专利名称：薄壁环件截面轧制成形的方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明属于环形零件的机加工技术，具体涉及一种薄壁环件截面轧制成形的技术。
背景技术：
薄壁环件是指环件的壁厚和它的径向尺寸比较，相差悬殊的环形零件。一般认为， 环件壁厚与内径曲率半径之比小于1 20的环件称作为薄壁环件。随着工业技术的发展， 当前在机电、航空、汽车、工程机械和采矿机械等产品的生产中，经常需要一些壁厚薄、柔性好、精度要求高且具有一定截面形状的薄壁环件，其中多数为产品中的关键零件，如汽车金属带式无级变速器金属带组件中的薄壁钢带环。因为这些薄壁环件在加工过程中对各种因素影响十分敏感，极易产生变形，很难满足精度要求，严重影响产品质量，因而成为机械制造中的一大难点。我国目前对此类零件一般采用切削加工方法，但其加工方法复杂、工序周期长、工装夹具和设备的精度高，使得整个生产成本高。尤其是当薄壁环件的生产批量不大时，高昂的工装夹具费会使零件的单件成本更高。而传统的环件轧制方法不能直接用于薄壁环件轧制，因为薄壁环件轧制有别于传统环件轧制的重要之处在于薄壁环件的刚度不能满足轧制时的刚度条件，使环件在轧辊间发生了折叠现象，使轧制不能进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄壁环件截面轧制成形的方法及其设备，以解决上述问题。实现本发明目的之一的设备技术方案为薄壁环件截面轧制成形的设备，它包括机座，机座上设有传动主动齿轮，机座上沿圆周均勻设有轧制主动轮，每个轧制主动轮的传动轴上连接有从动齿轮，从动齿轮沿圆周分布并均与主动齿轮啮合；沿圆周分布的轧制主动轮的圆周内设有做径向运动的进给轧制从动轮。机座上的圆周内设有导轨，导轨沿径向分布，导轨上设有滑块，所述进给轧制从动轮设在滑块上。所述滑块沿径向均勻设置，多个滑块构成圆环形，多个滑块构成的圆环孔的内壁为锥台形；圆环孔内设有与之配合的锥台形进给块，锥形进给块通过螺纹与螺杆连接。所述锥形进给块上设有手柄。滑块与导轨之间通过燕尾槽的结构连接。所述进给轧制从动轮与轧制主动轮的相向对应的截面形状是薄壁环件截面轧制成形的形状。所述进给轧制从动轮相向对应的截面形状是凹槽，凹槽两端是直线边；所述轧制主动轮的相向对应的截面形状是与凹槽配合的凸形。实现本发明目的之二的方法技术方案为薄壁环件截面轧制成形方法，它是将薄壁环件设在在沿圆周分布的轧制主动轮构成的圆周内，利用沿圆周均勻分布的进给轧制从动轮做径向进给运动实现对薄壁环件薄壁环件截面轧制成形。当薄壁环件与轧制主动轮和进给轧制从动轮相贴合后，停止进给，薄壁环件仍然在轧制主动轮和进给轧制之间旋转，以进行整圆。本发明的装置结构简单紧凑，方法操作方便，它使薄壁环件轧制技术能够较快地适应产品的变化，在多品种、小批量生产中的效益尤其明显，其生产效率高。
图1本发明方法示意图。图2本发明的设备结构示意图。图3本发明的设备结构俯视示意图。图4滑块与导轨之间连接示意图。图5进给轧制从动轮与轧制主动轮的相向对应的截面形状示意图。
具体实施例方式本实施例的设备如图2所示，包括机座1，机座1可采用圆形机座。机座1上连接有主轴2，主轴2上连接有传动主动齿轮3，机座1上沿传动主动齿轮3的同心圆周上均勻分布连接有轧制主动轮的传动轴4，传动轴4上端连接有轧制主动轮5 ；传动轴4上连接有从动齿轮6，从动齿轮6与传动主动齿轮3啮合，上述结构构成使得传动主动齿轮3的周围均勻啮合由多个从动齿轮6。主轴2可以通过电机及传动装置驱动。机座1上还设有导轨7，导轨7沿圆周的径向设置，在由圆周分布的传动轴4的圆周内。导轨7上设有滑块8，滑块8沿径向均勻设置，多个滑块构成圆环形，每个滑块8与导轨7通过燕尾槽16的结构连接(如图4所示)。导轨7可以是一个完整的环形，其上沿圆周径向设置燕尾槽，燕尾槽的数量与滑块的数量相同。导轨7也可以是由多个扇形的环段拼合而成的环形，每个扇形的环段上设燕尾槽。如图3所示，每个滑块8均是扇形的环段，所有的滑块8拼合成圆环。如图2所示， 拼合后的圆环孔的内壁为锥台形8. 1，即每个滑块8内壁形状是锥台形8. 1的一部分。圆环孔内设有与之配合的锥台形进给块9，锥形进给块9通过螺纹与螺杆10连接。锥形进给块 9上设有手柄11。如图2所示，每个滑块上设有进给轧制从动轮12。进给轧制从动轮12沿圆周均勻分布，与轧制主动轮5相对应。进给轧制从动轮与轧制主动轮的相向对应的截面形状是薄壁环件截面轧制成形的形状。如图5所示，进给轧制从动轮12相向对应的截面形状是凹槽13，凹槽两端是直线边14 ；轧制主动轮的相向对应的截面形状是与凹槽配合的凸形15。所述的凹槽13与凸形15均勻被加工成形的薄壁环件截面相匹配。本实施例中要求辗扩的是沟球截面薄壁环件产品，料厚0. 3mm、外直径210mm、沟球半径7mm、沟球突出单边宽度1.沈讓，环件高度20mm。其加工方法是1)剪条料将金属板料剪切成条料，条料长度为要轧制的环件周长减去适当的焊接余量0. 1 0. 5mm,宽度为截面展开尺寸；2)焊接将条料的两端对齐，用氩弧焊将条料焊接起来，在焊接过程中要特别注意防止将条料烧穿，焊完后用打磨机将焊缝打磨平整；3)截面轧制成形如图1、3所示，启动设备电机后，在主轴2及传动主动齿轮3、从动齿轮6的传动下，轧制主动轮5作主动旋转运动。在电机或手动作用下，使锥形进给块9 旋转，旋转时在螺纹与螺杆10的作用下，锥形进给块9产生下行移动，从而通过锥形进给块 9的锥面推动和滑块8作径向向外的移动，带动进给轧制从动轮12作径向进给运动，逐渐向轧制主动轮5靠拢。当进给轧制从动轮12与薄壁环件18接触后，会使截面逐渐成形。当薄壁环件与轧制主动轮和进给轧制从动轮相贴合后，停止进给，薄壁环件仍然在轧制主动轮和进给轧制之间旋转，以进行整圆，本实施例中，薄壁环件18仍然轧制主动轮和进给轧制之间旋转2-3圈。通过轧制变形，使整体薄壁环件毛坯的截面成形到尺寸。整个辗扩过程大约6秒。
权利要求
1.一种薄壁环件截面轧制成形的设备，它包括机座，机座上设有传动主动齿轮，其特征在于机座上沿圆周均勻设有轧制主动轮，每个轧制主动轮的传动轴上连接有从动齿轮，从动齿轮沿圆周分布并均与主动齿轮啮合；沿圆周分布的轧制主动轮的圆周内设有做径向运动的进给轧制从动轮。
2.如权利要求1所述薄壁环件截面轧制成形的设备，其特征在于机座上的圆周内设有导轨，导轨沿径向分布，导轨上设有滑块，所述进给轧制从动轮设在滑块上。
3.如权利要求2所述薄壁环件截面轧制成形的设备，其特征在于所述滑块沿径向均勻设置，多个滑块构成圆环形，多个滑块构成的圆环孔的内壁为锥台形；圆环孔内设有与之配合的锥台形进给块，锥形进给块通过螺纹与螺杆连接。
4.如权利要求3所述薄壁环件截面轧制成形的设备，其特征在于所述锥形进给块上设有手柄。
5.如权利要求2所述薄壁环件截面轧制成形的设备，其特征在于滑块与导轨之间通过燕尾槽的结构连接。
6.如权利要求1所述薄壁环件截面轧制成形的设备，其特征在于所述进给轧制从动轮与轧制主动轮的相向对应的截面形状是薄壁环件截面轧制成形的形状。
7.如权利要求1所述薄壁环件截面轧制成形的设备，其特征在于所述进给轧制从动轮相向对应的截面形状是凹槽，凹槽两端是直线边；所述轧制主动轮的相向对应的截面形状是与凹槽配合的凸形。
8.—种薄壁环件截面轧制成形方法，它是将薄壁环件设在在沿圆周分布的轧制主动轮构成的圆周内，利用沿圆周均勻分布的进给轧制从动轮做径向进给运动实现对薄壁环件薄壁环件截面轧制成形。
9.如权利要求8所述薄壁环件截面轧制成形方法，其特征是所述进给轧制从动轮与轧制主动轮的相向对应的截面形状是薄壁环件截面轧制成形的形状。
10.如权利要求8所述薄壁环件截面轧制成形方法，其特征是当薄壁环件与轧制主动轮和进给轧制从动轮相贴合后，停止进给，薄壁环件仍然在轧制主动轮和进给轧制之间旋转，以进行整圆。
全文摘要
本发明公开了一种薄壁环件截面轧制成形的方法及其设备，它是将薄壁环件设在在沿圆周分布的轧制主动轮构成的圆周内，利用沿圆周均匀分布的进给轧制从动轮做径向进给运动实现对薄壁环件薄壁环件截面轧制成形。
文档编号B21B35/12GK102294355SQ20111023895
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者傅乐荣, 左治江, 李尧, 毕祥 申请人:江汉大学