专利名称：轴承套圈径向辗扩主动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轴承套圈锻造加工设备，特别是一种扩孔机上的控制装置。
在轴承套圈锻造生产中，辗扩加工具有提高材料利用率，提高生产率，减小机械加工余量，提高锻件内部质量等优点。现以D51－160扩孔机为例，在辗 扩时，旋转着的辗压轮在气缸力作用下向下运动，与环坯接触并使其变形，环坯受到压缩其内径和外径同时扩大，当环坯的径向尺寸达到预先调整的位置与信号辊接触时，信号辊产生摩擦旋转并发出信号，操作人员松开气(油)阀使气缸切换，辗压轮向上回程，完成一次工作循环。
但在辗扩较小轴承套圈(204以下)时，由于径向留量小，材料截面积也小，其本身辗扩时间比较短，尺寸较难控制，同时，为了保持辗扩温度，要求在较短时间内完成辗扩工作，一般工作频率为12－17件／分，所以大约在1／2秒内，要求操作人员松开脚踏开关，使辗压轮上升，这是一个很紧张的操作过程，由于大直径的主气缸切换速度较慢，因而产生辗到尺寸后继续辗扩的现象，以辗扩203外套圈为例，要求尺寸42 ，现场检验的结果(单位mm)有三件尺寸为41，有4件尺寸为44，当尺寸为42 时，合格率为30％，当尺寸为42 时，合格率为46％，当尺寸为42 时，合格率为66％，以上结果表明由于大直径的主气缸切换速度慢，在辗扩小型套圈时产生误差较多，合格率低。
针对上述不足之处，本实用新型提出一种用于扩孔机上适于加工小型轴承套圈的、使辗压轮返回速度快的主动控制装置。
在径向辗扩套圈中，外径尺寸控制是主要环节，在料重合适的前提下，外径辗大，内径相应大，外径辗小，内径相应小，为此应着重在控制外径尺寸上下功夫。
本实用新型是这样实现的扩孔机上滑块由主气缸带动，可沿机架导轨作往复运动。一个辗压轮固定连接在滑块主轴上，辗压轮下方有一套装待加工环坯的辗压辊，在左右两边各有一装在摆动架上的信号辊和推力辊，信号辊摆架还和一安装在支承座内的调节丝杆相连接，其特征是在支承座两边的调节丝杆上装 有调节螺帽、锁紧螺母和一个带有拉伸弹簧的垫圈，调节丝杆的后端有一个精密触点开关，此开关通过电路板与一电磁气阀用导线相连，电磁气阀装在小气缸的气路管道上并固定在机架上。有一个由小气缸控制动作的杠杆扩力机构，包括一个和滑块联接在一起的抬升架，抬升架上用圆柱销联有一个杠杆，小气缸靠缸盖和抬升架固定联接，杠杆一端和小气缸活塞杆相联，另一端的截圆头部份和主气缸活塞杆上的孔用间隙配合联接。当精密触点开关受压时，发出的电信号经放大后启动电磁气阀，小气缸工作并推动杠杆扩力机杆工作，迫使辗压轮返回与环坯分离，从而保证辗扩到予定尺寸后不再继续辗扩，确保了加工产品的尺寸精度。
实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是本实用新型的结构原理简图。
图2是本实用新型的正面外形局部视图。
图3是本实用新型的杠杆扩力机构及小气缸的连接图。
图4是本实用新型中与精密触点开关(17)连接的电路板原理图。
图5是精密触点开关的结构图。
如图所示，辗压轮(2)通过压盖(6)固定在滑块(32)的主轴上，滑块由主气缸带动可在机架(44)上的导轨里作往复直线运动。辗压轮由电动机带动旋转，待加工的环坯(26)套在辗压辊(1)上。并由托料板(22)支承。推力辊(3)装在推力辊摆架(25)上，该摆架和拉杆(4)用螺纹连接，拉杆可在轴座(5)中转动，通过转动拉杆，推力辊的轴向位置可调，推力辊摆架(25)的凸台插入机架相应的芯柱(24)中，绕该芯柱中心推力辊摆架的位置在圆周方向可调，通过轴向和圆周方向的调整，推力辊使辗压辊上的环坯处于需要的位置。信号辊(11)装在信号辊摆架(10)上，对于加工环坯的尺寸控制，如前所述，是由操作人员直接使脚踏气阀(27)动作，不能保证较小套圈的尺寸精度，所以本实用新型提供了一种加工过程中的控制装置。是将信号辊摆架和一调节丝杆(12)用螺钉相联，调节丝杆松动地穿入支承座(16)的孔中，该支承座左右有调节螺帽(13、15)、带孔垫圈(14)和锁紧螺母(20)装在调节丝杆上，丝杆后面装有一个前端带小螺钉(19)的精密触点开关(17)，在垫圈(14)的小孔上穿有拉伸弹簧(21)，它的另一端用铁丝(23)固定在芯柱(24)上，它的作用是使信号辊处在上托位置，并使信号辊摆架(10)绕其固定销(7)的位置在圆周方向可摆动。调节支承座(16)右端的螺帽(13)离端面2～3毫米，其作用是保护精密触点开关(17)，精密触点开关前端的小螺钉(19)可调，起到控制辗扩尺寸的作用，调整好位置后用螺母(18)锁紧。辗扩时，环坯壁厚减薄，外径迅速扩大，当环坯的外径增大到与预先调整好位置的信号辊(11)接触时，信号辊边旋转边下摆，调节丝杆(12)向后移，触动精密触点开关的平面触头(45)上的小螺钉(19)，平面触头向后移动，与球形触头(46)相触，接通低压电路，发出信号给二位四通电磁气阀(35)工作。触点开关的结构见图5，市面上有售。
如图3，电磁气阀(35)装在小气缸(39)的气路管道上，并用螺栓固定在机架(44)的凸台(43)上。杠杆扩力机构包括用螺钉与滑块(32)固定联接的抬升架(31)和杠杆(30)。活塞杆(28)与抬升架上的孔为间隙配合，杠杆安装在抬升架的圆柱销(29)上，该处是扩力机构的支点，杠杆可绕柱销摆动。杠杆右端和小气缸的活塞杆(36)通过销轴(34)相连，小气缸通过缸盖(33)用螺钉和抬升架固定相联，杠杆左端的截圆头部份和主气缸活塞杆(28)上的方孔用间隙配合相联，该联接处是扩力机构的阻力点。杠杆外形、长短不管如何变化，只要杠杆扩力W符合下式，就能用本实用新型给出的装置进行控制，不受杠杆与主气缸活塞杆(28)和小气缸活塞杆(36)中连接形式的限制，W＝ (lcosα)/(l′cosα′) Qη，其中Q(小气缸推力)＝ (πD2)/4 P·η′D小气缸直径，P——空气压力(kg／cm2)，η效率η′小气缸效率。
式中动力臂长l圆柱销(29)与销轴(34)间的长阻力臂长l′圆柱销(29)与阻力点间的长夹角α小气缸推力与小活塞杆(36)轴线间夹角夹角α′主气缸活塞杆(28)轴线与阻力间的夹角在精密触点开关(17)和二位四通电磁气阀(35)之间用导线连有一控制放大电路，该电路布置在印刷电路板上，远距工作区段，工作可靠、寿命长，电路板结构见图4，图中触点开关(17)用XK表示，XK1是它的连动行程开关(8)，二位四通电磁阀(35)用DT表示该电路用机床照明控制电压AC24V，经整流管D1、限流电阻R1及R5、C1阻容滤波后，得到一半波DC电压。R2是发射极电阻，在继电器线圈J的两端反接一个二极管D2。当信号辊压触触点开关XK时，偏压电阻R2为T1基极电压提供一个偏置电压，T1导通，经T2放大，此时，高灵敏继电器J、T2和限流电阻R4构成通路。J吸合时，常开触点J1接通交流控制部份，中间继电器JZ和XK1构成交流回路，JZ吸合导通，同时它的常开触点JZ1接通交流电磁阀DT回路，小气缸的气路处于工作状态。当气路一个循环工步完毕后，在滑块回程中碰压终止行程开关XK1，JZ断开电磁阀DT，整个电路恢复常状。
本实用新型的工作过程如下当辗扩到预定值，触点开关(17)接通，电信号通过放大电路放大后接通二位四通电磁阀(35)使其工作，由管道(37)来的压缩空气经电磁阀换向，由管接头(41、42)进入小气缸(39)，如图3所示，此时小气缸下腔进气(上腔排气)，小气缸活塞(40)上行，推动杠杆，带动滑块(32)向上返回，强迫辗压轮与环坯分开 段距离，电磁阀通向小气缸的气路管道采用软管。由于小气缸运动速度快，所以滑块和辗压轮的返回将以1／4秒左右的时间完成，即便操作人员还未松开脚踏气阀(27)，主气缸也未动作，但辗压轮已不对环坯进行辗扩，这就使其径向尺寸主动地控制在预先调好的范围内。松开脚踏板，脚踏气阀(27)切换，主气缸动作，滑块和辗压轮离开工作区，然后从辗压辊卸下锻件，滑块上升过程中，行程开关(8)被行程挡铁(9)碰压二位四通电磁阀(35)断电换向，则压缩空气经管接头(38、42)进入小气缸(39)，上腔进气下腔排气，小气缸活塞返回，滑块和辗压轮抬升的 段复位，完成一次循环。
本实用新型对于主工作缸是气缸或油缸、信号辊为直线调整或摆动式调整的扩孔机都适用。
本实用新型相比现有技术具有如下积极效果1、杜绝了工件夹扁现象，延长了模具使用寿命，提高劳动生产率。
2、操作人员不再处于紧张状态，降低了劳动强度，一般人员都能操作。
3、产品的尺寸和几何精度得到提高，尺寸散差小，可控制在0.4毫米范围内。
4、为后工序自动化创造条件，辗扩后不必再进行整形工序。
权利要求1.一种轴承套圈径向辗扩主动控制装置，特别适用于对小型轴承套圈作径向辗扩的扩孔机上，它有一个在机架(44)上的导轨里作往复运动的滑块(32)，滑块(32)由主气缸带动，辗压轮(2)通过压盖(6)固定在滑块主轴上，辗压轮下方用螺钉固定辗压辊(1)，环坯(26)套在辗压辊上，辗压辊左边有一个信号辊(11)装在信号辊摆架(10)上，信号辊摆架和一根穿入支承座(16)的调节丝杆(12)用螺钉连接，在辗压辊右边有一个推力辊(3)装在推力辊摆架(25)上，该摆架(25)和一个可在轴座(5)中转动的拉杆(4)用螺纹连接，其特征在于a、穿入支承座(16)孔中的调节丝杆(12)上装有左右调节螺帽(13、15)、带孔垫圈(14)和锁紧螺母(20)，在垫圈小孔内穿有一拉伸弹簧(21)，该弹簧的另一端固定在芯柱(24)上，在调节丝杆(12)的后面有一个前端带小螺钉(19)的精密触点开关(17)；b、一个由小气缸(39)控制动作的杠杆扩力机构，它包括一个和滑块(32)连在一起的抬升架(31)，一个靠圆柱销(29)和抬升架相联的杠杆(30)，杠杆一端和小气缸活塞杆(36)相联，另一端的截圆头部份与主气缸活塞杆(28)相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是杠杆(30)装在抬升架(31)上的位置，杠杆与主气缸活塞杆(28)和小气缸活塞杆(36)的连接产生的杠杆扩力W符合下式W＝ (lcosα)/(l′cosα′) Q·η其中Q(小气缸推力)＝ (πD2)/4 P·η′D小气缸直径 P空气压力(kg／cm2)η效率η′小气缸效率式中动力臂长l圆柱销(29)与销轴(34)间的长阻力臂长l′圆柱销(29)与阻力点间的长夹角α小气缸推力与活塞杆(36)轴线间夹角夹角α′主气缸活塞杆(28)轴线与阻力间的夹角。
专利摘要本实用新型由控制辗压轮(2)的主气缸，与主气缸活塞杆(28)连接的滑块(32)，辗压辊(1)，与信号辊(11)连在一起的调节丝杆(12)等部件组成，其特征是位于丝杆后端的精密触点开关(17)通过一电磁阀(35)来控制一小气缸(39)动作，使一杠杆扩力机构动作。杠杆扩力机构包括一个和滑块(32)连接的抬升架(31)以及一个和抬升架相联的杠杆(30)组成，杠杆的一端与小气缸活塞杠(36)相联，另一端的截圆头部分与主气缸活塞杆(28)相连。
文档编号F16C33/64GK2117496SQ9120109
公开日1992年9月30日 申请日期1991年1月17日 优先权日1991年1月17日
发明者朱明德, 公孙标, 李明, 吴金星 申请人:云南省玉溪轴承厂