多锥辊摆辗机的制作方法

本发明属于金属圆盘件和金属圆坯件进行多辊摆辗的成形设备的技术领域，尤其涉及一种多锥辊摆辗机。

背景技术：

随着核电、化工等大型容器等安全等级的提高及技术的发展，需要制作6米以上的整体封头，目前直径小于5m圆盘件及大直径/厚度圆盘(圆环)件的制作方法是通过平板多次局部镦粗，或通过马架扩孔成圆筒后展开成方形件，然后将其切割成圆盘件，这两种成形方法要经过多次加热，成形效率低，成本高，工艺过程复杂，成形件表面不平，切削加工量大，材料的利用率低，而且对于大直径/厚度(直径可达10m以上，厚度可达100mm以下，直径/厚度大于100以上)的金属圆盘件和金属圆坯件，还没有关于整体成形设备的研究。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多锥辊摆辗机，能够根据成形件尺寸的要求选择锥辊数量，适用范围广，能有效地对大直径/厚度(直径可达10m以上，厚度可达100mm以下，直径/厚度大于100以上)的金属圆盘件和金属圆坯件进行摆辗成形。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：多锥辊摆辗机，包括机身、锥辊组件、下模组件、滑动导向组件和旋转驱动装置，所述机身包括上横梁和下横梁，及设于上、下横梁四角之间的立柱，其特征在于，所述滑动导向组件包括滑块、导轨和滑动驱动装置，所述滑动驱动装置设于所述上横梁上，与所述滑块相连，所述导轨分别安装于所述立柱上，与滑块的四角相配置，所述锥辊组件包括数个锥辊，所述数个锥辊通过支架依次水平排列布设于滑块底部，所述下模组件设于所述下横梁顶部，与所述旋转驱动装置相联。

按上述方案，所述数个锥辊的数目为大于1的奇数，以所述滑块的中轴线为准，一侧设置奇数个锥辊，另一侧设置偶数个锥辊，数量多的一侧的锥辊的轴向长度小于数量少的一侧的轴向长度，数个锥辊与坯料接触的工作面互补，数个锥辊的工作面与坯料的加工面重合。

按上述方案，所述数个锥辊倾斜安装，数个锥辊的下母线水平设置。

按上述方案，所述下模组件包括模芯、凹模、模座和主轴，所述模芯上部为圆盘结构下部为正六边柱结构，模芯轴线与所述滑块的中轴线重合，所述模座的中心设有六边形孔，与模芯的下部相配置卡合，所述凹模外套于模芯上部，设于模座顶部凹槽内，所述主轴顶部为正六边柱结构，底部与所述旋转驱动装置相连，模芯底部中心设有六边形凹槽，与主轴顶部相配置卡合。

按上述方案，所述模芯底部与顶出装置相联，所述顶出装置包括顶出板和顶出液压缸，所述顶出板外套与所述主轴，顶部与模芯底部相对应，所述顶出液压缸的活塞杆的端部与顶出板相连。

按上述方案，所述模芯上圆盘直径大于坯料直径5～10mm。

按上述方案，所述锥辊中心设有锥辊轴，所述锥辊轴的两端通过止推轴承与所述支架相连。

按上述方案，所述滑动驱动装置和旋转驱动装置均为液压缸。

本发明的有益效果是：本发明提供一种多锥辊摆辗机，锥辊的数量为3、5、7、9等奇数，可根据所需成形件的尺寸要求来选择锥辊的数量，适用的成形件尺寸范围广，能有效实现对大直径厚度比的金属圆盘件和金属圆坯件进行摆辗成形，解决制造直径达6米以上的大型零件如整体封头等的整体成型问题；数个锥辊绕锥辊轴转动，实现对被成形件的轴向辗压累积变形，因此所需的变形力小，所需的设备荷载小，为普通成形设备的1/50～1/100，而且所需要的设备结构简单，并且没有球形链，使用寿命长；有效地提高成形零件上、下平面的平行度及表面平整度，精度高，有效节约原材料，提高了加工效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例的正视图。

图2为本发明一个实施例的侧视图。

图3为本发明一个实施例的局部剖视图。

其中：1-上横梁；2-下横梁；3-立柱；4-滑块；5-导轨；6-滑动驱动装置；7-锥辊；8-支架；9-坯料；10-模芯；11-凹模；12-模座；13-主轴；14-顶出板；15-顶出液压缸；16-锥辊轴；17-止推轴承。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

如图1-图3所示，多锥辊摆辗机，包括机身、锥辊组件、下模组件、滑动导向组件和旋转驱动装置，机身包括上横梁1和下横梁2，及设于上、下横梁四角之间的立柱3，滑动导向组件包括滑块4、导轨5和滑动驱动装置6，滑动驱动装置设于上横梁上，与滑块相连，导轨分别安装于立柱上，与滑块的四角相配置，锥辊组件包括数个锥辊7，数个锥辊通过支架8依次水平排列布设于滑块底部，锥辊中心设有锥辊轴16，锥辊轴的两端通过止推轴承17与支架相连，下模组件设于下横梁顶部，与旋转驱动装置相联，滑动驱动装置和旋转驱动装置均为液压缸。

数个锥辊的数目为大于1的奇数，以滑块的中轴线为准，一侧设置奇数个锥辊，另一侧设置偶数个锥辊，数量多的一侧的锥辊的轴向长度小于数量少的一侧的轴向长度，由于锥辊间支架的存在，在摆辗成形过程中坯料9在一侧加工时存在没有辗压的地方，但由于两侧轧辊数量不等且并不沿坯料轴心线完全对称，一侧没有被辗压的部分会被另一侧的锥辊摆辗成形，数个锥辊与坯料接触的工作面互补，数个锥辊的工作面与坯料的加工面重合，数个锥辊倾斜安装，辊的下母线水平设置，与坯料加工面全接触。

下模组件包括模芯10、凹模11、模座12和主轴13，模芯上部为圆盘结构下部为正六边柱结构，模芯上圆盘直径大于坯料直径5～10mm，模芯轴线与滑块的中轴线重合，模座的中心设有六边形孔，与模芯的下部相配置卡合，凹模外套于模芯上部，设于模座顶部凹槽内，主轴顶部为正六边柱结构，底部与旋转驱动装置相连，模芯底部中心设有六边形凹槽，与主轴顶部相配置卡合。

模芯底部与顶出装置相联，顶出装置包括顶出板14和顶出液压缸15，顶出板外套与主轴，顶部与模芯底部相对应，顶出液压缸的活塞杆的端部与顶出板相连。

本发明的工作原理简述如下：

(1)将坯料放入到凹模及模芯形成的型腔中，在旋转驱动装置的带动下，主轴转动，由主轴带动的模芯、凹模、模座及坯料一起绕主轴轴心旋转，即公转；

(2)滑动驱动装置启动，滑块及锥辊组件一起沿导轨向下运动，当锥辊下母线接触坯料时，锥辊在坯料上表面摩擦力的作用下绕轧辊轴自转，坯料被辗压变形；

(3)坯料被辗压变形完成后，滑动驱动装置滑块及锥辊组件一起沿导轨向上运动，随后，顶料液压缸启动，活塞向上运动，固定在顶料活塞上的顶出板亦向上运动，在顶出板的作用下，模芯被向上顶出，因而顶出被成形零件，待取出被成形零件后，顶料液压缸驱动活塞杆回位，在自重力作用下，模芯回复到原位，完成加工。