一种具有三维调整功能的轮辋滚型的制造方法
【专利摘要】一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，它包括机体、上主轴模块、下主轴模块和侧轮导向装置，上主轴模块包括第一偏心块、第一铰轴、第一主轴和第一不完全齿轮；第一铰轴前端安装一第一关节轴承，第一关节轴承通过第一圆筒滑套安装在机体上，第一铰轴后端通过第一偏心轴套活结在机体上，且在第一偏心轴套和第一铰轴之间设置调心轴承；第一主轴后端设有第一驱动元件；在第一偏心块前中部和机体之间设有一驱动第一偏心块升降的第一升降装置；下主轴模块和上主轴模块基本相同，增加一套环状体及驱动装置；在第二偏心块前端和机体之间设有第二升降装置。可以实现动态调控，实现有单一方向上调节向三维空间全方位调节的转变。
【专利说明】一种具有三维调整功能的轮辋滚型机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及轮辋滚型机局部机构的改进，具体的说是一种具有三维空间调整功能的轮辋滚型机。
【背景技术】
[0002]在中国专利文献CN2629864Y中公开了一种带有悬臂梁的滚型机，其中的上下主轴分别通过轴承安装在机架上，并在上轴的悬臂端设置一个支撑点，该支撑点是通过在机架上固定的悬臂梁提供的，可见，该滚型机中的上下辊是不具有轴向和径向调节功能的。
[0003]在中国专利文献CN2629867Y中公开了一种轴向可调式滚型机，其方案是将下主轴通过轴承安装在一个轴套中，而轴套和机架是通过滑动配合的，且在轴套和机架之间设有可以调节轴向移动的螺杆机构，这样通过螺杆机构可以调整其轴向位置，这仅仅实现了轴向的移动，不具有三维空间内任意角度调节的功能，且当需要调解时，需要使用大的扳手进行手动调节，非常不方便。
[0004]在中国专利文献CN202539320U中公开了一种滚型机，该滚型机的结构特点描述的不是很清楚，大概是指该滚型机中的上下主轴是彼此平行设置的，两主轴之间的轴间距可以通过上下两侧的油缸进行调节，其他细节不详。也不具有三维空间内任意调节的功能。
实用新型内容
[0005]为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，可以实现动态调控，实现有单一方向上调节向三维空间全方位调节的转变，是一种换代
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[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为:一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，包括机体、上主轴模块、下主轴模块和侧轮导向装置，所述上主轴模块和下主轴模块上下相对设置，其特征是，
[0007]所述上主轴模块包括第一偏心块、第一铰轴、第一主轴和第一不完全齿轮；在第一偏心块中设有两个平行设置的第一通孔和第二通孔，第一铰轴穿过其中的第一通孔后前端安装一第一关节轴承，第一关节轴承通过第一圆筒滑套安装在机体上，且在第一圆筒滑套和机体之间设有一个使得第一圆筒滑套仅有直线滑动自由度的限位装置，第一铰轴后端通过第一偏心轴套活结在机体上，且在第一偏心轴套和第一铰轴之间设置调心轴承；第一铰轴和第一偏心块固定连成一体；第一主轴后端设有第一驱动元件；
[0008]在第一偏心块前中部和机体之间设有一驱动第一偏心块升降的第一升降装置；
[0009]所述下主轴模块包括第二偏心块、第二铰轴、第二主轴和第二不完全齿轮，所述第二偏心块中具有两个平行设置的第三通孔和第四通孔，所述第二铰轴穿过第三通孔后前端安装一第二关节轴承，第二关节轴承通过第二圆筒滑套安装在机体上，且在圆筒滑套安装在机体之间设有一个使得第二圆筒滑套仅有直线滑动自由度的限位装置，后端通过第二偏心轴套活结在机体上，且在第二偏心轴套和第二铰轴之间设有调心轴承；第二铰轴和第二偏心块固定连成一体；第二主轴后端设有第二驱动元件；在第二偏心轴套的外端通过紧固件固定连接一个轴套，在所述轴套上套置一个仅具有转动自由度的环状体，在环状体的外螺纹上通过螺纹连接旋合一个法兰，所述法兰固定在机体上，在环状体的外端固定驱动环状体转动的驱动装置；
[0010]第一不完全齿轮和第二不完全齿轮分别与第一偏心块和第二偏心块固定连接，且所述第一不完全齿轮和第二不完全齿轮进行啮合，其中一个不完全齿轮向外延伸一个摇臂，所述摇臂连接一个第一螺旋升降器；第一偏心轴套和第二偏心轴套偏心方向相反，当摇臂摆动时，第一偏心轴套和第二偏心轴套同时做相向或者相背运动；
[0011]同理的，在第二偏心块前端和机体之间设有第二升降装置；
[0012]在第一主轴两侧分别设有侧轮导向装置。
[0013]两主轴后端的两个驱动元件结构相同，皆包括液压马达和万向节，液压马达通过万向节与对应的主轴进行活动连接。
[0014]所述的驱动装置包括一个固定在环状体外端的第一链轮，第一链轮通过链条传动和一个蜗轮蜗杆减速器进行连接，所述蜗轮蜗杆减速器的输入端连接一伺服电机。
[0015]第一升降装置包括螺旋升降机和伺服电机，所述螺旋升降机的输出轴和壳体分别与第一偏心块和机体铰接，螺旋升降机由伺服电机驱动。
[0016]第一螺旋升降器的动力输入端为一手轮或者伺服电机。
[0017]所述第二升降装置为一顶升油缸，所述顶升油缸两端分别铰接在机体和第二偏心块上。
[0018]在第一主轴两侧设有侧轮导向装置；进一步地，所述侧轮导向装置包括支撑架和导向轮，所述支撑架安装在机架前侧，且支撑架上设有一个与主轴平行设置的轴，两个导向轮对称安装在轴上，且在导向轮上安装有锁紧螺栓。
[0019]进一步地，控制两个滑动套筒的两个限位装置结构相同，限位装置包括一个与对应圆筒滑套固定连接的端盖，在所述端盖上设置一个沿对应铰轴轴向的限位滑槽，在限位滑槽和机体之间设置一个螺钉。
[0020]在所述第一主轴和第二主轴上分别设置旋转编码器。
[0021]在第一主轴和第二主轴的根部都设计有液压推料总成，所述液压推料总成包括第一环、第二环、密封圈和注油嘴，所述第一环的侧面具有一个用于容纳第二环的环形槽，在所述第二环和环形槽之间设有至少一道密封圈，且在所述第二环接触的所述环形槽底部设有注油通道，所述注油通道外端安装一注油嘴。
[0022]本实用新型的有益效果是:
[0023]1、通过第一、第二升降装置可以调整两主轴倾斜角度。
[0024]2、一般滚型机只能是下轴调节，本机实现了上下两轴均能在垂直方向调节，从而扩大了空间的调节范围，可以适应更大尺寸规格的工件，扩大了加工范围。
[0025]3、下主轴水平前后调节机构(环状体)，取代了原来加垫片的调整方法，更加便于调整模具在前后方位上的配合。
[0026]4、在上下主轴的根部都设计有推料环，通过油嘴注入干油，依靠油枪压力推动推料环向前，从而推动主轴上的型滚向前有限的滑动，为顺利拆卸型滚创造有利条件，便于快速拆装型滚，提闻了效率。[0027]5、通过在主轴上设置旋转编码器，实时监控上下轴的转速，根据模具大小调整上下轴转速达到一个最佳比例，防止工件在滚型过程产生滑动，导致工件变形。滚型机两侧加有侧轮导向装置防止工件滚型过程中变形。进给油缸内部加有位移传感器，及时准确的确定进给的距离。通过以上几点有效地防止滚型过程中废品的产生，大大的提高产品的合格率。
[0028]6、导向轮的工作压力、高度及前后可以根据需要进行方便调节，锁紧装置采用键槽防转片锁紧。
[0029]7、滚型机主轴轴承采用强制油润滑，润滑系统配有冷却装置。滚型模具滚型过程中采用皂化液冷却，有效地减少工件对模具的磨损。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型的立体图；
[0031]图2为本实用新型的主视图；
[0032]图3为本实用新型的左视图；
[0033]图4为本实用新型的后视图；
[0034]图5为本实用新型省略侧轮导向装置的主视图；
[0035]图6为图5中A—A剖视放大图；
[0036]图7为图6中B处局部放大图；
[0037]图8为图5中E-E剖视放大图；
[0038]图9为图4中G-G剖视放大图；
[0039]图10为图4中H—H剖视放大图
[0040]图11为图6中C处局部放大图；
[0041]图12为液压推料总成全剖图。
【具体实施方式】
[0042]如图1至图12，包括几大部件:机体，上、下主轴模块，左、右侧轮导向装置等。下面对本实用新型的创新点进行详细的说明:
[0043]结构特点之一:上下两主轴同时相向倾斜角度调节机构，详解如下:
[0044]如图6，上主轴模块包括第一偏心块11、第一铰轴12、第一主轴13和第一不完全齿轮14。
[0045]第一偏心块11为一铸铁件,在第一偏心块11中机加工两个平行设置的第一通孔和第二通孔，第一铰轴12穿过其中的第一通孔后前端通过第一关节轴承安装在机体上，后端通过第一偏心轴套活结在机体上，且在第一偏心轴套和第一铰轴之间设置调心轴承，这样可以保证第一铰轴相对于前端具有一定的三维活动余量，即通过偏心轴套的位置转动调节第一铰轴12后端相对于前端做上下方位的运动，进而驱动第一铰轴沿前后方向发生倾斜，进而调整第一主轴的倾斜角度。在第一铰轴和第一通孔之间设有键15，将两者连成一体，考虑装配工艺，可以将键的部位单独设计一个辅助件，然后将辅助件与第一偏心块进行固定连接即可，这样，当第一铰轴主动转动时，可以带动第一偏心块进行转动，当第一铰轴轴向移动时，可以带动偏心块直线移动。第一主轴13穿过第二通孔后前端为悬臂端131，悬臂端用于安装模具，第一主轴后端通过第一万向节16与液压马达17连接，第一主轴与第二通孔之间以及所述第二主轴与第四通孔之间皆为滚柱轴承18，通过液压马达可以驱动第一主轴的转动。
[0046]另外，如图5，在第一偏心块11前端和机体9之间设有螺旋升降机21，两端为圆销铰接，由伺服电机驱动，可以实现第一主轴的快速升降。
[0047]同理的，在在第二偏心块前端和机体之间设有顶升油缸22，为防止干涉，两端连接处采用圆销铰接，可以实现第二主轴的快速升降。
[0048]并在模具相关部位设有径向的定位机构，这是常识。
[0049]另外，参考图6、图7，下主轴模块包括第二偏心块31、第二铰轴32、第二主轴33和第二不完全齿轮34，所述第二偏心块中具有两个平行设置的第三通孔和第四通孔，所述第二铰轴32穿过第三通孔后前端通过第二关节轴承38活结在机体上，后端通过第二偏心轴套35活结在机体上，且在第二偏心轴套和第二铰轴之间设有调心轴承36，且在第二铰轴和第三通孔之间设有键15’，考虑装配工艺，可以将键的部位单独设计一个辅助件，然后将辅助件与第二偏心块31进行固定连接即可。第二主轴33穿过第四通孔后前端为安装模具的悬臂端，后端通过第二万向节37与液压马达连接；基本结构和上主轴模块完全相同。两个模块之间同步相向倾斜角度调节是通过下面结构实现联动的:
[0050]如图4，第一不完全齿轮14通过紧固件与第一偏心套固定连接，第二不完全齿34通过紧固件与第二偏心套固定连接，所述第一不完全齿轮14和第二不完全齿轮34啮合，且第二不完全齿轮34向外延伸一个摇臂41，摇臂连接一个第一螺旋升降器42。第一螺旋升降器为一个常用商品部件，如图9、图10所示，基本结构包括丝杠421、蜗轮蜗杆422和手轮423，所述丝杠421与摇臂铰接，所述蜗轮蜗杆中的蜗轮轴心设有与丝杠配合的螺纹，所述蜗杆的驱动端设有手轮423。
[0051]第一偏心轴套和第二偏心轴套偏心方向相反，当摇臂摆动时，第一偏心轴套和第二偏心轴套同时做相向或者相背运动，转动手轮423通过第一螺旋升降器42带动第二不完全齿轮34转动时，两不完全齿轮通过各自偏心轴套带动两个铰轴在前后方向上的倾角(夹角)就会发生微量的变化，最终体现在上下两主轴发生相向倾斜，双倍分离或靠近，进而可以满足对模具磨损后的微量的补偿。调整手轮转动角度就可以调整两主轴倾斜角度。
[0052]这种调节结构的优点:
[0053]A、两个主轴同时向中间调整，在手轮调整量较小的情况下，解决因工作中受力主轴发生变形导致的工件质量不稳定。
[0054]B、两个主轴联动同时向中间调整，模具前后位置同步改变，有效的解决了只调整一个主轴时，夹角调整了，模具前后位移发生变化，导致前后型面不符的现象。
[0055]C、两个主轴同时向中间调整，在工作过程中两个主轴受力均匀，有效地提高了轴的寿命。
[0056]D、两主轴同时相对运动，使得滚型模具型面接触低点更加合理，有效地提高模具的寿命。
[0057]结构特点之二:上下两主轴垂直间距调节机构，详解如下:
[0058]图5中，如上所述，在第一偏心块13前端和机体9之间设有螺旋升降机21，由电机驱动，可以实现第一主轴的快速升降。电动机带动螺旋升降机驱使第一主轴上下垂直移动，达到扩大调节上下轴间距的目的。
[0059]同理的，在在第二偏心块前端和机体之间设有顶升油缸22，可以实现第二主轴的快速升降。顶升油缸内部加有位移传感器，及时准确的确定进给的距离。
[0060]一般滚型机只能是下轴调节，详见中国专利CN202539320U。本机实现了上下两轴均能在垂直方向调节，从而扩大了空间的调节范围，可以适应更大尺寸规格的工件，扩大了加工范围。
[0061]结构特点之三:上下两主轴水平间距调节机构，详解如下:
[0062]参考图11、图7，以下主轴模块为例进行说明，根据上面的描述我们知道，第二铰轴32前端通过关节轴承38活结在机体上，后端通过第二偏心轴套35活结在机体上，为了实现可以轴向移动的目的，上述的第二铰轴前端的关节轴承38套置在第二滑套61中，第二滑套61为圆筒滑套，且在第二滑套的外端固定一个端盖62，在端盖上设置一个沿第二铰轴轴向的限位滑槽63，在限位滑槽和机体之间设置一个螺钉64，使得滑套仅在轴向上具有一个自由度。
[0063]在这样可以保证第二铰轴相对于前端具有一定的三维活动余量的同时具有一个前后移动的空间。
[0064]在图7中，第二铰轴后端通过第二偏心轴套35套在机体的法兰孔中，实质上，上述的第二偏心轴套35兼有滑动的作用，可以沿着法兰孔的轴向滑动，在第二偏心轴套的外端通过紧固件固定连接一个轴套65，在该轴套上套置一个仅仅可转动的具有外螺纹的环状体66，在环状体的外螺纹上旋合连接661 —个法兰67，上述法兰固定在机体上，且在法兰67中具有与环状体进行配合的内螺纹，这样当环状体旋转时，环状体有一个轴向移动的动作，同时带动轴套具有一个同步轴向移动的动作，继而带动第二偏心轴套有一个轴向移动的动作，最终带动第二铰轴进行轴向移动，一般仅需微调即可。下面继续介绍是如何实现环状体的转动，在环状体67的外端固定一个第一链轮68，第一链轮68通过链条传动与一个蜗轮蜗杆减速器69连接，蜗轮蜗杆减速器具有自锁功能，通过手动或者伺服电机驱动可以有效的驱动第一链轮的转动，分别对应的是手动模式和自动模式，这是常识，不再赘述。
[0065]在考虑经济适用的情况下，仅仅一个主轴具有轴向移动的功能即可满足使用要求，所以下主轴模块中的第一铰轴不具有轴向移动的功能。
[0066]上下两主轴水平间距调节过程如下:蜗轮蜗杆减速器69带动链轮转动，链轮带动环状体66旋转，环状体通过螺纹运动推动第二主轴移动，可以方便而又均匀的实现第二主轴上的型滚前后调整，取代了原来加垫片的调整方法，大大的提高了模具调整效率，降低了因调整片不合适，或长时间使用失效的问题。
[0067]除了上述的三个主要创新点，还有以下创新点:
[0068]同时，在滚型机第一主轴和第二主轴尾部都加有旋转编码器，实时监控上下轴的转速，根据模具大小调整上下轴转速达到一个最佳比例，防止工件在滚型过程产生滑动，导致工件变形。
[0069]作为一个常识，在滚型机两侧加有侧轮导向装置8，成八字形布置，防止工件滚型过程中变形。侧轮导向装置包括支撑架和导向轮，所述支撑架安装在机架前侧，且支撑架上设有一个与主轴平行设置的轴，两个导向轮对称安装在轴上，且在导向轮上安装有锁紧螺栓，可以调节两个导向轮之间的间距，满足不同轮辋的滚形需要。支撑架角度可以调整30°，导向轮的工作压力、高度及前后可以根据需要进行方便调节。
[0070]通过以上几点有效地防止滚型过程中废品的产生，大大的提高产品的合格率。
[0071]如图12中，在两个主轴的根部分别安装一个液压推料总成。液压推料总成包括第一环81、第二环82、密封圈和注油嘴83，首先第一环81的侧面具有一个用于容纳第二环的环形槽，在第二环82和环形槽之间设有两道聚四氟乙烯密封圈，且在第二环接触的环形槽底部设有注油通道，注油通道外端安装一注油嘴83，注油嘴位于第一环的外侧弧形面上。然后将注油嘴与液压系统进行连接，用于控制第二环的的动作，当注油时，第二环向外推，将与之相邻的型滚推出一段距离，当抽油时，第二环复位。
[0072]通过在主轴的根部阶梯处设计有推料的环，通过注油嘴注入干油，依靠油枪压力推动推料环向前，从而推动主轴上的型滚向前有限的滑动，消除两者之间的预紧力，为顺利拆卸型滚创造有利条件，便于快速拆装型滚，提高了效率。
[0073]调整好后的整机工作过程如下:
[0074]I)将工件套在第二主轴的模具位置，第二主轴靠顶升油缸带动工件快速上升，当工件接触到第一主轴的上型滚后，进入工进速度(该速度可无级调节)。
[0075]2)两主轴分别由对应的液压马达驱动，同时相向转动，对工件初步成型加工。
[0076]3)当第二主轴升到最高位置时，进入保压定型阶段(保压时间由上位机设定)，对工件进行最终成型加工。
[0077]4)保压成型时间一到，第二主轴快速下降，下降到最底位，设备停止工作。
[0078]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应扩如本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，包括机体、上主轴模块、下主轴模块和侧轮导向装置，所述上主轴模块和下主轴模块上下相对设置，其特征是， 所述上主轴模块包括第一偏心块、第一铰轴、第一主轴和第一不完全齿轮；在第一偏心块中设有两个平行设置的第一通孔和第二通孔，第一铰轴穿过其中的第一通孔后前端安装一第一关节轴承，第一关节轴承通过第一圆筒滑套安装在机体上，且在第一圆筒滑套和机体之间设有一个使得第一圆筒滑套仅有直线滑动自由度的限位装置，第一铰轴后端通过第一偏心轴套活结在机体上,且在第一偏心轴套和第一铰轴之间设置调心轴承；第一铰轴和第一偏心块固定连成一体；第一主轴后端设有第一驱动兀件； 在第一偏心块前中部和机体之间设有一驱动第一偏心块升降的第一升降装置； 所述下主轴模块包括第二偏心块、第二铰轴、第二主轴和第二不完全齿轮，所述第二偏心块中具有两个平行设置的第三通孔和第四通孔，所述第二铰轴穿过第三通孔后前端安装一第二关节轴承，第二关节轴承通过第二圆筒滑套安装在机体上，且在圆筒滑套安装在机体之间设有一个使得第二圆筒滑套仅有直线滑动自由度的限位装置，后端通过第二偏心轴套活结在机体上，且在第二偏心轴套和第二铰轴之间设有调心轴承；第二铰轴和第二偏心块固定连成一体；第二主轴后端设有第二驱动元件；在第二偏心轴套的外端通过紧固件固定连接一个轴套，在所述轴套上套置一个仅具有转动自由度的环状体，在环状体的外螺纹上通过螺纹连接旋合一个法兰，所述法兰固定在机体上，在环状体的外端固定驱动环状体转动的驱动装置； 第一不完全齿轮和第二不完全齿轮分别与第一偏心块和第二偏心块固定连接，且所述第一不完全齿轮和第二不完全齿轮进行啮合，其中一个不完全齿轮向外延伸一个摇臂，所述摇臂连接一 个第一螺旋升降器；第一偏心轴套和第二偏心轴套偏心方向相反，当摇臂摆动时，第一偏心轴套和第二偏心轴套同时做相向或者相背运动； 同理的，在第二偏心块前端和机体之间设有第二升降装置； 在第一主轴两侧分别设有侧轮导向装置。
2.根据权利要求1所述的一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，其特征是，两主轴后端的两个驱动元件结构相同，皆包括液压马达和万向节，液压马达通过万向节与对应的主轴进行活动连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，其特征是，所述的驱动装置包括一个固定在环状体外端的第一链轮，第一链轮通过链条传动和一个蜗轮蜗杆减速器进行连接，所述蜗轮蜗杆减速器的输入端连接一伺服电机。
4.根据权利要求3所述的一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，其特征是，第一升降装置包括螺旋升降机和伺服电机，所述螺旋升降机的输出轴和壳体分别与第一偏心块和机体铰接，螺旋升降机由伺服电机驱动。
5.根据权利要求4所述的一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，其特征是，第一螺旋升降器的动力输入端为一手轮或者伺服电机。
6.根据权利要求4所述的一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，其特征是，所述第二升降装置为一顶升油缸，所述顶升油缸两端分别铰接在机体和第二偏心块上。
7.根据权利要求6所述的一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，其特征是，控制两个滑动套筒的两个限位装置结构相同，限位装置包括一个与对应圆筒滑套固定连接的端盖，在所述端盖上设置一个沿对应铰轴轴向的限位滑槽，在限位滑槽和机体之间设置一个螺钉。
8.根据权利要求1或2所述的一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，其特征是，所述侧轮导向装置包括支撑架和导向轮，所述支撑架安装在机架前侧，且支撑架上设有一个与主轴平行设置的轴，两个导向轮对称安装在轴上，且在导向轮上安装有锁紧螺栓。
9.根据权利要求1或2所述的一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，其特征是，在所述第一主轴和第二主轴上分别设置旋转编码器。
10.根据权利要求1或2所述的一种具有三维调整功能的轮辋滚型机，其特征是，在第一主轴和第二主轴的根部都设计有液压推料总成，所述液压推料总成包括第一环、第二环、密封圈和注油嘴，所述第一环的侧面具有一个用于容纳第二环的环形槽，在所述第二环和环形槽之间设有至少一道密封圈，且在所述第二环接触的所述环形槽底部设有注油通道，所述注油通道外端安装一注油·嘴。
【文档编号】B21H1/06GK203426345SQ201320394628
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2013年7月3日
【发明者】李振兵, 殷治胜, 徐坤, 孙豪坤, 宋志强, 杨翠, 张型亮 申请人:山东小鸭精工机械有限公司