专利名称：一种旋压成型工艺及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压力成型加工工艺及装置。
现有的制造锅体类的空心制品的装置一般采用拉伸液压机。采用拉伸液压机制造锅体类的空心制品存在以下缺点1、器皿外表形状受加工条件的制约，只能加工壁厚尺寸相同的器皿，所制出的器皿造型单一、呆板，不能满足一次成型加工具有不同壁厚尺寸的特殊外形器皿的要求；2、材料损耗大，由于拉伸时必须压紧坯料的边，拉伸成型后，坯料的边就被切除丢弃，所以就耗费材料；3、模具费用大，生产不同规格的产品必须先制造相应的凸模、凹模，而凸模、凹模的制造成本是比较高的。
为了克服拉伸液压机的上述缺点，人们又发明了一种回转成型的工艺，这种工艺是通过转动着的芯模牵动被尾顶夹紧的坯料，然后通过滚轮将转动着的板材压制成所需的形状。采用这种工艺从理论上解决了拉伸液压机的上述缺陷。但如何将这种工艺有效地实现，人们还在不断地摸索之中。
本发明的发明目的在于提供一种能有效实现旋压成型的、所用设备结构简单、运行可靠、生产效率高的旋压成型工艺及其装置。
本发明的旋压成型工艺是这样实现的，包括通过转动着的芯模牵动被尾顶夹紧的坯料，然后通过滚轮将转动着的坯料压制成所需的形状，其特别之处在于将滚轮的运动分解成两个相互垂直的运动并由液压传动机构带动实现，而液压传动机构的运动行程是由控制装置控制的，控制装置依据所要加工成型的锅体类的空心制品的外形曲线，把滚轮将要进行的运动分解成两个相互垂直的运动并将该两个运动换算成驱动相应液压传动机构动作的液压油的流量，然后控制装置依据该液压油的流量参数控制向两个相互垂直的液压传动机构的供油流量，使滚轮能将通过转动着的芯模牵动并被尾顶夹紧的坯料压制成所需形状的锅体类的空心制品。
这里，实现把滚轮将要进行的运动，分解成两个相互垂直的运动，并将该两个运动换算成驱动相应液压传动机构动作的液压油的流量的方法，可以是用液压随动阀以及曲线与锅体类的空心制品的外形曲线相同的模板来实现，即将液压随动阀的阀杆靠在模板的曲线上，并使液压随动阀的运动与两个液压传动机构的运动同步，这样当滚轮的运动轨迹与模板的曲线不一致时，液压随动阀的阀杆会即时调整输送到液压传动机构上的液压油的流量，使滚轮的运动轨迹与模板曲线一致，达到仿形的作用。从而通过滚轮将坯料压制成所需形状的锅体类的空心制品。
这里，为了方便控制，运行时，其中一液压传动机构为定速运动。这样，液压随动阀只需调整供应到另一液压传动机构上的液压油的流速就能使滚轮的运行轨迹与模板的曲线一致。
本发明的旋压成型装置是这样实现的，包括机架、动力传动机构、芯模、尾顶、尾顶夹紧机构、滚轮、滚轮进给装置，动力传动机构、尾顶夹紧机构相对地固定在机架上，滚轮进给装置固定在动力传动机构和尾顶夹紧机构侧面的机架上，芯模固定在动力传动机构的主轴上，尾顶固定在尾顶夹紧机构上，滚轮固定在滚轮进给装置上，其特别之处在于滚轮进给装置主要由滚轮支架、径向导向导轨和拖板、轴向导向导轨和拖板、径向动力传动油缸、轴向动力传动油缸、控制机构构成，滚轮支架活动连接在径向导向导轨、拖板上并由径向动力传动油缸带动，径向导向导轨、拖板活动连接在轴向导向导轨、拖板上并由轴向动力传动油缸带动，控制机构控制径向、轴向动力传动油缸动作。
工作时，控制机构按预设程序控制径向、轴向动力传动油缸作进给运动，带动滚轮支架作出二维方向的移动，带动滚轮靠向转动的坯料，此时，在控制机构的控制下，滚轮按预设程序所设定的轨迹将坯料旋压成所需的形状。采用油缸带动，既保证滚轮能短距离准确移动，同时又能输出足够的压力。
这里，控制机构可以是微机控制机构，也可以是机械式控制机构。采用机械式控制机构时，控制机构主要由仿形模架装置、液压随动阀、模板构成，液压随动阀固定在滚轮支架上，模板设置在仿形模架装置上，液压随动阀的阀杆靠在模板上，液压随动阀的液压油输入端与液压站液压油的输出端相连，液压随动阀的液压油输出端分别与相应的径向动力传动油缸液压油输入端相连。工作时，径向传动导轨、拖板在轴向动力传动油缸的带动下匀速沿轴向传动导轨、拖板上运行，液压随动阀随着滚轮支架移动而移动，液压随动阀的阀杆靠在模板上，当滚轮支架运动的轨迹与液压随动阀上的阀杆运动的轨迹不一致时，阀杆会自动调节液压随动阀，通过液压随动阀调整供给径向动力传动油缸的油量及方向，使滚轮的运行轨迹与液压随动阀上的阀杆沿模板运行的运行轨迹一致，这样，就能控制滚轮的运行轨迹，使所加工出来的空心产品截面外边的外形与模板的外形相同，其内孔的形状与芯模的形状相同。
为了方便操作、提高生产效率，在芯模端头下面的机架上设有一托料装置。还可根据需要在主轴箱尾部设有卸件装置，以便将旋压成型后的工件从芯模上面卸下。卸件装置主要由设置在主轴箱尾部的轴向动力驱动装置及由其驱动的贯穿主传动轴及芯模的顶托杆构成。工作时，先把坯料置于托料装置上，然后启动旋压机，旋压机按预设程序启动托料装置使板材坯料移动到预设位置，接着尾顶夹紧自动将坯料固定在芯模与尾顶间，然后滚轮进给装置启动，通过滚轮将坯料加工成所需的产品。采用了托料装置后，既提高了生产的自动化程度，又提高了生产效率，同时也减轻了操作的劳动强度，防止操作者放置坯料时，被芯模、尾顶夹伤，加强了操作的安全性。
本发明与已有技术相比，由于在旋压成型工艺中采用了二维液压传动及由液压随动阀、模板构成的控制装置，在旋压成型装置中采用了径向、轴向导向导轨和拖板、滚轮支架及相应的动力传动油缸和控制机构，因而具有精确、高效、可靠地实现强力旋压加工生产外观造型丰富的空心产品的优点。
图1为本发明旋压装置的结构示意图；图2为本发明的液压原理图。
现结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述本发明的旋压成型工艺是这样实现的，包括通过转动着的芯模牵动被尾顶夹紧的坯料，然后通过滚轮将转动着的板材压制成所需的形状，其特别之处在于将滚轮的运动分解成两个相互垂直的运动并由液压传动机构带动实现，而液压传动机构的运动行程是由控制装置控制的，控制装置依据所要加工成型的锅体类的空心制品的外形曲线，将滚轮将要进行的运动分解成两个相互垂直的运动并将该两个运动换算成驱动相应液压传动机构动作的液压油的流速，然后控制装置依据该液压油的流速参数控制向两个相互垂直的液压传动机构的供油流速，使滚轮能将通过转动着的芯模牵动并被尾顶夹紧的坯料压制成所需形状的锅体类的空心制品。
这里，实现将滚轮将要进行的运动，分解成两个相互垂直的运动，并将该两个运动换算成驱动相应液压传动机构动作的液压油的流速的方法，可以是用液压随动阀以及曲线与锅体类的空心制品的外形曲线相同的模板来实现，即将液压随动阀的阀杆靠在模板的曲线上，并使液压随动阀的运动与两个液压传动机构的运动同步，这样当滚轮的运动轨迹与模板的曲线不一致时，液压随动阀的阀杆会即时调整输送到液压传动机构上的液压油的流速，使滚轮的运动轨迹与模板曲线一致，运行时，其中一液压传动机构为定速运动。
如图所示，本发明的旋压成型装置主要由机架1、动力传动机构2、芯模3、尾顶4、尾顶夹紧机构5、滚轮6、滚轮进给装置7构成，动力传动机构2、尾顶夹紧机构5相对地固定在机架1上，滚轮进给装置7固定在动力传动机构2和尾顶夹紧机构5侧面的机架1上，芯模3固定在动力传动机构2的主轴上，尾顶4固定在尾顶夹紧机构5上，滚轮6固定在滚轮进给装置7上，其特别之处在于滚轮进给装置7主要由滚轮支架8、径向导向导轨、拖板9、轴向导向导轨、拖板10、径向动力传动油缸11、轴向动力传动油缸12、控制机构13构成，滚轮支架8活动连接在径向导向导轨、拖板9上并由径向动力传动油缸11带动，径向导向导轨、拖板9活动连接在轴向导向导轨、拖板10上并由轴向动力传动油缸12带动，控制机构13控制径向、轴向动力传动油缸11、12动作。控制机构13主要由仿形模架装置14、液压随动阀15、模板16构成，液压随动阀15固定在滚轮支架8上，模板16设置在仿形模架装置14上，液压随动阀15的阀杆17靠在模板16上，液压随动阀15的液压油输入端与液压站18的液压油输出端相连，液压随动阀15的液压油输出端分别与相应的径向动力传动油缸11液压油输入端相连。在芯模3端头下面的机架1上设有一托料装置19。为了使旋压机工作一周期后能自动、准时、快速回复到初始位置，以准备进行下一个周期的生产，在径向、轴向导向导轨、拖板9、10上分别设置一对限位开关20、21，这样，当滚轮6完成对板材坯料22滚压成型后，此时，径向、轴向导向导轨、拖板9、10上的终结限位开关20、21被触动，旋压机就自动控制相应的液压系统使滚轮支架8回复到初始位置。每对限位开关20、21的作用是限制滚轮6只能在限位开关20、21限制的范围内移动。为了使托料装置19准确定位，在托料装置19上设有定位开关23。
这里，径向、轴向导向导轨9、10相互间呈90°并且径向、轴向导向导轨、拖板9、10与芯模、尾顶所形成的轴线呈20°～60°，最好为22°30’或45°，这样，既保证了滚轮与液压随动阀15同步精确、及时地作二维方向的移动，同时，保证了滚轮滚压坯料时有足够有效的压力。
在动力传动机构2尾部设有卸件装置，卸件装置主要由设置在动力传动机构2尾部的轴向动力驱动装置24及由其驱动的贯穿动力传动机构2及芯模3的顶托杆25构成。
权利要求
1.一种旋压成型工艺，包括通过转动着的芯模牵动被尾顶夹紧的坯料，然后通过滚轮将转动着的坯料旋压制成所需的形状，其特征在于将滚轮的运动分解成两个相互垂直的运动并由液压传动机构带动实现，而液压传动机构的运动行程是由控制装置控制的，控制装置依据所要加工成型的锅体类的空心制品的外形曲线，把滚轮将要进行的运动分解成两个相互垂直的运动并将该两个运动换算成驱动相应液压传动机构动作的液压油的流量，然后控制装置依据该液压油的流量参数控制向两个相互垂直的液压传动机构的供油流量，使滚轮能将通过转动着的芯模牵动并被尾顶夹紧的坯料压制成所需形状的锅体类的空心制品。
2.根据权利要求1所述的旋压成型工艺，其特征在于实现把滚轮将要进行的运动，分解成两个相互垂直的运动，并将该两个运动换算成驱动相应液压传动机构动作的液压油的流量的方法，可以是用液压随动阀以及曲线与锅体类的空心制品的外形曲线相同的模板来实现，即将液压随动阀的阀杆靠在模板的曲线上，并使液压随动阀的运动与两个液压传动机构的运动同步，这样当滚轮的运动轨迹与模板的曲线不一致时，液压随动阀的阀杆会即时调整输送到液压传动机构上的液压油的流量，使滚轮的运动轨迹与模板曲线一致。
3.根据权利要求1所述的旋压成型工艺，其特征在于液压传动机构运行时，其中一液压传动机构为定速运动。
4.一种旋压机，包括机架、动力传动机构、芯模、尾顶、尾顶夹紧机构、滚轮、滚轮进给装置，动力传动机构、尾顶夹紧机构相对地固定在机架上，滚轮进给装置固定在动力传动机构和尾顶夹紧机构侧面的机架上，芯模固定在动力传动机构的主轴上，尾顶固定在尾顶夹紧机构上，滚轮固定在滚轮进给装置上，其特征在于滚轮进给装置主要由滚轮支架、径向导向导轨和拖板、轴向导向导轨和拖板、径向动力传动油缸、轴向动力传动油缸、控制机构构成，滚轮支架活动连接在径向导向导轨、拖板上并由径向动力传动油缸带动，径向导向导轨、拖板活动连接在轴向导向导轨、拖板上并由轴向动力传动油缸带动，控制机构控制径向、轴向动力传动油缸动作。
5.根据权利要求4所述的旋压机，其特征在于控制机构主要由仿形模架装置、液压随动阀、模板构成，液压随动阀固定在滚轮支架上，模板设置在仿形模架装置上，液压随动阀的阀杆靠在模板上，液压随动阀的液压油输入端与液压油站的液压油的输出端相连，液压随动阀的液压油输出端分别与相应的径向动力传动油缸液压油输入端相连。
6.根据权利要求4所述的旋压机，其特征在于在芯模端头下面的机架上设有一托料装置。
7.根据权利要求4所述的旋压机，其特征在于在径向、轴向导向导轨、拖板上分别设置一对限位开关。
8.根据权利要求4所述的旋压机，其特征在于径向、轴向导向导轨拖板相互间呈90°并且径向、轴向导向导轨、拖板与芯模、尾顶所形成的轴线呈20°～60°，最好为45°或22°30’。
9.根据权利要求4所述的旋压机，其特征在于在动力传动机构尾部设有卸件装置，卸件装置主要由设置在动力传动机构尾部的轴向动力驱动装置及由其驱动的贯穿动力传动机构及芯模的顶托杆构成。
全文摘要
一种旋压成型工艺及其装置,主要是将滚轮的运动分解成两个相互垂直的运动并由液压传动机构带动实现,而液压传动机构的运动行程是由控制装置控制的,控制装置依据所要加工成型的锅体类的空心制品的外形曲线,将滚轮将要进行的运动分解成两个相互垂直的运动并将该两个运动换算成驱动相应液压传动机构动作的液压油的流速,然后控制装置依据该液压油的流速参数控制向两个相互垂直的液压传动机构的供油流速,使滚轮能将通过转动着的芯模牵动并被尾顶夹紧的坯料压制成所需形状的锅体类的空心制品。本发明与已有技术相比,具有精确、高效、可靠地实现强力旋压加工生产外观造型丰富的空心产品的优点。
文档编号B21D22/00GK1347774SQ0112992
公开日2002年5月8日 申请日期2001年11月19日 优先权日2001年11月19日
发明者霍伟良 申请人:佛山市佳能事液压机器制造有限公司