帶輔助旋輪的無(wú)芯模旋壓機(jī)及旋壓方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶輔助旋輪的無(wú)芯模旋壓機(jī)及旋壓方法。它包括主軸箱、電機(jī)箱、進(jìn)給床鞍導(dǎo)軌、床身、輔助床鞍導(dǎo)軌、底座、坯料固定架、底座支腿、主軸箱電機(jī)座、主軸箱電機(jī)、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、進(jìn)給旋輪架、進(jìn)給床鞍組件、進(jìn)給滑板、進(jìn)給旋輪、輔助旋輪、輔助支臂、輔助法蘭、輔助底座、絲杠組件、輔助電機(jī)座、輔助電機(jī)、輔助床鞍滑板、輔助床鞍導(dǎo)軌、輔助電機(jī)法蘭、輔助床鞍、絲杠軸承座。本發(fā)明適用于面向曲母線曲率多變、形態(tài)自由的復(fù)雜曲面類(lèi)零件生產(chǎn)的無(wú)芯模旋壓。本發(fā)明占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊，提高了產(chǎn)品成型質(zhì)量，對(duì)于生產(chǎn)超半球類(lèi)零件等復(fù)雜曲面類(lèi)零件，操作簡(jiǎn)便，工序簡(jiǎn)單，精度高，顯著降低了生產(chǎn)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶輔助旋輪的無(wú)芯模旋壓機(jī)及旋壓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)芯模旋壓機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及適用超半球類(lèi)零件的一種帶輔助旋輪的無(wú)芯模旋壓機(jī)及旋壓方法。
【背景技術(shù)】
[0002]旋壓技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶工業(yè)、汽車(chē)覆蓋件和家電等生產(chǎn)行業(yè)，是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)的重要發(fā)展方向。工業(yè)部門(mén)的廣泛需求為旋壓成形新工藝和新設(shè)備的發(fā)展提供了強(qiáng)大的原動(dòng)力和空前的機(jī)遇。
[0003]隨著當(dāng)代“審美泛化”，產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的人體工學(xué)與美學(xué)以及個(gè)性化需求日益凸顯。產(chǎn)品造型要求更加新穎，形式也要求更加豐富優(yōu)美。對(duì)于旋壓件而言，其產(chǎn)品曲面除簡(jiǎn)單的筒形、復(fù)合形等外，曲母線曲率多變、曲面形態(tài)自由的產(chǎn)品逐漸增多；根據(jù)客戶(hù)需求，對(duì)旋壓件進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)的中小批量非標(biāo)(非標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化)旋壓產(chǎn)品也逐漸增多。這類(lèi)復(fù)雜(曲面形狀復(fù)雜、曲率多變)非標(biāo)旋壓件在迎合現(xiàn)代產(chǎn)品美學(xué)造型設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，也對(duì)旋壓技術(shù)提出了更高的要求。依賴(lài)于芯模成形的傳統(tǒng)旋壓逐漸難以勝任上述需求，而無(wú)芯模旋壓具有柔性成形、受限制少、能耗少等特點(diǎn)，適合復(fù)雜非標(biāo)件生產(chǎn)，但由于受無(wú)芯模約束、定形等因素影響，對(duì)于一些曲率復(fù)雜多變的曲面類(lèi)零件如超半球類(lèi)零件，難以實(shí)現(xiàn)精確成形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶輔助旋輪的無(wú)芯模旋壓機(jī)及旋壓方法。
[0005]帶輔助旋輪的無(wú)芯模旋壓機(jī)，其特征在于包括主軸箱、電機(jī)箱、進(jìn)給床鞍上導(dǎo)軌、進(jìn)給床鞍下導(dǎo)軌、床身、輔助床鞍上導(dǎo)軌、輔助床鞍下導(dǎo)軌、底座、坯料固定架、底座支腿、主軸箱電機(jī)座、主軸箱電機(jī)、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、進(jìn)給旋輪架、徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、進(jìn)給床鞍組件、進(jìn)給滑板、進(jìn)給旋輪、輔助旋輪、輔助支臂、輔助法蘭、輔助底座、軸向絲杠組件、輔助電機(jī)座、軸向輔助電機(jī)、輔助床鞍滑板、輔助床鞍右導(dǎo)軌、徑向絲杠組件、徑向輔助電機(jī)、輔助電機(jī)法蘭、輔助床鞍左導(dǎo)軌、輔助床鞍、絲杠軸承座；底座支腿與底座固定，主軸箱、電機(jī)箱、床身、主軸箱電機(jī)座均固定于底座上，坯料固定架與主軸箱固定，主軸箱電機(jī)與主軸箱電機(jī)座固定，進(jìn)給床鞍上導(dǎo)軌、進(jìn)給床鞍下導(dǎo)軌、輔助床鞍上導(dǎo)軌、輔助床鞍下導(dǎo)軌、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、輔助電機(jī)座均固定于床身上，進(jìn)給床鞍組件的矩形槽置于進(jìn)給床鞍上導(dǎo)軌、進(jìn)給床鞍下導(dǎo)軌上，軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)與進(jìn)給床鞍組件嚙合，進(jìn)給床鞍組件與徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)固定，進(jìn)給滑板與床鞍組件形成滑動(dòng)副，進(jìn)給滑板與徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)嚙合，進(jìn)給旋輪架與進(jìn)給滑板固定，進(jìn)給旋輪與進(jìn)給旋輪架固定，軸向輔助電機(jī)與輔助電機(jī)座固定，軸向絲杠組件左端通過(guò)絲杠軸承座與床身固定，軸向輔助電機(jī)與軸向絲杠組件右端固定，輔助床鞍的矩形槽置于輔助床鞍上導(dǎo)軌、輔助床鞍下導(dǎo)軌上，軸向絲杠組件與輔助床鞍嚙合，床鞍右導(dǎo)軌、輔助電機(jī)法蘭、輔助床鞍左導(dǎo)軌均固定于輔助床鞍上，徑向輔助電機(jī)與輔助電機(jī)法蘭固定，徑向絲杠組件通過(guò)軸端帶輪與徑向輔助電機(jī)固定，輔助床鞍滑板的矩形槽置于輔助床鞍右導(dǎo)軌、輔助床鞍左導(dǎo)軌上，徑向絲杠組件與輔助床鞍滑板嚙合，輔助底座與輔助床鞍滑板固定，輔助法蘭與輔助底座固定，輔助支臂與輔助法蘭固定，輔助旋輪固定于輔助支臂上。
[0006]所述的帶輔助旋輪的無(wú)芯模旋壓機(jī)的旋壓方法包括以下步驟:
1)調(diào)整進(jìn)給床鞍組件與進(jìn)給滑板使進(jìn)給旋輪架位于預(yù)設(shè)起旋位置；
2)根據(jù)待加工坯料的特性要求選擇合適形狀的進(jìn)給旋輪，進(jìn)給旋輪固定于旋輪架上；
3)將待加工坯料固定于坯料固定架上；
4)調(diào)整輔助床鞍滑板與輔助床鞍，保證與待加工坯料間留有足夠安裝間隙；
5)輔助支臂調(diào)整至進(jìn)給旋輪的正下方，輔助支臂固定于輔助法蘭上，將輔助旋輪固定于輔助支臂上；
6)調(diào)整輔助床鞍滑板與輔助床鞍使輔助旋輪位于進(jìn)給旋輪下側(cè)的預(yù)設(shè)起旋位置；
7)控制軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)使進(jìn)給旋輪按預(yù)設(shè)道次軌跡無(wú)芯模成型，同時(shí)控制軸向輔助電機(jī)、徑向輔助電機(jī)按相同軌跡運(yùn)行至完成全部成型要求。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是:使用本發(fā)明可以有效加工曲母線曲率多變、曲面形態(tài)自由的復(fù)雜產(chǎn)品，柔性成形、受限制少、能耗少，適應(yīng)當(dāng)代“審美泛化”和產(chǎn)品多樣化需求。床身采用45度布局，占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊。輔助旋輪裝卸簡(jiǎn)便，引入輔助旋輪有效解決現(xiàn)有產(chǎn)品受無(wú)芯模約束、定形等因素影響導(dǎo)致的穩(wěn)定性差、成形精度低、廢品率高等問(wèn)題，提高了產(chǎn)品成型質(zhì)量，對(duì)于生產(chǎn)超半球類(lèi)零件等復(fù)雜曲面類(lèi)零件，操作簡(jiǎn)便，工序簡(jiǎn)單，精度高，顯著降低了生產(chǎn)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為帶輔助旋輪的無(wú)芯模旋壓機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明成型旋組件示意圖；
圖3為本發(fā)明輔助旋組件示意圖；
圖4為本發(fā)明床身結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中，主軸箱1、電機(jī)箱2、進(jìn)給床鞍上導(dǎo)軌3、進(jìn)給床鞍下導(dǎo)軌4、床身5、輔助床鞍上導(dǎo)軌6、輔助床鞍下導(dǎo)軌7、底座8、坯料固定架9、底座支腿10、主軸箱電機(jī)座11、主軸箱電機(jī)12、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)13、進(jìn)給旋輪架14、徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)15、進(jìn)給床鞍組件16、進(jìn)給滑板17、進(jìn)給旋輪18、輔助旋輪19、輔助支臂20、輔助法蘭21、輔助底座22、軸向絲杠組件23、輔助電機(jī)座24、軸向輔助電機(jī)25、輔助床鞍滑板26、輔助床鞍右導(dǎo)軌27、徑向絲杠組件28、徑向輔助電機(jī)29、輔助電機(jī)法蘭30、輔助床鞍左導(dǎo)軌31、輔助床鞍32、絲杠軸承座33。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1-4所示，帶輔助旋輪的無(wú)芯模旋壓機(jī)包括主軸箱1、電機(jī)箱2、進(jìn)給床鞍上導(dǎo)軌3、進(jìn)給床鞍下導(dǎo)軌4、床身5、輔助床鞍上導(dǎo)軌6、輔助床鞍下導(dǎo)軌7、底座8、坯料固定架
9、底座支腿10、主軸箱電機(jī)座11、主軸箱電機(jī)12、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)13、進(jìn)給旋輪架14、徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)15、進(jìn)給床鞍組件16、進(jìn)給滑板17、進(jìn)給旋輪18、輔助旋輪19、輔助支臂20、輔助法蘭21、輔助底座22、軸向絲杠組件23、輔助電機(jī)座24、軸向輔助電機(jī)25、輔助床鞍滑板26、輔助床鞍右導(dǎo)軌27、徑向絲杠組件28、徑向輔助電機(jī)29、輔助電機(jī)法蘭30、輔助床鞍左導(dǎo)軌31、輔助床鞍32、絲杠軸承座33 ;底座支腿10與底座8固定，主軸箱1、電機(jī)箱2、床身5、主軸箱電機(jī)座11均固定于底座8上，坯料固定架9與主軸箱I固定，主軸箱電機(jī)12與主軸箱電機(jī)座11固定，進(jìn)給床鞍上導(dǎo)軌3、進(jìn)給床鞍下導(dǎo)軌4、輔助床鞍上導(dǎo)軌6、輔助床鞍下導(dǎo)軌
7、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)13、輔助電機(jī)座24均固定于床身5上，進(jìn)給床鞍組件16的矩形槽置于進(jìn)給床鞍上導(dǎo)軌3、進(jìn)給床鞍下導(dǎo)軌4上，軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)13與進(jìn)給床鞍組件16嚙合，進(jìn)給床鞍組件16與徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)15固定，進(jìn)給滑板17與床鞍組件16形成滑動(dòng)副，進(jìn)給滑板17與徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)15嚙合，進(jìn)給旋輪架14與進(jìn)給滑板17固定，進(jìn)給旋輪18與進(jìn)給旋輪架14固定，軸向輔助電機(jī)25與輔助電機(jī)座24固定，軸向絲杠組件23左端通過(guò)絲杠軸承座33與床身5固定,軸向輔助電機(jī)25與軸向絲杠組件23右端固定,輔助床鞍32的矩形槽置于輔助床鞍上導(dǎo)軌6、輔助床鞍下導(dǎo)軌7上，軸向絲杠組件23與輔助床鞍32嚙合，床鞍右導(dǎo)軌27、輔助電機(jī)法蘭30、輔助床鞍左導(dǎo)軌31均固定于輔助床鞍32上，徑向輔助電機(jī)29與輔助電機(jī)法蘭30固定，徑向絲杠組件28通過(guò)軸端帶輪與徑向輔助電機(jī)29固定，輔助床鞍滑板26的矩形槽置于輔助床鞍右導(dǎo)軌27、輔助床鞍左導(dǎo)軌31上，徑向絲杠組件28與輔助床鞍滑板26嚙合，輔助底座22與輔助床鞍滑板26固定，輔助法蘭21與輔助底座22固定，輔助支臂20與輔助法蘭21固定，輔助旋輪19固定于輔助支臂20上。
[0011]使用本發(fā)明時(shí)，柔性成形、受限制少、能耗少，輔助旋輪的引入，有效提高了曲母線曲率多變、形態(tài)自由的復(fù)雜曲面類(lèi)零件的穩(wěn)定性以及成形精度，尤其對(duì)于超半球類(lèi)零件，效果明顯。
[0012]帶輔助旋輪的無(wú)芯模旋壓機(jī)的旋壓方法包括以下步驟:
1)調(diào)整進(jìn)給床鞍組件16與進(jìn)給滑板17使進(jìn)給旋輪架14位于預(yù)設(shè)起旋位置；
2)根據(jù)待加工坯料的特性要求選擇合適形狀的進(jìn)給旋輪18，進(jìn)給旋輪18固定于旋輪架14上；
3)將待加工坯料固定于坯料固定架9上；
4)調(diào)整輔助床鞍滑板26與輔助床鞍32，保證與待加工坯料間留有足夠安裝間隙；
5)輔助支臂20調(diào)整至進(jìn)給旋輪18的正下方，輔助支臂20固定于輔助法蘭21上，將輔助旋輪19固定于輔助支臂20上；
6)調(diào)整輔助床鞍滑板26與輔助床鞍32使輔助旋輪19位于進(jìn)給旋輪18下側(cè)的預(yù)設(shè)起旋位置；
7)控制軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)13、徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)15使進(jìn)給旋輪18按預(yù)設(shè)道次軌跡無(wú)芯模成型，同時(shí)控制軸向輔助電機(jī)25、徑向輔助電機(jī)29按相同軌跡運(yùn)行至完成全部成型要求。
【權(quán)利要求】
1.一種帶輔助旋輪的無(wú)芯模旋壓機(jī)，其特征在于包括主軸箱(I)、電機(jī)箱(2)、進(jìn)給床鞍上導(dǎo)軌(3)、進(jìn)給床鞍下導(dǎo)軌(4)、床身(5)、輔助床鞍上導(dǎo)軌(6)、輔助床鞍下導(dǎo)軌(7)、底座(8 )、坯料固定架(9 )、底座支腿(10 )、主軸箱電機(jī)座(11)、主軸箱電機(jī)(12 )、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)(13 )、進(jìn)給旋輪架(14 )、徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)(15)、進(jìn)給床鞍組件(16 )、進(jìn)給滑板(17 )、進(jìn)給旋輪(18)、輔助旋輪(19)、輔助支臂(20)、輔助法蘭(21)、輔助底座(22)、軸向絲杠組件(23)、輔助電機(jī)座(24)、軸向輔助電機(jī)(25)、輔助床鞍滑板(26)、輔助床鞍右導(dǎo)軌(27)、徑向絲杠組件(28)、徑向輔助電機(jī)(29)、輔助電機(jī)法蘭(30)、輔助床鞍左導(dǎo)軌(31)、輔助床鞍(32)、絲杠軸承座(33);底座支腿(10)與底座(8)固定，主軸箱(I)、電機(jī)箱(2)、床身(5)、主軸箱電機(jī)座(11)均固定于底座(8 )上，坯料固定架(9 )與主軸箱(I)固定，主軸箱電機(jī)(12)與主軸箱電機(jī)座(11)固定，進(jìn)給床鞍上導(dǎo)軌(3)、進(jìn)給床鞍下導(dǎo)軌(4)、輔助床鞍上導(dǎo)軌(6)、輔助床鞍下導(dǎo)軌(7)、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)(13)、輔助電機(jī)座(24)均固定于床身(5)上，進(jìn)給床鞍組件(16)的矩形槽置于進(jìn)給床鞍上導(dǎo)軌(3)、進(jìn)給床鞍下導(dǎo)軌(4)上，軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)(13)與進(jìn)給床鞍組件(16)嚙合，進(jìn)給床鞍組件(16)與徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)(15)固定，進(jìn)給滑板(17)與床鞍組件(16)形成滑動(dòng)副，進(jìn)給滑板(17)與徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)(15)嚙合，進(jìn)給旋輪架(14)與進(jìn)給滑板(17)固定，進(jìn)給旋輪(18)與進(jìn)給旋輪架(14)固定，軸向輔助電機(jī)(25)與輔助電機(jī)座(24 )固定，軸向絲杠組件(23 )左端通過(guò)絲杠軸承座(33 )與床身(5 )固定，軸向輔助電機(jī)(25)與軸向絲杠組件(23)右端固定，輔助床鞍(32)的矩形槽置于輔助床鞍上導(dǎo)軌(6 )、輔助床鞍下導(dǎo)軌(7 )上，軸向絲杠組件(23 )與輔助床鞍(32 )嚙合，床鞍右導(dǎo)軌(27 )、輔助電機(jī)法蘭(30)、輔助床鞍左導(dǎo)軌(31)均固定于輔助床鞍(32)上，徑向輔助電機(jī)(29)與輔助電機(jī)法蘭(30 )固定，徑向絲杠組件(28 )通過(guò)軸端帶輪與徑向輔助電機(jī)(29 )固定，輔助床鞍滑板(26)的矩形槽置于輔助床鞍右導(dǎo)軌(27)、輔助床鞍左導(dǎo)軌(31)上，徑向絲杠組件(28)與輔助床鞍滑板(26)嚙合，輔助底座(22)與輔助床鞍滑板(26)固定，輔助法蘭(21)與輔助底座(22)固定，輔助支臂(20)與輔助法蘭(21)固定，輔助旋輪(19)固定于輔助支臂(20)上。
2.一種實(shí)施如權(quán)利要求1所述的帶輔助旋輪的無(wú)芯模旋壓機(jī)的旋壓方法，其特征在于包括以下步驟: 1)調(diào)整進(jìn)給床鞍組件(16)與進(jìn)給滑板(17)使進(jìn)給旋輪架(14)位于預(yù)設(shè)起旋位置； 2)根據(jù)待加工坯料的特性要求選擇合適形狀的進(jìn)給旋輪(18)，進(jìn)給旋輪(18)固定于旋輪架(14)上； 3)將待加工坯料固定于坯料固定架(9)上； 4)調(diào)整輔助床鞍滑板(26)與輔助床鞍(32)，保證與待加工坯料間留有足夠安裝間隙； 5)輔助支臂(20)調(diào)整至進(jìn)給旋輪(18)的正下方，輔助支臂(20)固定于輔助法蘭(21)上，將輔助旋輪(19)固定于輔助支臂(20)上； 6)調(diào)整輔助床鞍滑板(26)與輔助床鞍(32)使輔助旋輪(19)位于進(jìn)給旋輪(18)下側(cè)的預(yù)設(shè)起旋位置； 7)控制軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)(13)、徑向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)(15)使進(jìn)給旋輪(18)按預(yù)設(shè)道次軌跡無(wú)芯模成型，同時(shí)控制軸向輔助電機(jī)(25)、徑向輔助電機(jī)(29)按相同軌跡運(yùn)行至完成全部成型要求。
【文檔編號(hào)】B21D22/14GK103934343SQ201410158615
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】陳實(shí), 王進(jìn), 陸國(guó)棟, 葛挺, 程仙平 申請(qǐng)人:浙江大學(xué), 蘭溪市海德機(jī)床制造有限公司