一種超長(zhǎng)管頭部法蘭的伺服式復(fù)合模鍛系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種超長(zhǎng)管頭部法蘭的伺服式復(fù)合模鍛系統(tǒng)，包括主機(jī)身、內(nèi)模及傳動(dòng)部分、外模部分、加熱機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)，進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過滾珠絲杠副將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)夾具夾持管件坯料進(jìn)行直線進(jìn)給，內(nèi)模具通過傳動(dòng)部分以另一速度做直線運(yùn)動(dòng)，兩者的速度保持合適的比值，管件坯料通過加熱機(jī)構(gòu)加熱到一定溫度，經(jīng)軸向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)逐漸填充型腔可以完成聚料過程，之后更換內(nèi)外模具，內(nèi)模具再以反向運(yùn)動(dòng)完成鐓粗過程，從而達(dá)到管件端頭法蘭成型的目的，本發(fā)明取消了原來管件上焊接的接頭體結(jié)構(gòu)，從而大大提高了管件質(zhì)量，且綠色環(huán)保；成型過程可以由伺服電機(jī)控制，能夠連續(xù)實(shí)現(xiàn)聚料與鐓粗過程，管件裝夾后一次成型，效率很高。
【專利說明】一種超長(zhǎng)管頭部法蘭的伺服式復(fù)合模鍛系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬塑性成形【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種超長(zhǎng)管頭部法蘭的伺服式復(fù)合模鍛系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]鐵路貨車的空氣制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)于貨車的行車安全至關(guān)重要，其制動(dòng)管系的連接方式很大程度決定了制動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量。在管系連接方式中，法蘭連接為應(yīng)用最廣泛和最成熟的方案。傳統(tǒng)的法蘭連接方式是將接頭體焊接在不銹鋼管系兩端，把法蘭套在接頭體上，再用螺栓緊固法蘭。然而這種方式存在著很多不足之處，例如接頭體和管件間的焊接會(huì)造成環(huán)境污染。另外焊接的質(zhì)量不良容易造成裂紋和泄漏，甚至發(fā)生斷裂，嚴(yán)重影響著行車安全。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述連接方式的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提出一種超長(zhǎng)管頭部法蘭的伺服式復(fù)合模鍛系統(tǒng)，取消了接頭體的焊接結(jié)構(gòu)，從而能夠保證連接質(zhì)量，并且生產(chǎn)效率高，綠色環(huán)保。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明以下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]—種超長(zhǎng)管頭部法蘭的伺服式復(fù)合模鍛系統(tǒng)，包括主機(jī)身、內(nèi)模及傳動(dòng)部分、外模部分、加熱機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)，進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過滾珠絲杠副將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)夾具夾持管件坯料進(jìn)行直線進(jìn)給，內(nèi)模具通過傳動(dòng)部分以另一速度做直線運(yùn)動(dòng)，兩者的速度不同，管件坯料通過加熱機(jī)構(gòu)加熱后，經(jīng)軸向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)逐漸填充型腔完成聚料過程，之后更換內(nèi)外模具，內(nèi)模具再以反向運(yùn)動(dòng)完成鐓粗過程，從而達(dá)到管件端頭法蘭成型。
[0006]所述的主機(jī)身包括左支架4、大螺桿9、右支架21、直線導(dǎo)軌31、底座33，左支架4、右支架21和直線導(dǎo)軌31與底座33連接固定，四個(gè)大螺桿9穿過左支架4和右支架21，通過兩端的螺母固定。
[0007]所述的內(nèi)模及傳動(dòng)部分包括第一伺服電機(jī)1、第一行星減速器2、電機(jī)固定板3、大套筒5、主軸擋圈6、主軸7、主軸螺母8、壓塊10、內(nèi)模固定板11、內(nèi)模具30、小滑塊32，第一伺服電機(jī)I的輸出軸連接第一行星減速器2，第一行星減速器2通過電機(jī)固定板3、大套筒5、主軸擋圈6及螺釘與左支架4相連接固定，主軸7的左端連接第一行星減速器2的輸出軸，右端套入主軸螺母8內(nèi)，形成螺旋傳動(dòng)，內(nèi)模具30通過左端的圓臺(tái)面固定在內(nèi)模固定板11上，內(nèi)模固定板11和壓塊10分別固定于主軸螺母8的右端面，小滑塊32與主軸螺母8的底板通過螺釘連接，并在直線導(dǎo)軌31上進(jìn)行滑動(dòng)。
[0008]所述的加熱機(jī)構(gòu)20即感應(yīng)加熱設(shè)備，其空心銅管套在需要成型的管件坯料12的一端。
[0009]所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括上固定塊13、夾具14、下固定塊15、絲杠螺母16、小套筒17、第二行星減速器18、第二伺服電機(jī)19、聯(lián)軸器22、螺母固定塊23、大滑塊24、滾珠絲杠25，上固定塊13和下固定塊15用于固定夾具14，夾具14分為上下對(duì)稱的兩部分，用于夾持住管件坯料12向左端進(jìn)給，下固定塊15和兩側(cè)的大滑塊24相連接，大滑塊24在直線導(dǎo)軌31上進(jìn)行滑動(dòng)，第二伺服電機(jī)18輸出軸連接第二行星減速器19，第二行星減速器19的輸出軸再通過聯(lián)軸器22帶動(dòng)滾珠絲杠25，滾珠絲杠25的左端由絲杠支架26支撐，右端由右支架21支撐，軸向的位置通過滾珠絲杠擋圈27及小套筒17進(jìn)行固定，絲杠螺母16套于滾珠絲杠25上，形成滾珠絲杠副，絲杠螺母16右端的法蘭連接在螺母固定塊23的右端面上。
[0010]所述的外模部分包括外模具29和外模支撐塊28，外模具29分為上下對(duì)稱的兩部分，并連接，外模支撐塊28分別與底座33及外模具29通過螺釘連接固定。
[0011]所述的第一伺服電機(jī)I通過第一減速器2、主軸7和主軸螺母8的螺旋傳動(dòng)副帶動(dòng)內(nèi)模具30以速度V1運(yùn)動(dòng)，管件坯料通過第二伺服電機(jī)19和第二減速器18、絲杠螺母16和滾珠絲杠25的螺旋絲杠副以速度V2運(yùn)動(dòng)，通過調(diào)整速度V1和V2的比值，能夠滿足不同材料的聚料工藝要求。
[0012]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]一、用于成型一種超長(zhǎng)管頭部法蘭，取消了原來管件上焊接的接頭體結(jié)構(gòu)，從而大大提高了管件質(zhì)量，并且綠色環(huán)保。
[0014]二、成型過程可以由伺服電機(jī)控制。能夠連續(xù)實(shí)現(xiàn)聚料與鐓粗過程，管件裝夾后一次成型，效率很高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的正面剖視圖。
[0016]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0017]圖3是圖1的B-B剖視圖。
[0018]圖4是圖1的C處局部放大視圖。
具體實(shí)施方案
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0020]一種超長(zhǎng)管頭部法蘭的伺服式復(fù)合模鍛系統(tǒng)，包括主機(jī)身、內(nèi)模及傳動(dòng)部分、外模部分、加熱機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)，進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過滾珠絲杠副將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)夾具夾持管件坯料進(jìn)行直線進(jìn)給，內(nèi)模具通過傳動(dòng)部分以另一速度做直線運(yùn)動(dòng)，兩者的速度不同，管件坯料通過加熱機(jī)構(gòu)加熱后，經(jīng)軸向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)逐漸填充型腔完成聚料過程，之后更換內(nèi)外模具，內(nèi)模具再以反向運(yùn)動(dòng)完成鐓粗過程，從而達(dá)到管件端頭法蘭成型。
[0021]如圖1和圖2所示，所述的主機(jī)身包括左支架4、大螺桿9、右支架21、直線導(dǎo)軌31、底座33，右支架21和直線導(dǎo)軌31均通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘與底座33連接固定，四個(gè)大螺桿9穿過左支架4和右支架21，通過兩端的螺母固定；
[0022]所述的內(nèi)模及傳動(dòng)部分包括第一伺服電機(jī)1、第一行星減速器2、電機(jī)固定板3、大套筒5、主軸擋圈6、主軸7、主軸螺母8、壓塊10、內(nèi)模固定板11、內(nèi)模具30、小滑塊32，第一伺服電機(jī)I的輸出軸連接第一行星減速器2，第一行星減速器2通過電機(jī)固定板3、大套筒
5、主軸擋圈6及螺釘與左支架4相連接固定，主軸7的左端連接第一行星減速器2的輸出軸，右端套入主軸螺母8內(nèi)，形成螺旋傳動(dòng)，內(nèi)模具30通過左端的圓臺(tái)面固定在內(nèi)模固定板11上，內(nèi)模固定板11和壓塊10再分別通過螺釘固定于主軸螺母8的右端面，小滑塊32與主軸螺母8的底板通過螺釘連接，并在直線導(dǎo)軌31上進(jìn)行滑動(dòng)；
[0023]所述的加熱機(jī)構(gòu)20即感應(yīng)加熱設(shè)備，其空心銅管套在需要成型的管件坯料12的一端;
[0024]如圖3所示，所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括上固定塊13、夾具14、下固定塊15、絲杠螺母
16、小套筒17、第二行星減速器18、第二伺服電機(jī)19、聯(lián)軸器22、螺母固定塊23、大滑塊24、滾珠絲杠25，上固定塊13和下固定塊15用于固定夾具14，夾具14分為上下對(duì)稱的兩部分，用于夾持住管件坯料12向左端進(jìn)給，下固定塊15和兩側(cè)的大滑塊24相連接，大滑塊24在直線導(dǎo)軌31上進(jìn)行滑動(dòng)，第二伺服電機(jī)18輸出軸連接第二行星減速器19，第二行星減速器19的輸出軸再通過聯(lián)軸器22帶動(dòng)滾珠絲杠25，滾珠絲杠25的左端由絲杠支架26支撐，右端由右支架21支撐，軸向的位置通過滾珠絲杠擋圈27及小套筒17進(jìn)行固定，絲杠螺母16套于滾珠絲杠25上，形成滾珠絲杠副，絲杠螺母16右端的法蘭經(jīng)螺釘連接在螺母固定塊23的右端面上；
[0025]如圖4所示，所述的外模部分包括外模具29和外模支撐塊28，外模具29分為上下對(duì)稱的兩部分，并連接，外模支撐塊28分別與底座33及外模具29通過螺釘連接固定。
[0026]所述的第一伺服電機(jī)I通過第一減速器2、主軸7和主軸螺母8的螺旋傳動(dòng)副帶動(dòng)內(nèi)模具30以速度V1運(yùn)動(dòng)，管件坯料通過第二伺服電機(jī)19和第二減速器18、絲杠螺母16和滾珠絲杠25的螺旋絲杠副以速度V2運(yùn)動(dòng)，通過調(diào)整速度V1和V2的比值，能夠滿足不同材料的聚料工藝要求。
[0027]本發(fā)明的工作原理為:
[0028]進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過滾珠絲杠副將第二伺服電機(jī)19的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)夾具14夾持管件坯料12以速度V1進(jìn)行直線進(jìn)給，內(nèi)模及傳動(dòng)部分以速度V2做直線運(yùn)動(dòng)，V1和V2保持一定的速度比，而管件坯料通過加熱機(jī)構(gòu)20加熱到一定溫度，經(jīng)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)逐漸填充型腔完成聚料過程，之后通過更換模具及內(nèi)模具的反向運(yùn)動(dòng)，完成鐓粗的過程，從而達(dá)到管件頭部法蘭成型的目的。具體為:
[0029]管件坯料12被夾具14夾持住，而夾具14通過螺釘連接于上固定塊13和下固定塊15，絲杠螺母16套在螺母固定塊23內(nèi)，又與滾珠絲杠25形成滾珠絲杠副，在伺服電機(jī)19的帶動(dòng)下，經(jīng)過第二行星減速器18及聯(lián)軸器22，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給滾珠絲杠25，由于滾珠絲杠副，其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，從而使得夾具14夾持著管件坯料12，沿著直線導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)，達(dá)到坯料進(jìn)給的目的。
[0030]加熱機(jī)構(gòu)20的作用為在短時(shí)間內(nèi)加熱管件坯料12到再結(jié)晶溫度以上，便于在模具型腔內(nèi)的成型。
[0031]第一伺服電機(jī)I用于提供內(nèi)模部分直線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在主軸7和主軸螺母8之間的螺旋運(yùn)動(dòng)副作用下，轉(zhuǎn)化直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)內(nèi)模具30，配合著管件坯料12的進(jìn)給，可以滿足不同材料的聚料和鐓粗工藝要求。
【權(quán)利要求】
1.一種超長(zhǎng)管頭部法蘭的伺服式復(fù)合模鍛系統(tǒng)，包括主機(jī)身、內(nèi)模及傳動(dòng)部分、外模部分、加熱機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)，其特征在于:進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過滾珠絲杠副將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)夾具夾持管件坯料進(jìn)行直線進(jìn)給，內(nèi)模具通過傳動(dòng)部分以另一速度做直線運(yùn)動(dòng)，兩者的速度不同，管件坯料通過加熱機(jī)構(gòu)加熱后，經(jīng)軸向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)逐漸填充型腔完成聚料過程，之后更換內(nèi)外模具，內(nèi)模具再以反向運(yùn)動(dòng)完成鐓粗過程，從而達(dá)到管件端頭法蘭成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超長(zhǎng)管頭部法蘭的伺服式復(fù)合模鍛系統(tǒng)，其特征在于:所述的主機(jī)身包括左支架(4)、大螺桿(9)、右支架(21)、直線導(dǎo)軌(31)、底座(33)，左支架(4)、右支架(21)和直線導(dǎo)軌(31)與底座(33)連接固定，四個(gè)大螺桿(9)穿過左支架(4)和右支架(21)，通過兩端的螺母固定； 所述的內(nèi)模及傳動(dòng)部分包括第一伺服電機(jī)(I)、第一行星減速器(2)、電機(jī)固定板(3)、大套筒(5)、主軸擋圈(6)、主軸(7)、主軸螺母(8)、壓塊(10)、內(nèi)模固定板(11)、內(nèi)模具(30)、小滑塊(32)，第一伺服電機(jī)(I)的輸出軸連接第一行星減速器(2)，第一行星減速器(2)通過電機(jī)固定板(3)、大套筒(5)、主軸擋圈(6)與左支架⑷相連接固定，主軸(7)的左端連接第一行星減速器(2)的輸出軸，右端套入主軸螺母(8)內(nèi)，形成螺旋傳動(dòng)，內(nèi)模具(30)通過左端的圓臺(tái)面固定在內(nèi)模固定板(11)上，內(nèi)模固定板(11)和壓塊(10)分別固定于主軸螺母(8)的右端面，小滑塊(32)與主軸螺母(8)的底板連接，并在直線導(dǎo)軌(31)上進(jìn)行滑動(dòng)； 所述的加熱機(jī)構(gòu)(20)即感應(yīng)加熱設(shè)備，其空心銅管套在需要成型的管件坯料(12)的一端; 所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括上固定塊(13)、夾具(14)、下固定塊(15)、絲杠螺母(16)、小套筒(17)、第二行星減速器(18)、第二伺服電機(jī)(19)、聯(lián)軸器(22)、螺母固定塊(23)、大滑塊(24)、滾珠絲杠(25)，上固定塊(13)和下固定塊(15)用于固定夾具(14)，夾具(14)分為上下對(duì)稱的兩部分，用于夾持住管件坯料(12)向左端進(jìn)給，下固定塊(15)和兩側(cè)的大滑塊(24)相連接，大滑塊(24)在直線導(dǎo)軌(31)上進(jìn)行滑動(dòng)，第二伺服電機(jī)(18)輸出軸連接第二行星減速器(19)，第二行星減速器(19)的輸出軸再通過聯(lián)軸器(22)帶動(dòng)滾珠絲杠(25)，滾珠絲杠(25)的左端由絲杠支架(26)支撐，右端由右支架(21)支撐，軸向的位置通過滾珠絲杠擋圈(27)及小套筒(17)進(jìn)行固定，絲杠螺母(16)套于滾珠絲杠(25)上，形成滾珠絲杠副，絲杠螺母(16)右端的法蘭連接在螺母固定塊(23)的右端面上； 所述的外模部分包括外模具(29)和外模支撐塊(28)，外模具(29)分為上下對(duì)稱的兩部分，并連接，外模支撐塊(28)分別與底座(33)及外模具(29)通過螺釘連接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超長(zhǎng)管頭部法蘭的伺服式復(fù)合模鍛系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一伺服電機(jī)(I)通過第一減速器(2)、主軸(7)和主軸螺母(8)的螺旋傳動(dòng)副帶動(dòng)內(nèi)模具(30)以速度V1運(yùn)動(dòng)，管件坯料通過第二伺服電機(jī)(19)和第二減速器(18)、絲杠螺母(16)和滾珠絲杠(25)的螺旋絲杠副以速度V2運(yùn)動(dòng)，通過調(diào)整速度VjP V2的比值，能夠滿足不同材料的聚料工藝要求。
【文檔編號(hào)】B21K27/00GK104174797SQ201410319866
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】趙升噸, 朱駿, 張琦, 陳超, 崔敏超, 李雪 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)