專利名稱：薄壁環(huán)件截面軋制成形的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)形零件的機(jī)加工技術(shù)，具體涉及一種薄壁環(huán)件截面軋制成形的技術(shù)。
背景技術(shù)：
薄壁環(huán)件是指環(huán)件的壁厚和它的徑向尺寸比較，相差懸殊的環(huán)形零件。一般認(rèn)為， 環(huán)件壁厚與內(nèi)徑曲率半徑之比小于1 20的環(huán)件稱作為薄壁環(huán)件。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展， 當(dāng)前在機(jī)電、航空、汽車、工程機(jī)械和采礦機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中，經(jīng)常需要一些壁厚薄、柔性好、精度要求高且具有一定截面形狀的薄壁環(huán)件，其中多數(shù)為產(chǎn)品中的關(guān)鍵零件，如汽車金屬帶式無級(jí)變速器金屬帶組件中的薄壁鋼帶環(huán)。因?yàn)檫@些薄壁環(huán)件在加工過程中對(duì)各種因素影響十分敏感，極易產(chǎn)生變形，很難滿足精度要求，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，因而成為機(jī)械制造中的一大難點(diǎn)。我國(guó)目前對(duì)此類零件一般采用切削加工方法，但其加工方法復(fù)雜、工序周期長(zhǎng)、工裝夾具和設(shè)備的精度高，使得整個(gè)生產(chǎn)成本高。尤其是當(dāng)薄壁環(huán)件的生產(chǎn)批量不大時(shí)，高昂的工裝夾具費(fèi)會(huì)使零件的單件成本更高。而傳統(tǒng)的環(huán)件軋制方法不能直接用于薄壁環(huán)件軋制，因?yàn)楸”诃h(huán)件軋制有別于傳統(tǒng)環(huán)件軋制的重要之處在于薄壁環(huán)件的剛度不能滿足軋制時(shí)的剛度條件，使環(huán)件在軋輥間發(fā)生了折疊現(xiàn)象，使軋制不能進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種薄壁環(huán)件截面軋制成形的方法及其設(shè)備，以解決上述問題。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之一的設(shè)備技術(shù)方案為薄壁環(huán)件截面軋制成形的設(shè)備，它包括機(jī)座，機(jī)座上設(shè)有傳動(dòng)主動(dòng)齒輪，機(jī)座上沿圓周均勻設(shè)有軋制主動(dòng)輪，每個(gè)軋制主動(dòng)輪的傳動(dòng)軸上連接有從動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪沿圓周分布并均與主動(dòng)齒輪嚙合；沿圓周分布的軋制主動(dòng)輪的圓周內(nèi)設(shè)有做徑向運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給軋制從動(dòng)輪。機(jī)座上的圓周內(nèi)設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌沿徑向分布，導(dǎo)軌上設(shè)有滑塊，所述進(jìn)給軋制從動(dòng)輪設(shè)在滑塊上。所述滑塊沿徑向均勻設(shè)置，多個(gè)滑塊構(gòu)成圓環(huán)形，多個(gè)滑塊構(gòu)成的圓環(huán)孔的內(nèi)壁為錐臺(tái)形；圓環(huán)孔內(nèi)設(shè)有與之配合的錐臺(tái)形進(jìn)給塊，錐形進(jìn)給塊通過螺紋與螺桿連接。所述錐形進(jìn)給塊上設(shè)有手柄?；瑝K與導(dǎo)軌之間通過燕尾槽的結(jié)構(gòu)連接。所述進(jìn)給軋制從動(dòng)輪與軋制主動(dòng)輪的相向?qū)?yīng)的截面形狀是薄壁環(huán)件截面軋制成形的形狀。所述進(jìn)給軋制從動(dòng)輪相向?qū)?yīng)的截面形狀是凹槽，凹槽兩端是直線邊；所述軋制主動(dòng)輪的相向?qū)?yīng)的截面形狀是與凹槽配合的凸形。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之二的方法技術(shù)方案為薄壁環(huán)件截面軋制成形方法，它是將薄壁環(huán)件設(shè)在在沿圓周分布的軋制主動(dòng)輪構(gòu)成的圓周內(nèi)，利用沿圓周均勻分布的進(jìn)給軋制從動(dòng)輪做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)薄壁環(huán)件薄壁環(huán)件截面軋制成形。當(dāng)薄壁環(huán)件與軋制主動(dòng)輪和進(jìn)給軋制從動(dòng)輪相貼合后，停止進(jìn)給，薄壁環(huán)件仍然在軋制主動(dòng)輪和進(jìn)給軋制之間旋轉(zhuǎn)，以進(jìn)行整圓。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，方法操作方便，它使薄壁環(huán)件軋制技術(shù)能夠較快地適應(yīng)產(chǎn)品的變化，在多品種、小批量生產(chǎn)中的效益尤其明顯，其生產(chǎn)效率高。


圖1本發(fā)明方法示意圖。圖2本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖3本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)俯視示意圖。圖4滑塊與導(dǎo)軌之間連接示意圖。圖5進(jìn)給軋制從動(dòng)輪與軋制主動(dòng)輪的相向?qū)?yīng)的截面形狀示意圖。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例的設(shè)備如圖2所示，包括機(jī)座1，機(jī)座1可采用圓形機(jī)座。機(jī)座1上連接有主軸2，主軸2上連接有傳動(dòng)主動(dòng)齒輪3，機(jī)座1上沿傳動(dòng)主動(dòng)齒輪3的同心圓周上均勻分布連接有軋制主動(dòng)輪的傳動(dòng)軸4，傳動(dòng)軸4上端連接有軋制主動(dòng)輪5 ；傳動(dòng)軸4上連接有從動(dòng)齒輪6，從動(dòng)齒輪6與傳動(dòng)主動(dòng)齒輪3嚙合，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成使得傳動(dòng)主動(dòng)齒輪3的周圍均勻嚙合由多個(gè)從動(dòng)齒輪6。主軸2可以通過電機(jī)及傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。機(jī)座1上還設(shè)有導(dǎo)軌7，導(dǎo)軌7沿圓周的徑向設(shè)置，在由圓周分布的傳動(dòng)軸4的圓周內(nèi)。導(dǎo)軌7上設(shè)有滑塊8，滑塊8沿徑向均勻設(shè)置，多個(gè)滑塊構(gòu)成圓環(huán)形，每個(gè)滑塊8與導(dǎo)軌7通過燕尾槽16的結(jié)構(gòu)連接(如圖4所示)。導(dǎo)軌7可以是一個(gè)完整的環(huán)形，其上沿圓周徑向設(shè)置燕尾槽，燕尾槽的數(shù)量與滑塊的數(shù)量相同。導(dǎo)軌7也可以是由多個(gè)扇形的環(huán)段拼合而成的環(huán)形，每個(gè)扇形的環(huán)段上設(shè)燕尾槽。如圖3所示，每個(gè)滑塊8均是扇形的環(huán)段，所有的滑塊8拼合成圓環(huán)。如圖2所示， 拼合后的圓環(huán)孔的內(nèi)壁為錐臺(tái)形8. 1，即每個(gè)滑塊8內(nèi)壁形狀是錐臺(tái)形8. 1的一部分。圓環(huán)孔內(nèi)設(shè)有與之配合的錐臺(tái)形進(jìn)給塊9，錐形進(jìn)給塊9通過螺紋與螺桿10連接。錐形進(jìn)給塊 9上設(shè)有手柄11。如圖2所示，每個(gè)滑塊上設(shè)有進(jìn)給軋制從動(dòng)輪12。進(jìn)給軋制從動(dòng)輪12沿圓周均勻分布，與軋制主動(dòng)輪5相對(duì)應(yīng)。進(jìn)給軋制從動(dòng)輪與軋制主動(dòng)輪的相向?qū)?yīng)的截面形狀是薄壁環(huán)件截面軋制成形的形狀。如圖5所示，進(jìn)給軋制從動(dòng)輪12相向?qū)?yīng)的截面形狀是凹槽13，凹槽兩端是直線邊14 ；軋制主動(dòng)輪的相向?qū)?yīng)的截面形狀是與凹槽配合的凸形15。所述的凹槽13與凸形15均勻被加工成形的薄壁環(huán)件截面相匹配。本實(shí)施例中要求輾擴(kuò)的是溝球截面薄壁環(huán)件產(chǎn)品，料厚0. 3mm、外直徑210mm、溝球半徑7mm、溝球突出單邊寬度1.沈讓，環(huán)件高度20mm。其加工方法是1)剪條料將金屬板料剪切成條料，條料長(zhǎng)度為要軋制的環(huán)件周長(zhǎng)減去適當(dāng)?shù)暮附佑嗔?. 1 0. 5mm,寬度為截面展開尺寸；2)焊接將條料的兩端對(duì)齊，用氬弧焊將條料焊接起來，在焊接過程中要特別注意防止將條料燒穿，焊完后用打磨機(jī)將焊縫打磨平整；3)截面軋制成形如圖1、3所示，啟動(dòng)設(shè)備電機(jī)后，在主軸2及傳動(dòng)主動(dòng)齒輪3、從動(dòng)齒輪6的傳動(dòng)下，軋制主動(dòng)輪5作主動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在電機(jī)或手動(dòng)作用下，使錐形進(jìn)給塊9 旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時(shí)在螺紋與螺桿10的作用下，錐形進(jìn)給塊9產(chǎn)生下行移動(dòng)，從而通過錐形進(jìn)給塊 9的錐面推動(dòng)和滑塊8作徑向向外的移動(dòng)，帶動(dòng)進(jìn)給軋制從動(dòng)輪12作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，逐漸向軋制主動(dòng)輪5靠攏。當(dāng)進(jìn)給軋制從動(dòng)輪12與薄壁環(huán)件18接觸后，會(huì)使截面逐漸成形。當(dāng)薄壁環(huán)件與軋制主動(dòng)輪和進(jìn)給軋制從動(dòng)輪相貼合后，停止進(jìn)給，薄壁環(huán)件仍然在軋制主動(dòng)輪和進(jìn)給軋制之間旋轉(zhuǎn)，以進(jìn)行整圓，本實(shí)施例中，薄壁環(huán)件18仍然軋制主動(dòng)輪和進(jìn)給軋制之間旋轉(zhuǎn)2-3圈。通過軋制變形，使整體薄壁環(huán)件毛坯的截面成形到尺寸。整個(gè)輾擴(kuò)過程大約6秒。
權(quán)利要求
1.一種薄壁環(huán)件截面軋制成形的設(shè)備，它包括機(jī)座，機(jī)座上設(shè)有傳動(dòng)主動(dòng)齒輪，其特征在于機(jī)座上沿圓周均勻設(shè)有軋制主動(dòng)輪，每個(gè)軋制主動(dòng)輪的傳動(dòng)軸上連接有從動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪沿圓周分布并均與主動(dòng)齒輪嚙合；沿圓周分布的軋制主動(dòng)輪的圓周內(nèi)設(shè)有做徑向運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給軋制從動(dòng)輪。
2.如權(quán)利要求1所述薄壁環(huán)件截面軋制成形的設(shè)備，其特征在于機(jī)座上的圓周內(nèi)設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌沿徑向分布，導(dǎo)軌上設(shè)有滑塊，所述進(jìn)給軋制從動(dòng)輪設(shè)在滑塊上。
3.如權(quán)利要求2所述薄壁環(huán)件截面軋制成形的設(shè)備，其特征在于所述滑塊沿徑向均勻設(shè)置，多個(gè)滑塊構(gòu)成圓環(huán)形，多個(gè)滑塊構(gòu)成的圓環(huán)孔的內(nèi)壁為錐臺(tái)形；圓環(huán)孔內(nèi)設(shè)有與之配合的錐臺(tái)形進(jìn)給塊，錐形進(jìn)給塊通過螺紋與螺桿連接。
4.如權(quán)利要求3所述薄壁環(huán)件截面軋制成形的設(shè)備，其特征在于所述錐形進(jìn)給塊上設(shè)有手柄。
5.如權(quán)利要求2所述薄壁環(huán)件截面軋制成形的設(shè)備，其特征在于滑塊與導(dǎo)軌之間通過燕尾槽的結(jié)構(gòu)連接。
6.如權(quán)利要求1所述薄壁環(huán)件截面軋制成形的設(shè)備，其特征在于所述進(jìn)給軋制從動(dòng)輪與軋制主動(dòng)輪的相向?qū)?yīng)的截面形狀是薄壁環(huán)件截面軋制成形的形狀。
7.如權(quán)利要求1所述薄壁環(huán)件截面軋制成形的設(shè)備，其特征在于所述進(jìn)給軋制從動(dòng)輪相向?qū)?yīng)的截面形狀是凹槽，凹槽兩端是直線邊；所述軋制主動(dòng)輪的相向?qū)?yīng)的截面形狀是與凹槽配合的凸形。
8.—種薄壁環(huán)件截面軋制成形方法，它是將薄壁環(huán)件設(shè)在在沿圓周分布的軋制主動(dòng)輪構(gòu)成的圓周內(nèi)，利用沿圓周均勻分布的進(jìn)給軋制從動(dòng)輪做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)薄壁環(huán)件薄壁環(huán)件截面軋制成形。
9.如權(quán)利要求8所述薄壁環(huán)件截面軋制成形方法，其特征是所述進(jìn)給軋制從動(dòng)輪與軋制主動(dòng)輪的相向?qū)?yīng)的截面形狀是薄壁環(huán)件截面軋制成形的形狀。
10.如權(quán)利要求8所述薄壁環(huán)件截面軋制成形方法，其特征是當(dāng)薄壁環(huán)件與軋制主動(dòng)輪和進(jìn)給軋制從動(dòng)輪相貼合后，停止進(jìn)給，薄壁環(huán)件仍然在軋制主動(dòng)輪和進(jìn)給軋制之間旋轉(zhuǎn)，以進(jìn)行整圓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄壁環(huán)件截面軋制成形的方法及其設(shè)備，它是將薄壁環(huán)件設(shè)在在沿圓周分布的軋制主動(dòng)輪構(gòu)成的圓周內(nèi)，利用沿圓周均勻分布的進(jìn)給軋制從動(dòng)輪做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)薄壁環(huán)件薄壁環(huán)件截面軋制成形。
文檔編號(hào)B21B35/12GK102294355SQ20111023895
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者傅樂榮, 左治江, 李堯, 畢祥 申請(qǐng)人:江漢大學(xué)