一种锥形薄壁回转件的普旋成形装置的制作方法

本发明涉及将圆形板料加工成锥形薄壁回转件的装置，尤其涉及一种锥形薄壁回转件的普旋成形装置。

背景技术：

目前锥形薄壁回转件的普旋成形是将平板毛坯通过顶块压紧固定在旋压机的芯模上，在毛坯绕机床主轴转动的同时，通过旋轮对毛坯加压，使之产生局部塑性变形而得到锥形薄壁回转件，其最主要的特点是在成形过程中毛坯的厚度基本保持不变或稍有减小。但是当要成形的锥形薄壁回转件的拉深比较大时，则要通过多道次旋压成形，这增加了旋轮运动轨迹的复杂程度，加工困难，而且也降低了生产效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够一次成形较大拉深比的锥形薄壁回转件，且加工简单，生产效率高的锥形薄壁回转件的普旋成形装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种锥形薄壁回转件的普旋成形装置，包括芯模和用于压紧毛坯的顶块，所述的芯模为圆台形，所述的芯模的大头端与旋压机的主轴固定连接，所述的芯模的小头端正对所述的顶块，所述的顶块上同轴设置有旋转机构，所述的旋转机构上铰接有两组呈对称设置的旋压棒组件，所述的旋压棒组件与旋压机中的旋轮机架相铰接。

进一步地，所述的旋转机构包括外圈、内圈、保持架和多个均匀嵌设在所述的保持架中的滚柱，所述的内圈同轴设置在所述的外圈中，所述的保持架设置在所述的内圈与所述的外圈之间，所述的滚柱分别与所述的外圈的内表面、所述的内圈的外表面相接触，所述的内圈与所述的外圈之间设置有轴向定位机构，所述的内圈同轴套设在所述的顶块上且与所述的顶块过盈配合，当所述的顶块紧压毛坯时，所述的外圈的端面与毛坯之间具有间隙。

进一步地，当所述的顶块紧压毛坯时，所述的外圈的端面与毛坯之间的间隙值为0.5～2mm。

进一步地，所述的内圈与所述的顶块的配合面为锥形，方便顶块与内圈之间的装配，同时方便调整外圈的端面与毛坯之间的间隙值。

进一步地，所述的轴向定位机构包括定位圈，所述的外圈的内表面设置有定位环槽，所述的滚柱安装在所述的定位环槽中，所述的定位环槽的宽度与所述的滚柱的宽度相匹配，所述的内圈的外表面一体设置有定位凸环，所述的定位凸环与所述的滚柱的一端相抵，所述的定位圈同轴套在所述的内圈上且与所述的内圈过盈配合，所述的定位圈位于所述的滚柱的另一端。

进一步地，所述的旋压棒组件包括连接棒和滚轴，所述的外圈的外圆周面上固定设置有挂耳，所述的连接棒的一端与所述的挂耳相铰接，所述的连接棒的另一端与旋压机中的旋轮机架相铰接，所述的滚轴轴接在所述的连接棒中且与所述的连接棒相平行。

进一步地，所述的连接棒的一端一体设置有第一安装座，所述的第一安装座上设置有安装盲孔，所述的滚轴的两端分别一体设置有连接轴，所述的滚轴一端的连接轴通过轴承安装在所述的安装盲孔中，所述的连接棒的另一端一体设置有第二安装座，所述的第二安装座上设置有安装通孔，所述的安装通孔上设置有与其相连通的开槽，所述的滚轴另一端的连接轴通过轴承安装在所述的安装通孔中，所述的安装通孔的外端部为螺纹孔，所述的螺纹孔内螺接有顶杆，所述的顶杆穿入所述的安装通孔中且与所述的连接轴相抵；该结构方便滚轴在连接棒上的拆装，同时通过顶杆可防止滚轴在连接棒上发生轴向窜动。

与现有技术相比，本发明的优点是由于顶块上同轴设置有旋转机构，旋转机构上铰接有两组呈对称设置的旋压棒组件，在对毛坯进行普旋成形时，旋压棒组件与毛坯之间为线接触，替代了传统普旋成形中旋轮和毛坯之间的点接触，可实现大拉深比的锥形薄壁回转件的一次成形，降低了设计成本和加工难度，同时提高了生产效率；此外，该普旋成形装置可在不改变旋压机现有结构的情况下直接安装使用。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的工作状态示意图；

图3为本发明的旋转机构的分解示意图；

图4为本发明的旋转机构的剖视图；

图5为本发明的旋压棒组件的分解示意图；

图6为本发明的旋压棒组件的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图所示，一种锥形薄壁回转件的普旋成形装置，包括芯模1和用于压紧毛坯100的顶块2，芯模1为圆台形，芯模1的大头端与旋压机的主轴（图中未显示）固定连接，芯模1的小头端正对顶块2，顶块2上同轴设置有旋转机构，旋转机构包括外圈3、内圈4、保持架5和多个均匀嵌设在保持架5中的滚柱6，内圈4同轴设置在外圈3中，保持架5设置在内圈4与外圈3之间，滚柱6分别与外圈3的内表面、内圈4的外表面相接触，内圈4与外圈3之间设置有轴向定位机构，轴向定位机构包括定位圈11，外圈3的内表面设置有定位环槽（图中未标出），滚柱6安装在定位环槽中，定位环槽的宽度与滚柱6的宽度相匹配，内圈4的外表面一体设置有定位凸环41，定位凸环41与滚柱6的一端相抵，定位圈11同轴套在内圈4上且与内圈4过盈配合，定位圈11位于滚柱6的另一端，内圈4同轴套设在顶块2上且与顶块2过盈配合，内圈4与顶块2的配合面为锥形，当顶块2紧压毛坯100时，外圈3的端面与毛坯100之间具有间隙，且间隙值为0.5～2mm，外圈3的外圆周面上固定设置有两个呈对称设置的挂耳31，挂耳31上铰接有旋压棒组件，旋压棒组件包括连接棒7和滚轴8，连接棒7的一端与挂耳31相铰接，连接棒7的另一端与旋压机中的旋轮机架10相铰接，连接棒7的一端一体设置有第一安装座71，第一安装座71上设置有安装盲孔72，滚轴8的两端分别一体设置有连接轴81，滚轴8一端的连接轴81通过轴承82安装在安装盲孔72中，连接棒7的另一端一体设置有第二安装座73，第二安装座73上设置有安装通孔74，安装通孔74上设置有与其相连通的开槽75，滚轴8另一端的连接轴81通过轴承82安装在安装通孔74中，使得滚轴8轴接在连接棒7中且与连接棒7相平行，安装通孔74的外端部为螺纹孔76，螺纹孔76内螺接有顶杆9，顶杆9穿入安装通孔74中且与连接轴81相抵。

上述实施例中，滚轴8在连接棒7上的安装过程为：先将轴承82套在滚轴8一端的连接轴81上，再将套有轴承82的连接轴81安装到连接棒7一端的安装盲孔72中，然后将滚轴8另一端的连接轴81穿过开槽75安装到连接棒7另一端的安装通孔74中，再将轴承82通过安装通孔74的外端装入到连接轴81上，最后将顶杆9旋入安装通孔74外端部的螺纹孔76中，以抵住连接轴81，防止滚轴8在工作时发生轴向窜动。

该普旋成形装置对锥形薄壁回转件的成形过程为：毛坯100通过顶块2紧压在芯模1上，如图1所示，芯模1在旋压机主轴的带动下快速旋转，毛坯100在顶块2的紧压作用下随芯模1以相同的转速旋转，而旋转机构中的外圈3不动；同时，连接棒7在旋压机的旋轮机架10的作用下以较小的角速度绕外圈3上的挂耳31向下转动，成形过程中滚轴8始终与毛坯100保持线接触，毛坯100在滚轴8的下压过程中逐渐成形，同时滚轴8在毛坯100的摩擦作用下绕自身轴被动旋转，当滚轴8到达与芯模1的母线平行的位置时，如图2所示，连接棒7不再向下转动，而芯模1继续旋转一段时间，以达到对锥形薄壁回转件200校形的目的。