本發(fā)明屬于金屬軋制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于薄壁圓筒工件輥壓加工的內(nèi)嵌式輥壓裝置。

背景技術(shù)：

目前，薄壁圓筒工件的輥壓成形主要是通過傳統(tǒng)的輥壓機(jī)實現(xiàn)的，傳統(tǒng)的輥壓機(jī)在進(jìn)行薄壁圓筒工件的輥壓成形前，通常需要人工完成工件卡裝作業(yè)，導(dǎo)致工件的卡裝精度不高，而在工件輥壓成形過程中，工件始終需要由工人手工進(jìn)行扶持，導(dǎo)致工人的勞動強(qiáng)度很大，而且生產(chǎn)效率低下。

由于工件在輥壓成形過程中始終承受著較大的力，在手工扶持下，如果扶持力度不夠，很容易出現(xiàn)工件受力不均的情況，進(jìn)而導(dǎo)致工件出現(xiàn)偏斜和錯位，同時也會給工人的人身安全帶來一定的隱患。另外，由于傳統(tǒng)的輥壓機(jī)在運行過程中還存在較大的振動，這直接增加了手工扶持的難度，最終導(dǎo)致工件的加工質(zhì)量難以保證。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種適用于薄壁圓筒工件輥壓加工的內(nèi)嵌式輥壓裝置，工件卡裝精度高，且無需手工進(jìn)行扶持，能夠有效降低工人的勞動強(qiáng)度，同時提高工件加工質(zhì)量和工件生產(chǎn)效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種適用于薄壁圓筒工件輥壓加工的內(nèi)嵌式輥壓裝置，包括底座、立柱、上工作輥、下工作輥、工作輥驅(qū)動組件、壓下驅(qū)動組件、工件扶持輥及工件卡裝組件；所述上工作輥和下工作輥通過工作輥驅(qū)動組件安裝在立柱頂部，所述壓下驅(qū)動組件用于驅(qū)動上工作輥執(zhí)行壓下動作；所述工件扶持輥安裝在立柱中部；所述工件卡裝組件安裝在底座上，工件位于工件卡裝組件內(nèi)，工件在輥壓加工時，工件筒壁位于上工作輥和下工作輥之間的輥縫內(nèi)。

所述工作輥驅(qū)動組件包括工作輥驅(qū)動電機(jī)、主動軸及從動軸；所述工作輥驅(qū)動電機(jī)固裝在立柱上，工作輥驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)軸依次通過減速齒輪組及聯(lián)軸器與主動軸端部相固連；所述主動軸與從動軸相平行，在主動軸與從動軸之間連接有惰輪齒輪系，通過惰輪齒輪系使主動軸與從動軸同步反向轉(zhuǎn)動；所述下工作輥通過軸套定位安裝在主動軸上，所述上工作輥通過軸套定位安裝在從動軸上。

所述壓下驅(qū)動組件包括壓下電機(jī)、蝸桿、蝸輪、主動推拉桿、左傳動連桿、左從動推拉桿、左滑塊、左滑槽、右傳動連桿、右從動推拉桿、右滑塊及右滑槽；所述壓下電機(jī)固裝在立柱上，壓下電機(jī)的電機(jī)軸依次通過減速齒輪組及聯(lián)軸器與蝸桿端部固連，蝸桿與蝸輪相嚙合；所述蝸輪通過其中心孔套裝在主動推拉桿上，蝸輪的中心孔內(nèi)表面設(shè)置有內(nèi)螺紋，主動推拉桿的外表面設(shè)置有外螺紋，蝸輪與主動推拉桿螺紋連接；所述主動推拉桿頂端與左傳動連桿及右傳動連桿內(nèi)端相鉸接，且左傳動連桿和右傳動連桿結(jié)構(gòu)相同且對稱設(shè)置在主動推拉桿兩側(cè)；所述左傳動連桿外端鉸接在立柱上，在左傳動連桿上設(shè)置有左滑套，所述左從動推拉桿一端鉸接在左滑套上，左從動推拉桿另一端固連在左滑塊上，左滑塊位于左滑槽內(nèi)，左滑槽固裝在立柱上；所述右傳動連桿外端鉸接在立柱上，在右傳動連桿上設(shè)置有右滑套，所述右從動推拉桿一端鉸接在右滑套上，右從動推拉桿另一端固連在右滑塊上，右滑塊位于右滑槽內(nèi)，右滑槽固裝在立柱上；所述從動軸的兩端分別通過軸承連接在左滑塊和右滑塊上。

所述工件卡裝組件包括工件托架及工件夾持爪；所述工件托架的主體結(jié)構(gòu)呈半圓形，在工件托架表面分布有若干彈性橡膠托輥；所述工件夾持爪位于工件托架頂端，且呈兩組對稱分布，在工件夾持爪上也設(shè)有彈性橡膠托輥，工件夾持爪相對于工件托架具有翻轉(zhuǎn)自由度，且工件夾持爪上設(shè)有鎖緊定位結(jié)構(gòu)。

在所述底座上設(shè)置有兩條平行的滑軌，在滑軌上安裝有滑臺板，所述工件托架固定安裝在滑臺板上；在所述底座側(cè)部設(shè)置有兩根絲杠，且絲杠平行于滑軌，在每根絲杠上均安裝有絲母，絲母與滑臺板相固連；第一根絲杠采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，第二根絲杠采用手輪驅(qū)動。

在兩組所述工件夾持爪上以及滑臺板上各安裝有一個限位銷，且通過總共三個限位銷對工件形成三點限位。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，工件卡裝精度高，且無需手工進(jìn)行扶持，能夠有效降低工人的勞動強(qiáng)度，同時提高工件加工質(zhì)量和工件生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種適用于薄壁圓筒工件輥壓加工的內(nèi)嵌式輥壓裝置立體圖；

圖2為本發(fā)明的一種適用于薄壁圓筒工件輥壓加工的內(nèi)嵌式輥壓裝置正視圖；

圖3為本發(fā)明的一種適用于薄壁圓筒工件輥壓加工的內(nèi)嵌式輥壓裝置右視圖；

圖4為本發(fā)明的工作輥驅(qū)動組件及壓下驅(qū)動組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的工件卡裝組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1—底座，2—立柱，3—上工作輥，4—下工作輥，5—工件扶持輥，6—工件，7—工作輥驅(qū)動電機(jī)，8—主動軸，9—從動軸，10—惰輪齒輪系，11—壓下電機(jī)，12—蝸桿，13—蝸輪，14—主動推拉桿，15—左傳動連桿，16—左從動推拉桿，17—左滑塊，18—左滑槽，19—右傳動連桿，20—右從動推拉桿，21—右滑塊，22—右滑槽，23—左滑套，24—右滑套，25—工件托架，26—工件夾持爪，27—彈性橡膠托輥，28—滑軌，29—滑臺板，30—絲杠，31—絲母，32—步進(jìn)電機(jī)，33—手輪，34—限位銷。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1～5所示，一種適用于薄壁圓筒工件輥壓加工的內(nèi)嵌式輥壓裝置，包括底座1、立柱2、上工作輥3、下工作輥4、工作輥驅(qū)動組件、壓下驅(qū)動組件、工件扶持輥5及工件卡裝組件；所述上工作輥3和下工作輥4通過工作輥驅(qū)動組件安裝在立柱2頂部，所述壓下驅(qū)動組件用于驅(qū)動上工作輥3執(zhí)行壓下動作；所述工件扶持輥5安裝在立柱2中部；所述工件卡裝組件安裝在底座1上，工件6位于工件卡裝組件內(nèi)，工件6在輥壓加工時，工件6筒壁位于上工作輥3和下工作輥4之間的輥縫內(nèi)。

所述工作輥驅(qū)動組件包括工作輥驅(qū)動電機(jī)7、主動軸8及從動軸9；所述工作輥驅(qū)動電機(jī)7固裝在立柱2上，工作輥驅(qū)動電機(jī)7的電機(jī)軸依次通過減速齒輪組及聯(lián)軸器與主動軸8端部相固連；所述主動軸8與從動軸9相平行，在主動軸8與從動軸9之間連接有惰輪齒輪系10，通過惰輪齒輪系10使主動軸8與從動軸9同步反向轉(zhuǎn)動；所述下工作輥4通過軸套定位安裝在主動軸8上，所述上工作輥3通過軸套定位安裝在從動軸9上。

所述壓下驅(qū)動組件包括壓下電機(jī)11、蝸桿12、蝸輪13、主動推拉桿14、左傳動連桿15、左從動推拉桿16、左滑塊17、左滑槽18、右傳動連桿19、右從動推拉桿20、右滑塊21及右滑槽22；所述壓下電機(jī)11固裝在立柱2上，壓下電機(jī)11的電機(jī)軸依次通過減速齒輪組及聯(lián)軸器與蝸桿12端部固連，蝸桿12與蝸輪13相嚙合；所述蝸輪13通過其中心孔套裝在主動推拉桿14上，蝸輪13的中心孔內(nèi)表面設(shè)置有內(nèi)螺紋，主動推拉桿14的外表面設(shè)置有外螺紋，蝸輪13與主動推拉桿14螺紋連接；所述主動推拉桿14頂端與左傳動連桿15及右傳動連桿19內(nèi)端相鉸接，且左傳動連桿15和右傳動連桿19結(jié)構(gòu)相同且對稱設(shè)置在主動推拉桿14兩側(cè)；所述左傳動連桿15外端鉸接在立柱2上，在左傳動連桿15上設(shè)置有左滑套23，所述左從動推拉桿16一端鉸接在左滑套23上，左從動推拉桿16另一端固連在左滑塊17上，左滑塊17位于左滑槽18內(nèi)，左滑槽18固裝在立柱2上；所述右傳動連桿19外端鉸接在立柱2上，在右傳動連桿19上設(shè)置有右滑套24，所述右從動推拉桿20一端鉸接在右滑套24上，右從動推拉桿20另一端固連在右滑塊21上，右滑塊21位于右滑槽22內(nèi)，右滑槽22固裝在立柱2上；所述從動軸9的兩端分別通過軸承連接在左滑塊17和右滑塊21上。

所述工件卡裝組件包括工件托架25及工件夾持爪26；所述工件托架25的主體結(jié)構(gòu)呈半圓形，在工件托架25表面分布有若干彈性橡膠托輥27；所述工件夾持爪26位于工件托架25頂端，且呈兩組對稱分布，在工件夾持爪26上也設(shè)有彈性橡膠托輥27，工件夾持爪26相對于工件托架25具有翻轉(zhuǎn)自由度，且工件夾持爪26上設(shè)有鎖緊定位結(jié)構(gòu)。

在所述底座1上設(shè)置有兩條平行的滑軌28，在滑軌28上安裝有滑臺板29，所述工件托架25固定安裝在滑臺板29上；在所述底座1側(cè)部設(shè)置有兩根絲杠30，且絲杠30平行于滑軌28，在每根絲杠30上均安裝有絲母31，絲母31與滑臺板29相固連；第一根絲杠30采用步進(jìn)電機(jī)32驅(qū)動，第二根絲杠30采用手輪33驅(qū)動。

在兩組所述工件夾持爪26上以及滑臺板29上各安裝有一個限位銷34，且通過總共三個限位銷34對工件6形成三點限位。

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的一次使用過程：

首先將工件托架25移動到滑軌28的最外端，再將待加工的工件6吊裝到工件托架25上，由工件托架25上的若干彈性橡膠托輥27對工件6起到支撐和徑向定位作用，然后將工件夾持爪26向上翻轉(zhuǎn)，并使工件夾持爪26上的彈性橡膠托輥27也貼靠在工件6外表面，最后使工件6外側(cè)邊沿抵靠在三個限位銷34上，以對工件6起到軸向定位作用。

通過步進(jìn)電機(jī)32或手輪33驅(qū)動絲杠30動作，進(jìn)而帶動滑臺板29及工件托架25向立柱2移動靠近，直到工件6的筒壁移動到上工作輥3和下工作輥4之間的輥縫中，保證下工作輥4與工件6內(nèi)表面相接觸，工件扶持輥5與工件6外表面相接觸。

啟動工作輥驅(qū)動電機(jī)7，帶動主動軸8轉(zhuǎn)動，進(jìn)而通過惰輪齒輪系10帶動從動軸9同步反向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)上工作輥3與下工作輥4的同步反向轉(zhuǎn)動。

啟動壓下電機(jī)11，帶動蝸桿12轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動與之嚙合的蝸輪13轉(zhuǎn)動，隨著蝸輪13的轉(zhuǎn)動，與蝸輪13螺紋連接的主動推拉桿14將沿著蝸輪13軸向下移，進(jìn)而向下同步拉動左傳動連桿15和右傳動連桿19，并同步帶動左從動推拉桿16和右從動推拉桿20向下移動，從而帶動左滑塊17沿左滑槽18下移，同時帶動右滑塊21沿右滑槽22下移，最終帶動從動軸9及上工作輥3下移，直到上工作輥3與工件6外表面相接觸。

按照設(shè)定的壓下量繼續(xù)控制上工作輥3下移，直到工件6的筒壁由上工作輥3和下工作輥4共同配合并輥壓成形。當(dāng)工件6輥壓成形加工過程全部結(jié)束后，只需控制上工作輥3上移，便可進(jìn)行后續(xù)的卸料工作了。另外，在整個工件輥壓過程中，采用高精度傳感器實現(xiàn)壓下量和輥壓力的可視化控制。

實施例中的方案并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均包含于本案的專利范圍中。