專利名稱：立式強力熱旋壓機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種立式強力熱旋壓機，特別是一種包括徑向進給機構和中頻感應加熱器的、旋壓加工高精度薄壁金屬管材的立式強力熱旋壓機。
在《發明與專利》1981年第3期上公開了一種“新型立式強力旋壓機”，其目的是解決立式旋壓機中用機械方法實現自動對中的問題，構成主要采用芯模自動對中機構及回轉旋輪盤機械調整機構，即呈120°均布在旋輪盤上的三旋輪作回轉運動時用機械調整機構實現徑向進給，它可保證三旋輪快速同步粗調，又可實現單旋輪徑向微調，但是這種旋壓機旋輪徑向進給靠燕尾斜塊-絲杠傳動。因齒輪付、燕尾斜塊與燕尾槽間有間隙，故正反轉后的進給誤差較大。由于燕尾斜塊的進給量有限，在旋壓管材直徑變化范圍大時，只能加減墊塊進行調整，故不能實現連續無級進給，且操作麻煩。一般旋壓機床上還有加熱設備，如《蘇聯喀山航空學院學報》1972年140期《采用感應加熱滾壓時的溫度條件》一文中介紹的熱旋壓機，其加熱器的感應線圈為平面環形，且放置在離三個旋壓輪的上平面較遠的上方，因此管坯的高溫區離旋壓變形區過遠，對產品的加工變形不利，熱利用率也低。
本發明的目的在于避免上述現有技術中的不足之處而提供一種能適應管材直徑大范圍變化的、三旋輪無間隙連續無級同步進給的，并能在最靠近旋壓變形區進行感應加熱的旋壓高精度薄壁管材的立式強力熱旋壓機。
本發明的目的可以通過以下措施來達到
1.在旋壓機頭中，同步徑向進給機構以三個互成120°均勻配置的阿基米德內蝸線凸輪為主體，以步進電機-無間隙傳動減速機驅動大斜齒輪帶動阿基米德內蝸線凸輪轉動;三旋輪架與三塊阿基米德內蝸線凸輪及機頭座之間安裝有消除間隙的彈簧組合件，從而實現無間隙、連續無級同步徑向進給;
2.感應加熱器為三處下凹的異形水冷螺旋感應線圈，在其下凹處下方也即每二個旋壓輪之間放置磁偏移裝置，在其下凹二側放置旋壓輪，使加熱區非常接近旋壓變形區。
本發明的目的還可以通過以下措施來達到1.驅動機頭的蝸輪減速機采用消除間隙傳動的斜塊-滾珠-彈簧等組合件組成的大扭矩結構;
2.在頂推機構中還有可作頂夾坯料用的換芯棒機構，在該機構上安裝有頂夾工具;
3.在芯棒與主軸間的無用空間設置有退料和排煙用的付活動橫梁。
附圖反映了本發明的一個實施例，其圖面說明如下

圖1是本發明實施例總體裝配示意圖。其中Ⅰ為旋壓機主體，Ⅱ為夾持芯棒的機械手，Ⅲ為芯棒頂推機構，Ⅳ是液壓站。其中的各部件分別為1、機座(下橫梁);2、旋壓機頭;3、感應同步器;4、餅狀異形感應加熱線圈(加熱器);5、芯棒;6、主軸;7、付橫梁;8、感應同步器;9、付橫梁油缸;10、油泵電機;11、主油缸;12、減速機;13、花鍵;14、轉速測量件;15、直流電機;16、上橫梁;17、調節螺母;18、主活動橫梁(內裝主軸);19、無間隙傳動減速機及步進電機;20、頂夾機構;21、立柱;22、機械手;23、夾緊用油缸;24、水平推送油缸;25、頂推油缸;26、頂推機構活動橫梁;27、磁偏移裝置。
圖2為旋壓徑向進給機頭剖視圖;
圖3是無間隙傳動減速機消除間隙機構剖視圖;
圖4是異形感應線圈使用狀態示意圖，圖中雙點劃線表示為旋壓輪和磁偏移裝置的位置分布;
圖5是磁偏移裝置剖視圖。
本發明下面將結合附圖(實施例)作進一步詳述結合圖1旋壓機本體(I)以下橫梁(機座)(1)為基礎，其上有旋壓機頭(2)和步進電機及無間隙傳動減速機(19)，機座上有四條立柱(21)，立柱上裝著上橫梁(16)，由調節螺母(17)來調節其水平。上下橫梁之間為主活動橫梁(18)，由縱向主油缸(11)驅動上下運動，實現活動橫梁帶動芯棒(5)軸向進給。主軸(6)由減速機(12)、直流電機(15)驅動旋轉。其轉速由測速電機控制，并用轉速測量裝置(14)測出轉數通過數顯表顯示。芯棒軸向進給量通過節流閥控制，由感應同步器(8)測出，由數顯表顯示，以便控制每轉進給量。芯棒可做成實心或空心，使用空心芯棒時可以從主軸中心的多孔插管將壓縮空氣送到芯棒內徑向冷卻芯棒，控制其溫度不高于550℃(旋鎢管)。
為便于退料、拆卸芯棒和旋壓時排煙，在主活動橫梁下端的主軸與芯棒連接端之間，設置一付活動橫梁(7)，它是由固定在主活動橫梁上的油缸(9)驅動。付橫梁上設有通風管用皺紋伸縮管與外界管道相連，將煙氣排出室外，卸料時在料與付橫梁之間放一法蘭盤工具，在油缸(9)推動下將料(管材)退出芯棒。
本發明還設有換芯棒機構(Ⅱ)，芯棒由機械手(22)垂直夾住，由油缸(24)水平送入頂推機構(Ⅲ)的中心，用換芯棒專用工具(20)夾住，再由油缸(25)垂直輸送到主活動橫梁下面主軸的錐孔內，然后降下付橫梁，用螺栓及法蘭將芯棒與主軸連接起來，最后將付橫梁升回原位。頂推機構的另一作用是在換芯棒機構上安裝有頂夾工具，將園板坯料頂在芯棒的下端，進行杯形件的普通旋壓。
結合圖2，旋壓機頭的旋壓輪(28)及旋輪架(29)內通過水管(38)冷卻。旋輪架二個側面下部使用滾柱導軌(30)，它放在機頭座(33)的三個導槽二側下部經過淬火的承壓滾道上(圖中未畫出)。三個旋輪架在機頭座的互成120°的三個導向槽中沿直徑方向往復運動。另外，旋輪架的尾端設有微調機構(31)，是由螺桿以及帶螺母的斜燕尾滑塊組成。三個旋輪架與三塊阿基米德內蝸線凸輪(35)及機頭座之間安裝消除間隙彈簧組合件(37)。當蝸線凸輪順時針轉動時，互成120°均布的三個旋壓輪以相等的升程同步壓向管坯;逆時針旋轉時，旋壓輪靠彈簧組合件復位。內蝸線凸輪的外園與承壓環(32)成高精度動配合，該凸輪與大斜齒輪(34)固定，大斜齒輪下端設有滾珠(36)及環形滾道，當步進電機驅動無間隙傳動蝸輪減速機時，蝸輪減速機上的二個小斜齒輪與大斜齒輪將運動無間隙地傳給大斜齒輪。感應同步器(3)的滑尺安裝在旋輪架上，它與裝在機頭蓋板上的感應同步器定尺組成進給量測量系統，旋輪徑向進給值由數顯表顯示，精度可達0.01。
結合圖3，作為消除正反向旋轉傳動間隙的主要部件-無間隙傳動減速機，其結構是將蝸輪橫截成上下二部分(39和40)。在蝸輪輻板左右對稱位置，銑成同心園弧狀導槽，內置同心園弧狀斜塊(41和43)，二斜塊之間放入滾珠(42)，通過彈簧(45)及壓板(44)將彈簧壓力傳給斜塊，使蝸輪扭轉錯開一微小角度，二個橫向部分的上下二片蝸輪相對應的齒就各自靠緊螺桿(46)的螺牙溝槽的前后二邊，因此正反轉時無間隙，由于斜塊斜面的放大作用，蝸輪能承受很大的扭矩。與蝸輪同一軸上還裝有二個能軸向調節距離的同軸小斜齒輪，它與大斜齒輪形成無間隙傳動。
結合圖4和圖5，異形水冷螺旋線圈接通中頻電源后，管坯的被加熱區的形狀與異形線圈形狀相同，但加熱區高度稍低于線圈的高度，為使熱區更加靠近旋輪變形區，在下凹的線圈下部即二個旋壓輪之間放入水冷磁偏移裝置，將磁力線稍稍拉下，這樣可使紅熱區下移。加熱溫度的高低由功率的大小調節來控制。
本發明相比現有技術具有如下優點1.由于旋壓機頭以三塊阿基米德內蝸線凸輪為主體的進給機構與無間隙傳動減速機相結合，因而能實現無間隙和連續無級同步徑向進給，且精度高。這對產品直徑變換頻繁或進行產品試制最為適用，操作也十分簡單方便，只要將減壁的給定值通過數碼撥盤輸入步進電機控制系統即可獲得準確的徑向進給，其精度可達0.01。
2.對難熔金屬如鎢或鉬、合金鋼、銅合金等管材均可利用異形感應加熱和磁偏移裝置快速地加熱到所需溫度，如將鎢管坯加熱到900～1100℃，且高溫區可下移至旋壓變形區附近，有利于產品的加工變形，熱利用率高，而旋壓輪發熱極少。
3.設置的微調機構使安裝調整方便，容易操作。在調節三旋輪平面高度差后可進行經向差距旋壓。
權利要求
1.一種立式強力熱旋壓機，由機座、旋壓機頭及其進給機構和螺旋感應加熱器等構成，其特征是a、旋壓機頭中的同步徑向進給機構以三個互成120°均勻配置的阿基米德內蝸線凸輪為主體，以步進電機--無間隙傳動減速機驅動大斜齒輪帶動阿基米德內蝸線凸輪轉動；三旋輪架與三塊阿基米德內蝸線凸輪及機頭座之間安裝有消除間隙的彈簧組合件；b、感應加熱器為三處下凹的異形水冷螺旋感應線圈，在其下凹處下方和每二個旋壓輪之間放置磁偏移裝置，在其下凹的二側放置旋壓輪。
2.如權利要求1所述的旋壓機，其特征是驅動機頭的蝸輪減速機采用消除間隙傳遞的斜塊-滾珠-彈簧等組合件組成的大扭矩結構。
3.如權利要求1所述的旋壓機，其特征是在頂推機構中還設有可作夾坯料用的換芯棒機構，在該機構上安裝有頂夾工具。
4.如權利要求1所述的旋壓機，其特征是在芯棒與主軸間的無用空間設置有退料和排煙用的付活動橫梁。
全文摘要
本發明涉及一種立式強力的熱旋壓機，其特點在于徑向進給機構以三個安裝在承壓環內的三等分配置的阿基米德內蝸線凸輪為主和采用異形感應加熱器及其磁偏移裝置；還設有徑向差距旋壓的微調裝置以及無間隙傳動減速機。從而具有無間隙傳動、連續無級高精度進給、管坯加熱迅速均勻、操作簡便等優點，適合于進行難熔金屬、合金鋼、銅合金或鋁合金等管材的冷、熱旋壓加工和普旋杯型件。
文檔編號B30B1/18GK1031505SQ8810313
公開日1989年3月8日 申請日期1988年5月21日 優先權日1988年5月21日
發明者邵百成, 魏德芳 申請人:廣州有色金屬研究院