)。單臺階回轉(zhuǎn)體鍛件通常 采用開式模鍛或閉式模鍛成形。其中，開式模鍛成形有較大的鍛造飛邊材料消耗；而閉式模 鍛成形所需的變形抗力大，鍛壓設(shè)備噸位大、投資大、鍛造能耗高。多臺階回轉(zhuǎn)體鍛件采用 閉式模鍛成形無法出模，通常釆用開式模鍛成形，或者簡化鍛件外形后再進行鍛造成形。這 兩種鍛造成形方式都有較大的鍛造飛邊材料消耗。對于直徑800毫米以上的較大回轉(zhuǎn)體餅類 零件，如雙聯(lián)齒輪、高壓電氣開關(guān)法蘭、高壓閥連接體等零件，即使采用我國當前最大的萬 噸模鍛壓力機，也會因力能不足而無法實現(xiàn)模鍛成形。目前，這類零件只能采用自由鍛簡單 制坯，再加上后續(xù)大量的機械切削加工制造，約占零件重量40% 60%的優(yōu)質(zhì)鋼材變成了金 屬切屑，同時消耗了大量加工能源和工時。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種省力、節(jié)能、節(jié)材的回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形方法及設(shè)備。 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形方法，包括將工件毛坯置于呈三角形排布的主動輥和兩 個從動輥之間，由電動機驅(qū)動主動輥產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動；同時，液壓傳動裝置驅(qū)動主動輥產(chǎn)生擠 壓工件毛坯的直線進給運動；工件毛坯在主動輥的旋轉(zhuǎn)擠壓作用下和兩個從動輥的從動旋轉(zhuǎn) 作用下產(chǎn)生繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的軋制運動和變形，經(jīng)過多轉(zhuǎn)軋制變形積累，工件截面輪廓充滿 軋制孔型，完成軋制成形。
本發(fā)明還提供了回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形設(shè)備，包括機體，機體上設(shè)有呈三角形排 布的主動輥和二個從動輥，主動輥通過傳動機構(gòu)與電動機傳動聯(lián)接，機體上設(shè)有滑槽和可沿 滑槽滑動的滑塊，滑塊一端與液壓傳動裝置聯(lián)接，另一端與主動輥的傳動機構(gòu)聯(lián)接。
上述滑塊通過軸承與主動輥的傳動機構(gòu)聯(lián)接。
本發(fā)明機體上設(shè)有調(diào)整從動輥軸心位置的連桿機構(gòu)，連桿機構(gòu)由一端鉸接在機體上的連 桿、聯(lián)接在另一端連桿的轉(zhuǎn)動軸和使連桿繞鉸接點轉(zhuǎn)動的拉桿構(gòu)成，從動輥通過軸承與連桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動軸聯(lián)接。
本發(fā)明的有益效果是三輥橫軋成形方法是一種塑性回轉(zhuǎn)成形新技術(shù)，工件通過回轉(zhuǎn)中 產(chǎn)生連續(xù)局部塑性變形而成形，金屬纖維流線好，局部變形所需變形抗力小、設(shè)備噸位小、 投資少。當工件外形輪廓充滿孔型時，軋制變形就結(jié)束，因而不產(chǎn)生飛邊，后續(xù)機加工量小、 材料利用率高。采用三輥橫軋成形方法，通過合理設(shè)計軋輥孔型，可以使工件獲得各種形狀 的外形輪廓，從而實現(xiàn)回轉(zhuǎn)體餅類零件軋制成形，具有省力、節(jié)能、節(jié)材、高效、優(yōu)質(zhì)等優(yōu) 點。


圖1是回轉(zhuǎn)體餅類零件鍛件典型形狀示意圖2是本發(fā)明的回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形原理圖3是圖2的A—A視圖4是本發(fā)明三輥橫軋設(shè)備液壓和傳動裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明從動輥連桿機構(gòu)示意圖6是本發(fā)明幾種回轉(zhuǎn)體餅類零件成形孔型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖2—4所示，本發(fā)明回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形設(shè)備，包括機體l，機體l上設(shè)有 呈二角形排布的主動輥2和兩個從動輥4、 5，主動輥2圓周側(cè)設(shè)有與回轉(zhuǎn)體餅類成型工件對 應(yīng)的孔型，主動輥2通過傳動機構(gòu)(減速箱14、萬向節(jié)13、傳動軸11和軸承17)與電動機 15傳動聯(lián)接，機體1上設(shè)有滑槽10和可沿滑槽10滑動的滑塊12，滑塊12—端與液壓傳動 裝置9聯(lián)接，另一端通過軸承16與與主動輥2的傳動軸11聯(lián)接。本發(fā)明機體l上設(shè)有二個 連桿6，每個連桿6的一端鉸接在機體1上，另一端聯(lián)接有使連桿6繞鉸接點轉(zhuǎn)動的拉桿7 和轉(zhuǎn)動軸8，從動輥4、 5分別通過軸承與轉(zhuǎn)動軸8聯(lián)接。
為便于加工不同外徑尺寸的工件毛坯，設(shè)有調(diào)整從動輥軸心位置的連桿機構(gòu)，連桿機構(gòu) 由一端鉸接在機體1上的連桿6、聯(lián)接在連桿6另一端的轉(zhuǎn)動軸8和使連桿6繞鉸接點轉(zhuǎn)動 的拉桿7構(gòu)成，從動輥4和/或5通過軸承與連桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動軸8聯(lián)接。本發(fā)明可根據(jù)需要設(shè)置 一套連桿機構(gòu)或二套連桿機構(gòu)；對于一套連桿機構(gòu)用于聯(lián)接和調(diào)整其中之一的從動輥4或5; 對于二套連桿機構(gòu)，每套連桿機構(gòu)分別用于聯(lián)接和調(diào)整二個從動輥4、 5。
從動輥的連桿機構(gòu)如圖5所示，A點為固定端，從動輥軸心B為活動端，當在C點施加 拉力F時，可驅(qū)使連桿AB以A點為圓心、AB為半徑作圓弧運動，從而調(diào)節(jié)軸心B的位 置。
本發(fā)明所述的三輥橫軋成形方法中，孔型設(shè)計在主動輥(主動輥周側(cè))上，J寸從動輥為剛性圓柱體，軋制中根據(jù)工件輪廓形狀，設(shè)計具有對應(yīng)孔型的主動輥和對應(yīng)尺寸的矩形截 面(縱截面)工件毛坯(橫截面為圓形)，軋制中通過主動輥的進給擠壓，使矩形截面輪廓 工件毛坯逐漸充滿主動輥孔型，最終成形為工件。
采用上述裝置可實現(xiàn)對回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形
1) 主動輥2在電動機15驅(qū)動下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動；同時，在液壓傳動裝置9驅(qū)動下產(chǎn)生擠 壓工件毛坯的直線進給運動。
2) 從動輥4、 5為空轉(zhuǎn)輥，在工件毛坯3摩擦作用下作從動旋轉(zhuǎn)運動；其軸心位置可根
據(jù)工件毛坯外徑尺寸大小通過進行調(diào)節(jié)。
3) 工件毛坯3由主動輥2和兩個從動輥4、 5支撐定心，其在主動輥2的旋轉(zhuǎn)擠壓作用 下產(chǎn)生繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的軋制運動和變形，經(jīng)過多轉(zhuǎn)軋制變形積累，工件截面輪廓充滿軋制 孔型，完成軋制成形。
圖6給出了三種典型的回轉(zhuǎn)體餅類零件成形時的孔型結(jié)構(gòu)。如圖中所示，回轉(zhuǎn)體餅類零 件三輥橫軋孔型設(shè)計在主動輥上。根據(jù)工件輪廓形狀，設(shè)計具有對應(yīng)孔型的主動輥，軋制中 通過主動輥的進給擠壓，使矩形截面輪廓工件毛坯逐漸充滿主動輥孔型(參見軋制開始、軋 制結(jié)束圖)，最終成形為工件。
權(quán)利要求
1.回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形方法，包括將工件毛坯置于呈三角形排布的主動輥和兩個從動輥之間，由電動機驅(qū)動主動輥產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動；同時，在液壓傳動裝置驅(qū)動主動輥產(chǎn)生擠壓工件毛坯的直線進給運動；工件毛坯在主動輥的旋轉(zhuǎn)擠壓作用下和兩個從動輥的從動旋轉(zhuǎn)作用下產(chǎn)生繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的軋制運動和變形，經(jīng)過多轉(zhuǎn)軋制變形積累，工件截面輪廓充滿軋制孔型，完成軋制成形。
2. 回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形設(shè)備，包括機體，其特征在于機體上設(shè)有呈三角形 排布的主動輥和二個從動輥，主動輥通過傳動機構(gòu)與電動機傳動聯(lián)接，機體上設(shè)有 滑槽和可沿滑槽滑動的滑塊，滑塊一端與液壓傳動裝置聯(lián)接，另一端與主動輥的傳 動機構(gòu)聯(lián)接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形設(shè)備，其特征在于滑塊通過 軸承與主動輥的傳動機構(gòu)聯(lián)接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形設(shè)備，其特征在于機體 上設(shè)有調(diào)整從動輥軸心位置的連桿機構(gòu)，連桿機構(gòu)由一端鉸接在機體上的連桿、聯(lián) 接在另一端連桿的轉(zhuǎn)動軸和使連桿繞鉸接點轉(zhuǎn)動的拉桿構(gòu)成，從動輥通過軸承與連 桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動軸聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)體餅類零件三輥橫軋成形方法，包括將工件毛坯置于呈三角形排布的主動輥和兩個從動輥之間，工件毛坯在主動輥的旋轉(zhuǎn)擠壓和直線進給作用下和兩個從動輥的從動旋轉(zhuǎn)作用下產(chǎn)生繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的軋制運動和變形，經(jīng)過多轉(zhuǎn)軋制變形積累，工件截面輪廓充滿軋制孔型，完成軋制成形。本發(fā)明提供的設(shè)備包括機體，機體上設(shè)有呈三角形排布的主動輥和二個從動輥，主動輥通過傳動機構(gòu)與電動機傳動聯(lián)接，機體上設(shè)有滑槽和可沿滑槽滑動的滑塊，滑塊一端與液壓傳動裝置聯(lián)接，另一端與主動輥的傳動機構(gòu)聯(lián)接。本發(fā)明具有省力、節(jié)能、節(jié)材、高效、優(yōu)質(zhì)等優(yōu)點。軋制所需變形抗力小、設(shè)備噸位小、投資少，不產(chǎn)生飛邊，后續(xù)機加工量小、材料利用率高。
文檔編號B21B31/16GK101607263SQ20091006319
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者林 華, 廣 周, 朱春東, 毛華杰, 趙玉民, 錢東升 申請人:武漢理工大學(xué)