专利名称：钣金件旋压成型设备及成型方法
技术领域：
本发明属于机械加工领域，具体涉及一种钣金件旋压成型设备及成型方法。
背景技术：
传统大中型钣金件的翻孔或翻边作业一般在冲床或油压机上通过拉伸成形模实现，由于需要冲床或油压机、模具等，其生产成本高，开发周期长，只能适应大批大量生产； 而对于小批量的工件的生产而言，显然不适用。而对于现有旋压成型方法而言，是将工件卡在机床主轴上，并随主轴旋转，作轴向和径向运动，工件在旋轮的碾压下逐渐塑性变形，因此一般只能加工轴对称空心回转体，并且工件的尺寸不能过大，如果工件的尺寸过大，其旋转时易与机床产生干涉，并且，采用现有的旋压成型方法，工件的固定相对困难，如果固定不可靠，容易造成严重的后果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种钣金件旋压成型设备及成型方法，本发明可以对钣金件同时实现小批量及大批量的加工，降代生产成本，且更方便对非轴对称工件的加工。其技术方案如下。一种钣金件旋压成型设备，包括机架，在机架上设有工件固定台，在机架上设有驱动装置、旋转架及丝杆，旋转架在驱动装置的作用下可绕其轴线旋转，旋转架上设有能轴向移动的滑动架，旋转架、滑动架及丝杆同轴，滑动架的中心与丝杆相配合，在滑动架的周边设有旋压头，旋压头靠近工件固定台。下面对本发明进一步技术方案进行说明。所述驱动装置为带传动或链传动或齿轮传动或蜗轮蜗杆传动。如所述驱动装置包括调速电机、传动皮带及带轮，调速电机通过传动皮带与带轮连接，带轮与旋转架连接。所述机架包括架体及设于架体上的电机安装座，所述调速电机安装在该电机安装座上，在电机安装座与架体之间设有调节螺栓。在所述机架上设有旋转孔，所述旋转架包括旋转轴、拨盘及拨杆套；旋转轴置于旋转孔内并能相对旋转孔旋转，所述驱动装置与旋转轴的第一端连接，拨盘与旋转轴的第二端连接，拨杆套设于拨盘上，所述滑动架安装于拨杆套上并能相对于拨杆套轴向滑动。在所述机架上旋转孔位置设有旋转支座，在所述旋转轴上设有轴肩，在旋转支座内设有推力球轴承及向心球轴承，所述旋转轴插入推力球轴承及向心球轴承内，且轴肩被推力球轴承及向心球轴承限位。所述滑动架包括有调节导杆，调节导杆与所述旋转架的轴线垂直，所述旋压头能滑动的设置于调节导杆上，在所述旋压头与调节导杆之间设有距离调节装置。所述滑动架还包括中心螺套及滑动拨杆，滑动拨杆与所述旋转架的轴向方向相同，所述调节导杆固定在所述滑动拨杆的端部并与所述中心螺套连接；中心螺套与所述丝杆配合。所述距离调节装置包括拉杆及调节螺母，所述旋转头通过拉杆及调节螺母与所述中心螺套连接。所述旋压头包括固定轴及旋转端头，固定轴与旋转端头之间设有推力球轴承及向心球轴承。所述旋压头为至少两个，所述调节导杆与旋压头的数量相同。所述旋压头还包括有滑套，所述固定轴与滑套固接并通过滑套滑动的设置于所述调节导杆上。所述旋转端头包括上端头及下端头，上端头与下端头之间通过连接件连接，并在上端头与下端头之间形成第一放置槽，所述向心球轴承置于该第一放置槽内。在所述固定轴与旋转端头之间设有第二放置槽，所述推力球轴承置于该第二放置槽内。所述下端头的端部呈锥形。所述旋压头还包括有限位垫、固定螺钉、轴套，固定螺钉将限位垫连接在所述固定轴的端部，轴套抵压在所述向心球轴承上并被限位垫限位，在所述下端头的端部设有开孔， 该开孔与固定螺钉的位置相对应。所述工件固定台包括支撑圈及压圈，压圈相对于支撑圈更靠近所述旋转架一侧。所述支撑圈的内侧面与靠近压圈一侧的表面之间圆滑过渡。所述机架包括架体及活动架,所述工件固定台设于活动架上,在活动架与架体之间设有锁定装置。所述活动架包括底板、滚轮、锁定座、顶杆及支撑杆，在所述架体上设有压板，支撑杆位于压板的下方，滚轮设于底板的下方，锁定座设于底板的中部，所述丝杆的下端连接在该锁定座上，顶杆设于底板与所述工件固定台之间。所述锁定装置包括锁定杆、锁定螺母及锁定螺栓，在所述架体上设有压板，锁定杆的一端与所述底板固接，另一端通过锁定螺母与所述压板连接，锁定螺栓将支撑杆与所述架体连接。—种钣金件旋压成型方法，该方法包括如下步骤:A、将中部带圆孔的工件固定在工件固定台上；B、驱动装置通过旋转架带动滑动架旋转，滑动架与丝杆配合，在滑动架旋转时产生轴向移动，滑动架上的旋压头从工件的圆孔处压下并旋转，并在工件的圆孔处翻孔或翻边；C、取下工件。所述A步骤包括如下步骤al、将工件固定在活动架的工件固定台上；a2、将装有工件的活动架送入架体内，并通过锁定装置将活动架与架体固定。在所述A步骤之后，B步骤之前还有一个步骤:A1、调整旋压头相对于旋转架轴心的距离。所述C步骤包括如下步骤cl、松开锁定装置，并将活动架从架体上取出；c2、将加工好的工件从工件固定台上取出。本发明的工作原理是将工件用压板、压圈固定在支撑圈上，调速电机的驱动力经皮带传动传递至旋转架，旋转架带动旋压头转动，旋转架转动时，其中心螺套与丝杠配合并实现轴向运动，旋压头与工件接触时，在摩擦力的作用下自转，滚压头成子弹头形状，在公转和自转的同时，实现对工件的轴向、径向连续螺旋碾压，使工件塑性变形实现翻孔(边)。下面对本发明的优点进行说明。I、在对钣金进行翻边或翻孔时，需要将工件固定在工件固定台上，而通过旋压头旋转进行加工，此时，工件不需要是轴对称结构，适应性强。2、同样，在对钣金进行翻边或翻孔时，需要将工件固定在工件固定台上，工件的固定更为方便，且不会由于工件固定不可靠而发生意外。3、可以同时实现小批量及大批量的钣金工件的加工，且大幅的降低生产成本。4、在机架的的旋转孔处设有旋转支座，并在旋转支座内设有推力球轴承及向心球轴承，可以对旋转轴起到很好的轴向限位作用，并保证旋转轴可以灵活旋转。5、通过距离调节装置可以调节旋压头相对于旋转架轴心的距离，进而可以调节钣金工件的翻边或翻孔的大小，进一步提高了工件的加工能力。6、旋压头上也设有推力球轴承及向心球轴承，可以保证旋压头灵活转动，并且可以承受较大的轴向压力。7、旋压头的旋转端头采用分体式结构，即包括上端头及下端头，可以形成第一放置槽用于放置向心球轴承，并且在固定轴的端部设有限位垫，可以防止旋压头的端部脱落， 提高旋压头工作的可靠性。8、下端头的端部设有开孔，在拆卸或安装时，可以将工具(如螺丝刀)伸入开孔，并拧松或拧紧螺钉，并将限位垫取出或装上。9、下端头的端部呈锥形，在对工件进行旋压加工时，更利于工件逐渐变形弯曲，减少工件的应力。10、支撑圈靠近压圈一侧的表面与内侧面之间圆滑过渡，可以进一步降低工件在变形弯曲时的应力。11、将调速电机安装于电机安装座上，可以通过调节螺栓对电机安装座的位置进行调节，进而调节传动皮带的松紧；调速电机可以正向旋转也可反向旋转。12、机架包括架体及活动架，在加工前，可以先将工件安装于活动架的工件固定台上，再将活动架推入机架并与机架固定；在加工完成之后，先将带有工件的活动架取出，再从活动架上取下工件；活动架的移动可为人工方式，也可采用机械方式(如采用液压缸)移动；在固定工件或取下工件时，由于压圈的重量较重，可以在压圈上设置吊孔，通过专用工具将压圈吊起。
图I是本发明实施例中，通过所述钣金件旋压成型设备对工件进行加工时的结构图。图2是图I中，旋转支座处的结构放大图。图3是图I中，旋转架的结构图。图4是图I中，旋压头的结构图。附图标记说明1、机架，2、丝杆，3、旋压头，4、工件，5、调速电机，6、传动皮带，7、 带轮，8、支撑圈，9、压圈，10、旋转轴，11、拨盘，12、拨杆套，13、调节导杆，14、拉杆，15、调节螺母，16、中心螺套，17、滑动拨杆，18、旋转支座，19、轴肩，20、推力球轴承，21、向心球轴承，22、固定轴，23、上端头，24、下端头，25、螺杆，26、限位垫，27、固定螺钉，28、开孔；29、电机安装座，30、调节螺栓，31、滑套，32、底板，33、滚轮，34、锁定座，35、顶杆，36、锁定杆，37、锁定螺母，38、压板，39、轴套，40、支撑杆，41、锁定螺栓。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。如图I至图3所示,一种钣金件旋压成型设备,包括机架I,在机架I上设有工件固定台，在机架I上设有驱动装置、旋转架及丝杆2，旋转架在驱动装置的作用下可绕其轴线旋转，旋转架上设有能轴向移动的滑动架，旋转架、滑动架及丝杆2同轴，滑动架的中心与丝杆2相配合，在滑动架的周边设有旋压头3，旋压头3靠近工件固定台。其中，所述驱动装置包括调速电机5、传动皮带6及带轮7，调速电机5通过传动皮带6与带轮7连接，带轮7与旋转架连接。所述机架I包括架体及设于架体上的电机安装座29，所述调速电机5安装在该电机安装座29上，在电机安装座29与架体之间设有调节螺栓30。在机架I上设有旋转孔，所述旋转架包括旋转轴10、拨盘11及拨杆套12 ;旋转轴 10置于旋转孔内并能相对旋转孔旋转，驱动装置与旋转轴10的第一端连接，拨盘11与旋转轴10的第二端连接，拨杆套12设于拨盘11上，滑动架安装于拨杆套12上并能相对于拨杆套12轴向滑动。在机架I上旋转孔位置设有旋转支座18，在旋转轴10上设有轴肩19， 在旋转支座18内设有推力球轴承20及向心球轴承21，旋转轴10插入推力球轴承20及向心球轴承21内，且轴肩19被推力球轴承20及向心球轴承21限位。所述滑动架包括有调节导杆13，调节导杆13与旋转架的轴线垂直，旋压头3能滑动的设置于调节导杆13上，在旋压头3与调节导杆13之间设有距离调节装置。所述滑动架还包括中心螺套16及滑动拨杆17，滑动拨杆17与旋转架的轴向方向相同，调节导杆13固定在滑动拨杆17的端部并与中心螺套16连接；中心螺套16与丝杆2配合。所述距离调节装置包括拉杆14及调节螺母 15，旋转头通过拉杆14及调节螺母15与中心螺套16连接。所述旋压头3、调节导杆13及滑动拨杆17均为至少两个，旋压头3、调节导杆13及滑动拨杆17的数量相同，沿所述旋转轴10周向均布。所述旋压头3包括固定轴22及旋转端头，固定轴22与旋转端头之间设有推力球轴承20及向心球轴承21。所述旋压头3还包括有滑套31，固定轴22与滑套31固接并通过滑套31滑动的设置于调节导杆13上。所述旋转端头包括上端头23及下端头24，上端头23与下端头24之间通过连接件(即螺杆25)连接，并在上端头23与下端头24之间形成第一放置槽，向心球轴承21置于该第一放置槽内；在固定轴22与旋转端头之间设有第二放置槽，所述推力球轴承20置于该第二放置槽内。下端头24的端部呈锥形。所述旋压头3 还包括有限位垫26、固定螺钉27、轴套39，固定螺钉27将限位垫26连接在固定轴22的端部，轴套39抵压在向心球轴承21上并被限位垫26限位，在下端头24的端部设有开孔28， 该开孔28与固定螺钉27的位置相对应。所述工件固定台包括支撑圈8及压圈9，压圈9相对于支撑圈8更靠近旋转架一侧。支撑圈8的内侧面与靠近压圈9 一侧的表面之间圆滑过渡。所述机架I包括架体及活动架，工件固定台设于活动架上，在活动架与架体之间设有锁定装置。所述活动架包括底板32、滚轮33、锁定座34、顶杆35及支撑杆40，在架体上设有压板38，支撑杆40位于压板38的下方，滚轮33设于底板32的下方，锁定座34设于底板32 的中部，丝杆2的下端连接在该锁定座34上，顶杆35设于底板32与工件固定台之间。所述锁定装置包括锁定杆36、锁定螺母37及锁定螺栓41，锁定杆36的一端与底板32固接， 另一端通过锁定螺母37与压板38连接，锁定螺栓41将支撑杆40与架体连接。本实施例中，钣金件旋压成型方法包括如下步骤
A、将中部带圆孔的工件4固定在工件固定台上，具体包括如下步骤，al、将工件4固定在活动架的工件固定台上；a2、将装有工件4的活动架送入架体内，并通过锁定装置将活动架与架体固定；
Al、调整旋压头3相对于旋转架轴心的距离；
B、驱动装置通过旋转架带动滑动架旋转，滑动架与丝杆2配合，在滑动架旋转时产生轴向移动，滑动架上的旋压头3从工件4的圆孔处压下并旋转，并在工件4的圆孔处翻孔或翻边；
C、取下工件4，具体包括如下步骤cl、松开锁定装置，并将活动架从架体上取出；c2、 将加工好的工件4从工件固定台上取出。本发明的工作原理是将工件4用压板38、压圈9固定在支撑圈8上，调速电机5 的驱动力经皮带传动传递至旋转架，旋转架带动旋压头3转动，旋转架转动时，其中心螺套 16与丝杠配合并实现轴向运动，旋压头3与工件4接触时，在摩擦力的作用下自转，滚压头成子弹头形状，在公转和自转的同时，实现对工件4的轴向、径向连续螺旋碾压，使工件4塑性变形实现翻孔(边)。本实施例具有如下优点。I、在对钣金进行翻边或翻孔时，需要将工件4固定在工件固定台上，而通过旋压头3旋转进行加工，此时，工件4不需要是轴对称结构，适应性强。2、同样，在对钣金进行翻边或翻孔时，需要将工件4固定在工件固定台上，工件4 的固定更为方便，且不会由于工件4固定不可靠而发生意外。3、可以同时实现小批量及大批量的钣金工件4的加工，且大幅的降低生产成本。4、在机架I的的旋转孔处设有旋转支座18，并在旋转支座18内设有推力球轴承 20及向心球轴承21，可以对旋转轴10起到很好的轴向限位作用，并保证旋转轴10可以灵活旋转。5、通过距离调节装置可以调节旋压头3相对于旋转架轴心的距离，进而可以调节钣金工件4的翻边或翻孔的大小，进一步提高了工件4的加工能力。6、旋压头3上也设有推力球轴承20及向心球轴承21,可以保证旋压头3灵活转动，并且可以承受较大的轴向压力。7、旋压头3的旋转端头采用分体式结构，即包括上端头23及下端头24，可以形成第一放置槽用于放置向心球轴承21，并且在固定轴22的端部设有限位垫26，可以防止旋压头3的端部脱落，提高旋压头3工作的可靠性。8、下端头24的端部设有开孔28，在拆卸或安装时，可以将工具(如螺丝刀)伸入开孔28，并拧松或拧紧螺钉，并将限位垫26取出或装上。
9、下端头24的端部呈锥形，在对工件4进行旋压加工时，更利于工件4逐渐变形弯曲，减少工件4的应力。10、支撑圈8靠近压圈9 一侧的表面与内侧面之间圆滑过渡，可以进一步降低工件 4在变形弯曲时的应力。 11、将调速电机5安装于电机安装座29上，可以通过调节螺栓30对电机安装座29 的位置进行调节，进而调节传动皮带6的松紧；调速电机5可以正向旋转也可反向旋转。12、机架I包括架体及活动架，在加工前，可以先将工件4安装于活动架的工件固定台上，再将活动架推入机架I并与机架I固定；在加工完成之后，先将带有工件4的活动架取出，再从活动架上取下工件4 ;活动架的移动可为人工方式，也可采用机械方式(如采用液压缸)移动；在固定工件4或取下工件4时，由于压圈9的重量较重，可以在压圈9上设置吊孔，通过专用工具将压圈9吊起。以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。
权利要求
1.一种钣金件旋压成型设备，其特征在于，包括机架，在机架上设有工件固定台，在机架上设有驱动装置、旋转架及丝杆，旋转架在驱动装置的作用下可绕其轴线旋转，旋转架上设有能轴向移动的滑动架，旋转架、滑动架及丝杆同轴，滑动架的中心与丝杆相配合，在滑动架的周边设有旋压头，旋压头靠近工件固定台。
2.如权利要求I所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述驱动装置为带传动或链传动或齿轮传动或蜗轮蜗杆传动。
3.如权利要求2所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述驱动装置包括调速电机、 传动皮带及带轮，调速电机通过传动皮带与带轮连接，带轮与旋转架连接。
4.如权利要求I所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述机架包括架体及设于架体上的电机安装座，所述调速电机安装在该电机安装座上，在电机安装座与架体之间设有调节螺栓。
5.如权利要求I所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，在所述机架上设有旋转孔，所述旋转架包括旋转轴、拨盘及拨杆套；旋转轴置于旋转孔内并能相对旋转孔旋转，所述驱动装置与旋转轴的第一端连接，拨盘与旋转轴的第二端连接，拨杆套设于拨盘上，所述滑动架安装于拨杆套上并能相对于拨杆套轴向滑动。
6.如权利要求5所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，在所述机架上旋转孔位置设有旋转支座，在所述旋转轴上设有轴肩，在旋转支座内设有推力球轴承及向心球轴承，所述旋转轴插入推力球轴承及向心球轴承内，且轴肩被推力球轴承及向心球轴承限位。
7.如权利要求I至6中任一项所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述滑动架包括有调节导杆，调节导杆与所述旋转架的轴线垂直，所述旋压头能滑动的设置于调节导杆上， 在所述旋压头与调节导杆之间设有距离调节装置。
8.如权利要求7所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述滑动架还包括中心螺套及滑动拨杆，滑动拨杆与所述旋转架的轴向方向相同，所述调节导杆固定在所述滑动拨杆的端部并与所述中心螺套连接；中心螺套与所述丝杆配合。
9.如权利要求8所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述距离调节装置包括拉杆及调节螺母，所述旋转头通过拉杆及调节螺母与所述中心螺套连接。
10.如权利要求7所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述旋压头包括固定轴及旋转端头，固定轴与旋转端头之间设有推力球轴承及向心球轴承。
11.如权利要求10所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述旋压头为至少两个，所述调节导杆与旋压头的数量相同。
12.如权利要求10所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述旋压头还包括有滑套， 所述固定轴与滑套固接并通过滑套滑动的设置于所述调节导杆上。
13.如权利要求10所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述旋转端头包括上端头及下端头，上端头与下端头之间通过连接件连接，并在上端头与下端头之间形成第一放置槽，所述向心球轴承置于该第一放置槽内。
14.如权利要求13所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，在所述固定轴与旋转端头之间设有第二放置槽，所述推力球轴承置于该第二放置槽内。
15.如权利要求10所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述下端头的端部呈锥形。
16.如权利要求10所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述旋压头还包括有限位垫、固定螺钉、轴套，固定螺钉将限位垫连接在所述固定轴的端部，轴套抵压在所述向心球轴承上并被限位垫限位，在所述下端头的端部设有开孔，该开孔与固定螺钉的位置相对应。
17.如权利要求I至6中任一项所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述工件固定台包括支撑圈及压圈，压圈相对于支撑圈更靠近所述旋转架一侧。
18.如权利要求17所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述支撑圈的内侧面与靠近压圈一侧的表面之间圆滑过渡。
19.如权利要求17所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述机架包括架体及活动架，所述工件固定台设于活动架上，在活动架与架体之间设有锁定装置。
20.如权利要求19所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述活动架包括底板、滚轮、锁定座、顶杆及支撑杆，在所述架体上设有压板，支撑杆位于压板的下方，滚轮设于底板的下方，锁定座设于底板的中部，所述丝杆的下端连接在该锁定座上，顶杆设于底板与所述工件固定台之间。
21.如权利要求19所述钣金件旋压成型设备，其特征在于，所述锁定装置包括锁定杆、 锁定螺母及锁定螺栓，锁定杆的一端与所述底板固接，另一端通过锁定螺母与所述压板连接，锁定螺栓将支撑杆与所述架体连接。
22.一种钣金件旋压成型方法，其特征在于，该方法包括如下步骤:A、将中部带圆孔的工件固定在工件固定台上；B、驱动装置通过旋转架带动滑动架旋转，滑动架与丝杆配合，在滑动架旋转时产生轴向移动，滑动架上的旋压头从工件的圆孔处压下并旋转，并在工件的圆孔处翻孔或翻边；C、取下工件。
23.如权利要求22所述钣金件旋压成型方法，其特征在于，所述A步骤包括如下步骤: al、将工件固定在活动架的工件固定台上；a2、将装有工件的活动架送入架体内，并通过锁定装置将活动架与架体固定。
24.如权利要求22所述钣金件旋压成型方法，其特征在于，在所述A步骤之后，B步骤之前还有一个步骤:Al、调整旋压头相对于旋转架轴心的距离。
25.如权利要求22所述钣金件旋压成型方法，其特征在于，所述C步骤包括如下步骤 Cl、松开锁定装置，并将活动架从架体上取出；c2、将加工好的工件从工件固定台上取出。
全文摘要
本发明公开了一种钣金件旋压成型设备及成型方法，该钣金件旋压成型设备包括机架，在机架上设有工件固定台，在机架上设有驱动装置、旋转架及丝杆，旋转架在驱动装置的作用下可绕其轴线旋转，旋转架上设有能轴向移动的滑动架，旋转架、滑动架及丝杆同轴，滑动架的中心与丝杆相配合，在滑动架的周边设有旋压头，旋压头靠近工件固定台。本发明可以对钣金件实现小批量及大批量的加工，降代生产成本，且更方便对非轴对称工件的加工。
文档编号B21D22/14GK102601196SQ20111002412
公开日2012年7月25日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者刘加春 申请人:珠海格力电器股份有限公司