一種多功能輥軋成形試驗機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種材料加工技術(shù)領(lǐng)域板帶乳制設(shè)備，主要用于板帶面內(nèi)彎曲、空間螺旋葉片及空間異型面彎曲成形。
【背景技術(shù)】
[0002]利用板帶乳制成形的面內(nèi)彎曲件如輕型法蘭、墊片，螺旋葉片，空間異形曲面件等，與沖裁件相比，由于其表面質(zhì)量高、組織流線完整、力學(xué)性能強、耐腐蝕等優(yōu)勢，在農(nóng)業(yè)、礦山、化工、食品、建筑、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，機械結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，更新?lián)Q代的速度也越來越快，對乳制面內(nèi)彎曲件、螺旋葉片，空間異形曲面件等的制造提出了多品種、多規(guī)格、高效率、低成本的要求，這就對板帶乳制設(shè)備提出了多功能、柔性調(diào)節(jié)、精確控制的需求。
[0003]目前，國內(nèi)外現(xiàn)有板帶乳制設(shè)備功能單一，常見的圓柱輥乳板設(shè)備，能夠生產(chǎn)的平板厚度只能在較小的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，且只能生產(chǎn)平板。在國外，由英國LENHAM公司和MATC0公司首先提出來錐棍異面楔形輾乳成形工藝(Marciniak，Z.etal.Proceedings of 2ndInternat10nal Conference of Rotary Metalworking Processes，1982，1-7)，并在此基礎(chǔ)上，LENHAM公司發(fā)明了一臺FM-600型螺旋葉片輾乳機(羅守靖，霍文燦.錐輥輾乳理論.機械工業(yè)出版社，2000)，這種乳機可將板帶連續(xù)輾乳成螺旋葉片，并能較好的滿足螺旋葉片成形所需要的邊界條件。然而，該設(shè)備調(diào)整十分困難，乳制過程均采用“經(jīng)驗調(diào)整法”來完成，很難輾乳出符合某一具體尺寸要求的葉片，費時費力又廢材。在國內(nèi)，西北工業(yè)大學(xué)提出了一種板帶面內(nèi)彎曲成形裝置的乳輥調(diào)整機構(gòu)及其調(diào)整方法(楊合，孫志超，李智軍.板帶面內(nèi)彎曲成形裝置的乳輥調(diào)整機構(gòu)及其調(diào)整方法:中國，ZL101722214.2010-06-09)。該方法實質(zhì)是針對一種對稱共面布置成楔縫的乳輥不均勻壓下面內(nèi)彎曲成形設(shè)備，通過楔角調(diào)節(jié)器和間隙調(diào)節(jié)器對輥縫和輥縫角度進行調(diào)節(jié)，成形不同尺寸的板帶面內(nèi)彎曲件。但是該設(shè)備楔角調(diào)節(jié)范圍有限(1°?3° )，只能成形面內(nèi)彎曲環(huán)形件。哈爾濱工業(yè)大學(xué)針對螺旋葉片錐輥異步輾乳設(shè)備，提出了一種乳輥調(diào)整機構(gòu)(羅守靖，霍文燦.錐輥輾乳理論.機械工業(yè)出版社，2000)。該乳輥調(diào)整機構(gòu)包括可移動式的軸承套和可旋轉(zhuǎn)式的軸承座，實現(xiàn)了對乳輥沿軸線方向移動和繞調(diào)整中心轉(zhuǎn)動的調(diào)整，但是軸承座的自身切變力會嚴(yán)重影響乳件的精度，軸承運動的滾珠也會在強大的輥乳力的作用下向軸承內(nèi)套兩側(cè)運動，軸承的內(nèi)套和外套在受力側(cè)間隙減小，上下兩乳輥之間間隙自然變化加大，乳制精度低。
[0004]綜上所述，在現(xiàn)有板帶成形裝置中，設(shè)備參數(shù)的調(diào)整范圍小、調(diào)整困難，以及所調(diào)參數(shù)的不可精確控制，導(dǎo)致設(shè)備功能單一，不能滿足設(shè)備的柔性成形與精確控制要求。因此，設(shè)計制造能夠同時滿足板帶面內(nèi)彎曲環(huán)形件、螺旋葉片、空間異形曲面件等成形制造的多功能、柔性調(diào)節(jié)、精確可控的乳輥輾乳設(shè)備，是輕型法蘭、墊圈、螺旋葉片等零件生產(chǎn)加工行業(yè)亟需解決的重大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的，設(shè)備參數(shù)的調(diào)整范圍小、參數(shù)的不可精確控制、設(shè)備功能單一的不足，本發(fā)明提出了一種多功能輥乳成形試驗機。
[0006]本發(fā)明包括上乳輥組件、下乳輥組件、移動觸點、第一步進電機、帶支架的橫托板、板料導(dǎo)向機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)齒輪板、旋轉(zhuǎn)齒輪板鎖緊桿、配重滑輪、第二步進電機、第三步進電機、機座、導(dǎo)向弧板、滑槽架、縱托板、床身、配重塊、板料導(dǎo)向機構(gòu)支架、蝸桿、大齒輪、小齒輪和平衡桿;其中:
[0007]所述床身固定在機座一端的上表面。在所述床身的箱體內(nèi)有第二步進電機、配重滑輪和配重塊?？v托板卡裝在床身上，并使兩者之間滑動配合;在縱托板的上端通過鋼索與位于床身箱體內(nèi)的兩組配重滑輪連接，通過鋼索的拉力將所述縱托板安裝在床身上。
[0008]在所述縱托板的表面固定有導(dǎo)向弧板。旋轉(zhuǎn)齒輪板的下表面有弧形燕尾鍵，該弧形燕尾鍵嵌裝在導(dǎo)向弧板表面的弧形燕尾槽內(nèi)，并且兩者之間間隙配合。所述導(dǎo)向弧板表面的弧形通槽與旋轉(zhuǎn)齒輪板表面的弧形通槽配合完成旋轉(zhuǎn)齒輪板的旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)齒輪板上安裝有旋轉(zhuǎn)齒輪板鎖緊桿，該旋轉(zhuǎn)齒輪板鎖緊桿的一端固定在旋轉(zhuǎn)齒輪板的表面，另一端穿過固定在導(dǎo)向弧板上的滑槽架；
[0009]傳動機構(gòu)位于旋轉(zhuǎn)齒輪板的一側(cè)，通過固定架安裝在縱托板的外表面。傳動機構(gòu)中的小齒輪與旋轉(zhuǎn)齒輪板一側(cè)的弧形齒面嗤合。該傳動機構(gòu)中的大齒輪與所述小齒輪同軸安裝，并與安裝在第三步進電極輸出軸上的蝸桿嚙合。
[0010]上乳輥組件包括上乳輥、軸瓦安裝架和蝸輪蝸桿減速機。所述軸瓦安裝架固定安裝在旋轉(zhuǎn)齒輪板上，并位于該旋轉(zhuǎn)齒輪板表面的弧形通槽的一側(cè)。所述上乳輥安裝在所述軸瓦安裝架的通孔中，并使該上乳輥的連接端與蝸輪蝸桿減速機的輸出軸固連。所述下乳輥組件包括下乳輥、軸瓦安裝架和蝸輪蝸桿減速機。所述軸瓦安裝架固定安裝在帶支架的橫托板的下乳輥安裝板上。蝸輪蝸桿減速機的輸出軸與下乳輥的連接端固連。
[0011]第一步進電機安裝在所述機座的箱體內(nèi)，并使該第一步進電機的軸線垂直于所述床身安裝板的外表面。所述第一步進電機的輸出軸上連接有蝸桿。橫托板安裝在機座的上表面。在所述橫托板的下表面有與該蝸桿配合的齒條，通過蝸桿與齒條的配合，使橫托板能夠在機座的上表面做直線運動。
[0012]所述板料導(dǎo)向機構(gòu)通過板料導(dǎo)向機構(gòu)支架安裝在橫托板一側(cè)筋板的外側(cè)表面上端，并使所述板料導(dǎo)向機構(gòu)位于上乳輥和下乳輥之間。
[0013]所述移動觸點包括位于床身上端的垂直移動觸點、位于所述縱托板上表面的旋轉(zhuǎn)移動觸點和位于機座上端一側(cè)的水平移動觸點。
[0014]所述橫托板由底板、安裝板和三塊支撐筋板組成。通過底板將所述橫托板固裝在機座的表面。所述安裝板固定在該底板上表面一個邊上;該安裝板的上表面有下乳輥組件的安裝面，該安裝面與水平面之間有30°的夾角。所述三塊支撐筋板均布并固定在底板上表面;各支撐筋板均垂直于所述安裝板。
[0015]在所述底板下表面中部有與機座上的滑軌配合的滑塊;在該滑塊表面中部有齒條的安裝槽，與第一步進電機的輸出軸上的蝸桿配合的齒條嵌裝在該安裝槽內(nèi)。位于下乳輥組件中的下乳輥一端的支撐筋板的外表面為板料導(dǎo)向機構(gòu)支架的安裝面，在該支撐筋板上有板料導(dǎo)向機構(gòu)支架的安裝孔。
[0016]所述機座的上表面安裝有橫托板，在機座上表面的兩端安裝有水平移動鎖緊螺栓，以實現(xiàn)對橫托板的固緊和定位。在機座的上表面中間有通槽，通過該通槽使第一步進電機輸出軸上的連接的蝸桿與位于橫托板下表面的齒條嚙合。在所述機座上表面的通槽方向安裝有滑軌。
[0017]所述縱托板的兩個對稱的邊上有90°的折邊，該折邊的內(nèi)表面之間的距離略大于床身安裝面的寬度，當(dāng)所述縱托板與所述床身安裝面配合后，兩者之間滑動配合。在該縱托板的中間固裝有與第二步進電機輸出軸上的連接的蝸桿嚙合的齒條。該齒條平行于所述縱托板的兩個折邊。在所述縱托板上端面有螺栓，通過該螺栓將所述縱托板吊掛在床身的安裝面上。
[0018]在所述旋轉(zhuǎn)齒輪板的下表面上有與導(dǎo)向弧板表面的弧形燕尾槽配合的弧形燕尾鍵。在所述旋轉(zhuǎn)齒輪板上開有弧形通槽，該弧形通槽位于所述弧形燕尾鍵一側(cè)，并與該弧形燕尾鍵同弧度。
[0019]所述滑槽架包括滑槽板和安裝板。滑槽架通過安裝板固定在導(dǎo)向弧板的弧形邊一側(cè)。所述滑槽板與所述安裝板相互垂直。在該滑槽板上有條狀的滑槽。旋轉(zhuǎn)齒輪板鎖緊桿的上端裝入該滑槽中；旋轉(zhuǎn)齒輪板鎖緊桿的下端安裝在旋轉(zhuǎn)齒輪板上。當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)齒輪板鎖緊桿在旋轉(zhuǎn)齒輪板的帶動下轉(zhuǎn)動到工作角度后，通過螺帽將旋轉(zhuǎn)齒輪板鎖緊桿的上端固定，從而實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)齒輪板的定位。
[0020]所述第二步進電機位于所述安裝板內(nèi)表面的上端。兩組配重滑輪分別位于該第二步進電機的兩側(cè)。配重塊吊裝在平衡桿的一端;該平衡桿的另一端絞接在床身的箱體上。在縱托板的上端面固定有兩個螺栓，并且該螺栓的位置分別與兩組配重滑輪的位置相對應(yīng)，兩組配重滑輪的鋼索的上端分別固定在所述兩個螺栓上，另一端均與所述平衡桿連接。
[0021]所述板料導(dǎo)向機構(gòu)包括兩塊導(dǎo)料板、放料板和支撐板，其中支撐板中部有貫通該支撐板寬度的燕尾槽。位于該放料板下表面中部的燕尾塊與支撐板燕尾槽滑動配合;在所述放料板上燕尾塊的兩側(cè)分別固定有調(diào)節(jié)螺桿;所述兩塊導(dǎo)料板位于放料板的上表面，并使分別位于各導(dǎo)料板上的滑槽套裝在所述的調(diào)節(jié)螺桿上。在所述支撐板一端的下表面有一垂直于該支