专利名称：一种冲槽卷绕机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机床，特别涉及一种盘式电机转子和定子下线槽加工用的成形机床。
根据盘式电机设计的特定要求，需要在由带材卷绕成形的转子和定子端面上设计若干均匀分布的下线槽(图3)。由于这类转子和定子每层卷绕带材上的槽的节距都不等，所以一般的等距送料的冲床不能满足加工盘式电机转子和定子的要求。
专利申请CN90223192.8提供了一种能在带材上完成变节距冲槽，并将冲过槽的带材逐层卷绕成形的一种机床。此种机床冲槽、卷绕交替进行，卷绕部分的动力传递采用齿轮副及蜗杆凸轮。虽然能够满足加工盘式电机转子和定子的要求，但仍然存在制造复杂、加工性能差、加工范围小、卷绕箱体不工作时因重力而产生下滑倾向等缺点。
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，在专利申请CN90223192、8的基础上，采用了新的本体结构，并对分度调节机构、卷绕机构进行了改进，增设了下线槽倾角调节机构，从而使整机结构更加合理，功能更加齐全，使本机制造更加简便，提高了机床的加工性能及范围。
本实用新型提出的方案由五部分机构组成，即冲槽机构、分度调节机构、卷绕平移机构、压紧机构和下线槽倾角调节机构。本机冲槽、卷绕交替进行，各机构协调动作，组成一台完整的冲槽卷绕机床，完成变节距的冲槽工艺，并将冲槽后的带材卷绕成用螺纹固定在固定板(29)上。导柱(25)、(30)上端与压板(26)动配合相连，下端静配合固装于固定板(29)上。
一、冲槽机构所述冲槽机构为一双柱可倾式上传动高速冲床(2)。压力机底座与机架(32)设计为一体，冲床(2)安装在机架(32)的左端，冲床(2)可绕芯轴(24)调节倾斜角度。在工作的情况下，其倾斜角度γ应大致等于压板(26)的倾角α。冲床(2)包括电机(14)、曲轴(13)、连杆(17)滑块(18)、冲模(19)和(20)等，传动采用上传动形式，传动级数为单级皮带传动。其功能为实现在带材(22)上冲槽，并通过轴(38)将曲轴(13)的运动和动力传递给分度调节机构。
二、分度调节机构所述分度调节机构为分度箱(3)，位于机架(32)的左后方。其主要机构包括蜗杆凸轮机构和调速机构。其功能为将曲轴的连续旋转运动转变为分度箱输出轴(12)的旋转角度(曲轴转一圈)可调的间歇旋转运动。
蜗杆凸轮机构由蜗杆凸轮(35)和滚子盘(34)组成。通过蜗杆凸轮机构，把曲轴(13)所传递过来的连续旋转运动转变为轴(4)的间歇旋转运动。
调速机构由交换齿轮(9)、(11)组成。轴(10)可绕轴(7)的中心线回转调整。通过调速机构，可将轴(4)的具有一定旋转角度的间歇旋转运动调节为光杠(46)冲槽一次符合设计要求的盘式电机转子和定子。
图1是本实用新型的正视图。
图2是本实用新型的俯视图。
图3是成形工件图，其中，(a)是正视图、(b)是右视图。
图4是工件成形过程中参数L、D、α关系图。
以下结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作详细说明。
冲槽机构为一双柱可倾式上传动高速冲床(2)，安装于机架(32)的左端。分度调节机构为分度箱(3)，位于机架(32)的左后方。分度箱输入轴(36)通过连轴器(37)与冲床输出轴(38)连接。分度箱输出轴(12)通过连轴器(39)与卷绕机构动力输入部件光杠(46)相连接。卷绕平移机构由卷绕溜板箱(23)组成，位于机架(32)的水平导轨(31)上。工件卷绕成形过程中，卷绕溜板箱体(23)沿水平导轨(31)向右平动。压紧机构主要由张紧轮(1)、压板(26)及油缸(33)组成。张紧轮(1)装配在机床最右端的张紧轮架上。压板(26)安装在机架(32)的内腔中，通过球头支柱(27)支撑在固定板(29)上。油缸活塞杆端用绞链联接在卷绕溜板箱体(23)的右端。油缸缸体固定在油缸支撑架上。下线槽倾角调节机构由调整垫片和压板上下调节机构组成。调整垫片(21)置于下模(20)的模板下。压板上下调节机构主要由球头支柱(27)、导柱(25)、(30)组成。球头支柱(27)上端用球头与压板(26)相接，下端所需旋转的角度β(β值由被卷绕工件(47)的槽数Z和从光杠(46)到卷绕箱输出轴(40)之间传动链的传动比决定)。通过变换交换齿轮，可方便地调节成形零件(47)的圆周槽数。槽数变化可达百余种，满足成形各种不同槽数工件的要求。
三、卷绕平移机构所述卷绕平移机构包括卷绕机构，手动机构和装卸料机构三部分，组成了卷绕溜板箱(23)。
1、卷绕机构是要把分度箱输出轴(12)的间歇旋转运动传递给卷绕溜板箱输出轴(40)。由于工件成形时要求输出轴(40)在有间歇旋转运动的同时，要沿水平方向向右移动，因此采用光杠传递动力来解决这一问题。滑移齿轮(43)通过滑键安装在光杠(46)上。齿轮(44)与滑移齿轮(43)啮合。蜗杆(42)与齿轮(44)同轴，蜗杆(42)与蜗轮(41)啮合。蜗轮(41)安装在卷绕溜板箱输出轴(40)上。卷绕机构通过光杠(46)、滑移齿轮(43)、齿轮(44)、蜗杆(42)、蜗轮(41)的传动按一定的传动比将分度箱输出轴(12)的间歇旋转运动传递到卷绕溜板箱输出轴(40)，从而实现带材的间歇卷绕。在此同时也实现了带材(22)的递增送进以及卷绕溜板箱(23)在水平导轨(31)上的右平移。
在分度箱输出轴(12)旋转的情况下，如要求卷绕溜板箱输出轴(40)不动作时，可通过拉杆使齿轮(44)与齿轮(43)脱离啮合。
2、手动机构由手轮(52)、齿轮(53)、滑移齿轮(56)、齿轮(54)及固定在机架(32)上的齿条(57)组成。手轮(52)与齿轮(53)同轴。齿轮(56)与齿轮(53)啮合。齿轮(54)与齿轮(56)同轴，齿轮(54)与齿条(57)啮合。转动手轮(52)，可使卷绕溜板箱(23)沿水平导轨(31)左右移动，便于调试、装卸料等。如不需手动操作时，通过拉杆使滑移齿轮(56)与齿轮(53)脱离啮合。
3、装卸料机构包括一顶尖座(49)。在成形工件时，通过手轮(50)旋紧顶尖，使卷绕芯轴(48)在工作时处于两端支承的状态，改善卷绕芯轴(48)的受力条件。旋退顶尖、可方便地卸料和装料。
四、压紧机构压紧机构是为了使工件(47)在成形过程中始终与压板(26)保持紧密接触，同时使被卷绕的工件能被绕紧成形。压紧机构由张紧轮(1)、压板(26)及油缸(33)等组成。张紧轮(1)位于机床最右端，带料(22)从两张紧轮中穿过。压板(26)为一倾角为α，强度，刚度均很高且耐磨的平板，位于卷绕工件(47)的下方。油缸活塞杆支承着卷绕溜板箱(23)，缸体固定在油缸支架上。卷绕过程中，通过张紧轮(1)、压板(26)、油缸(33)而使卷绕工件在卷绕成形中始终与压板(26)保持紧密接触，同时使被卷绕的工件能被绕紧成形。
五、成形件下线槽倾角调节机构由卷绕成形原理可知，如成形工件要卷绕成径向直槽型下线槽的定子和转子，卷绕溜板箱输出轴(40)中心O的轨迹PC与压板(26)投影线PA须相交于冲槽中心P(图4)。由于卷绕溜板箱输出轴(40)中心轨迹由水平导轨确定不能调节，因此调节机构为调节下模具(20)上下高度的机构以及调节压板(26)上下高度的机构。
1、下模具(20)上下高度调节方法是采用调整垫片(21)，垫片(21)置于下模(20)的下方。
2、压板上下调节机构由球头支柱(27)、导柱(25)、(30)、防松螺母(28)、固定板(29)等组成。球头支柱(27)球头端支承于压板(26)的底部，另一端用螺纹连接在固定板(29)上。拧紧防松螺母(28)可防止球头支柱转动。导柱(25)、(30)一端用静配合与固定板(29)连接，另一端通过导套与压板(26)连接。调节时，松开防松螺母(28)，用报手拧球头支柱(27)，使球头支柱(27)转动。由于球头支柱(27)与固定板(29)用螺纹连接，固定板与机架为一体，因此球头支柱在转动的同时上下移动，而使压板(26)沿导柱(25)、(30)上下移动。调好后拧紧防松螺母，起防松作用。
本实用新型的工作原理如下在开动所述冲槽卷绕机之前，须预先在卷绕溜板箱输出轴(40)上安装直径等于被卷绕工件内径d的卷绕芯轴(48)，把带材(22)固定在卷绕芯轴(48)上，旋动手轮(50)，使顶尖顶紧芯轴(48)。手动调整卷绕溜板箱的位置，使卷绕芯轴(48)与压板(26)紧密接触，并调整好油缸(33)的压力。还需根据工件槽数Z调整好交换齿轮(9)、(11)。
所述冲槽卷绕机床开动以后，电动机(14)通过皮带传动带动曲轴(13)旋转。当曲轴转至下死点时，即通过连杆(17)、滑块(18)、模具(19)、(20)在带材上完成冲槽动作。曲轴(13)旋转时，通过轴(38)及联轴器(37)把运动传递到分度箱输入轴(36)，使分度箱输入轴(36)与曲轴(13)同步等速旋转。该连续旋转运动通过蜗杆凸轮机构(35)、(34)转化为轴(4)的具有一定转角的间歇旋转运动。冲槽机构(2)冲槽一次，即曲轴(13)旋转一周，轴(4)作一次间歇旋转运动。轴(4)的间歇旋转运动通过交换齿轮(9)、(11)传到分度箱(3)的输出轴(12)上。输出轴(12)与光杠(46)用等速联轴器(39)联接。交换齿轮(9)、(11)的配置保证了光杠(46)所需旋转角度β。卷绕溜板箱(23)内，光杠(46)的间歇旋转运动通过滑移齿轮(43)、(44)、蜗轮蜗杆机构(41)、(42)传动到卷绕溜板箱输出轴(40)，齿轮(43)到蜗轮(41)之间的传动比就保证卷绕溜板箱轴出轴(40)需旋转的角度β。由于工件(47)直径不断增大，在压板(26)和油缸(33)的作用下，卷绕溜板箱(23)随工件直径的增大而沿水平导轨(31)逐渐向右平动，也就实现了变节距送料。
当工件的下线槽为径向直槽的情况下(图3)，则成形过程中任一时刻α、D、L需满足以下关系(图4)Sinα＝ (D)/(2L) ＝常数
α压板倾角D成形过程中任一时刻的被卷绕工件直径L成形过程中任一时刻，冲槽中心至卷绕轴(40)中心的距离。
图4中P冲槽中心PC卷绕溜板箱输出轴(40)中心O的运动轨线。
PA压板(26)投影线。
根据本实用新型的工作原理，现公开下述实施例取压板倾角α＝15°功率为0.75千瓦盘式电机转子内径d＝95mm转子外径D＝145mm转子厚度B＝25mm转子下线槽数Z＝24冲槽中心至卷绕溜板箱输出轴(40)中心O的初始距离LL0＝ 95/2 × 1/(Sin15°) ＝183.53mm卷绕溜板箱输出轴(40)每次旋转角ββ＝360°／24＝15°卷绕工件成形后，冲槽中心至卷绕溜板箱输出轴(40)中心最后距离L0L0＝ 145/2 × 1/(Sin15°) ＝280.12mm本实用新型的优点为
1、本实用新型冲槽、卷绕交替进行，各机构协调动作，可保证成形零件下线槽的公差精度要求。
2、由于冲床曲轴(13)到卷绕溜板箱卷绕轴(40)的传动系统采用齿轮－－蜗杆凸轮－－光杠机构，因此(1)传动平稳，可达到很高的行程次数(可达800次／分以上)，有利于生产率的提高；(2)传动精度高，可提高工件成形精度。
3、本实用新型的本体结构采用可倾式上传动冲床(2)、水平导轨(31)、斜压板(26)的组合，使卷绕溜板箱(23)在工件成形过程中沿水平方向滑动。采用此种结构(1)克服了固定式下传动冲床、斜导轨、水平压板型的本体结构的冲槽卷绕机(专利申请CN90223192、8)因重力作用而引起的卷绕溜板箱体的下滑倾向；(2)使机架(32)的制造更加简便。
4、采用模具调整垫片(21)及压板上、下调节机构来调节成形工件下线槽倾角。调整简单、方便、可靠。
5、分度箱(3)配置于机架的左后方。与分度箱配置于机架最右端相比(专利申请CN90223192、8)(1)简化了分度箱内传动系统部件，结构更为简单；(2)使机架(32)的总体长度减少，使冲槽卷绕机床更加紧凑、合理。
6、与专利申请CN90223192、8相比，改进后的卷绕溜板箱(23)传动系统各轴的配置采用横放方式，减少了传动部件，使卷绕溜板箱更加紧凑、合理，为扩大成形零件的加工范围提供了可能。
7、卷绕溜板箱上采用顶尖支承着卷绕芯轴(48)。因此(1)使卷绕芯轴(48)在工件成形过程中受力条件得到改善(两端支承的梁)。因而提高了成形精度，提高了卷绕芯轴及整机的使用寿命；(2)可方便的卸料和装料。
8、机架和压力机底座设计为一体。结构紧凑，安装调试方便。
9、应用交换齿轮调节成形零件的圆周下线槽数，调节方便，槽数变化范围18－120。
10、本实用新型所能成形零件的范围大，所加工零件的最大外径可达200mm或更大，所加工零件的最小内径可达35mm。
权利要求1.一种冲槽卷绕机床，包括一机架，机架上的冲槽机构，分度调节机构，卷绕平移机构，压紧机构和下线槽倾角调节机构，本实用新型的特征是(1)所说的冲槽机构为一可倾式上传动冲床；(2)所说的分度调节机构为一其输入轴与冲床输出轴相联接的分度箱，所说的分度箱内有一蜗杆凸轮机构，蜗杆凸轮机构包括一与冲床的曲轴相连接的蜗杆凸轮及与蜗杆凸轮相配合的滚子盘，所说的滚子盘的轴与一组调速交换齿轮相连接，交换齿轮的输出轴与光杠相连接；(3)所说的卷绕平移机构包括一可在水平导轨上滑移的卷绕箱。卷绕箱包括卷绕机构，手动机构和装卸料机构；(4)所说的压紧机构包括一张紧轮、压板和油缸；(5)所说的下线槽倾角调节机构包括下模具上下高度调节机构和压板上下调节机构，所说的下模具上下高度调节机构是一位于下模具底部的调整垫片，所说的压板上下调节机构包括一其球头端支承于压板底部的球头支柱、两根通过导套与压板相连接的导柱。
2.根据权利要求1所述的冲槽卷绕机床，其特征在于，所说的可倾式上传动冲床位于水平机架的左端。
3.根据权利要求1、2所述的冲槽卷绕机床，其特征在于，所说的压板为一倾斜放置的平板，位于卷绕工件的下方。
4.根据权利要求1所述的冲槽卷绕机床，其特征在于，所说的卷绕机构包括一光杠，与光杠相配合的滑离齿轮，滑离齿轮与一齿轮相配合，齿轮同轴配置有蜗轮蜗杆机构。
专利摘要一种盘式电机转子和定子下线槽加工用的成型机床，包括冲槽机构、分度调节机构、卷绕平移机构、压紧机构和下线槽倾角调节机构。本机冲槽、卷绕交替进行，各机构协调动作，定成变节距的冲槽工艺，并将冲槽后的带材卷绕成符合设计要求的盘式电机转子和定子。具有结构合理、制造简单、加工性能及范围均有提高的特点。
文档编号H02K15/02GK2119042SQ9220862
公开日1992年10月14日 申请日期1992年4月26日 优先权日1992年4月26日
发明者金驷, 毛世民 申请人:西安交通大学