内旋式旋压机的制作方法

本发明涉及旋压机相关领域，具体是一种内旋式旋压机。

背景技术：

金属旋压成型，是指通过旋转使金属受力点由点到线由线到面，同时在某个方向给予一定的压力使金属材料沿着这一方向变形和流动而形成设定形状。旋压机就是一种用以金属旋压成型的设备。现有旋压机皆为外旋式旋压机，即设置有至少两个外旋轮，配合内模对筒状毛坯进行旋压加工，主要用于实现毛坯的拉长及毛坯外壁的成型，例如导弹外壳等大型筒体，在现有旋压机上主要用于外壁的成型加工。对于一些内壁设有环状凸台等结构的毛坯，现有主要采用多瓣拼装的内模配合外旋轮对其进行加工，这种加工方式加工每个毛坯都需将内模进行拆装，生产效率极低，且加工质量难以保障，往往还需再经过车床、镗床、加工中心等多个机加工工序进行加工，工序繁琐，且加工成本高。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有旋压机对毛坯内壁加工效率低的技术问题。为此，本发明提出一种内旋式旋压机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

内旋式旋压机，包括机床本体，所述机床本体设置有主轴，所述主轴固定连接有用以安装毛坯的连接座，其特征在于：还包括至少两个内旋轮，所述内旋轮转动安装在旋轮架的端部，所述旋轮架连接有驱动其横向和纵向移动的驱动总成，所述驱动总成与机床本体的控制装置连接，两个所述内旋轮抵压在毛坯的内侧以完成旋压加工；所述连接座上固定有与所述连接座同心的卡盘，所述卡盘上均布有至少三个可径向移动的活动卡爪，所述活动卡爪通过抵接毛坯内壁支撑毛坯；还包括外模，所述外模的一个端面设置有若干螺孔，所述卡盘的端面的外缘部对应所述螺孔设置有配合孔，所述螺孔与配合孔共同穿插螺栓实现外模在卡盘上的固定。机床本体的控制装置控制驱动总成的动作，驱动总成驱动内旋轮横向和纵向的移动。本发明的内旋轮至少设置为两个，也可为3个或4个或更多。具体加工时，多个内旋轮皆被驱动抵压在毛坯的内壁上，然后多个内旋轮被驱动同步轴向和径向进给，外模固定以为内旋轮提供反向支撑力，从而实现毛坯内壁的加工。现有技术中，毛坯的装夹主要通过螺栓连接，即将毛坯的端面与连接座共同穿插一螺栓实现固定，但是这种装夹方式需要在毛坯铸造时留出螺栓穿插的部分，提高了毛坯的成本且之后还需切削掉，提高了加工工作量。本发明采用卡盘结构毛坯无需留出螺栓固定余量，节省了毛坯成本，也节省了后续加工的工作量。并且，如果按现有技术中的螺栓固定方式，由于毛坯端部的外凸的用以螺栓连接的部分的设置，外模的装夹也成了技术难题。所以本发明采用卡盘和活动卡爪的装夹方式，是基于本发明的内旋式旋压机针对性设计的方案，不但可减少毛坯的下料，还同时解决了外模装夹的技术难题，具有双重的技术效果。这里的卡盘结构为现有常见的机床用的卡盘结构，其调节及驱动方式也采用常规的结构即可。

本发明的有益效果是：本发明提供一种内旋式旋压机，设置有至少两个内旋轮，内旋轮同步轴向和径向进给进行加工，外模为内旋轮的移动提供反向支撑力，整个结构简单，设备成本较低，且可方便毛坯内壁的旋压加工，大大提高了加工效率，减少加工工序，节省了人力成本；并且针对本发明设计的卡盘卡爪的毛坯装夹方式，不但可节省毛坯的下料，同时还解决了内旋式旋压机外模装夹难的技术难题，具有双重的技术效果，使得整个内旋式旋压机的结构更为可靠，实用性更强。

附图说明

图1是本发明整体结构的俯视结构示意图；

图2是本发明整体结构的右视结构示意图；

图3是本发明的毛坯与卡盘配合结构示意图；

图4是本发明的卡盘及活动卡爪的结构示意图；

图5是本发明的加热元件与毛坯配合的结构示意图；

图6是本发明的加热元件的结构示意图；

图7是本发明的加热元件的安装状态结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图4，包括机床本体1，所述机床本体1设置有主轴2，所述主轴2固定连接有用以安装毛坯的连接座3，其特征在于：还包括至少两个内旋轮6，所述内旋轮6转动安装在旋轮架7的端部，所述旋轮架7连接有驱动其横向和纵向移动的驱动总成8，所述驱动总成8与机床本体1的控制装置连接，两个所述内旋轮6抵压在毛坯的内侧以完成旋压加工；所述连接座3上固定有与所述连接座3同心的卡盘11，所述卡盘11上均布有至少三个可径向移动的活动卡爪12，所述活动卡爪12通过抵接毛坯内壁支撑毛坯；还包括外模4，所述外模4的一个端面设置有若干螺孔，所述卡盘11的端面的外缘部对应所述螺孔设置有配合孔5，所述螺孔与配合孔5共同穿插螺栓实现外模4在卡盘11上的固定。机床本体1的控制装置控制驱动总成8的动作，驱动总成8驱动内旋轮6横向和纵向的移动。本发明的内旋轮6至少设置为两个，也可为3个或4个或更多。具体加工时，多个内旋轮6皆被驱动抵压在毛坯的内壁上，然后多个内旋轮6被驱动同步轴向和径向进给，外模4固定以为内旋轮6提供反向支撑力，从而实现毛坯内壁的加工。现有技术中，毛坯的装夹主要通过螺栓连接，即将毛坯的端面与连接座3共同穿插一螺栓实现固定，但是这种装夹方式需要在毛坯铸造时留出螺栓穿插的部分，提高了毛坯的成本且之后还需切削掉，提高了加工工作量。本发明采用卡盘11结构毛坯无需留出螺栓固定余量，节省了毛坯成本，也节省了后续加工的工作量。并且，如果按现有技术中的螺栓固定方式，由于毛坯端部的外凸的用以螺栓连接的部分的设置，外模4的装夹也成了技术难题。所以本发明采用卡盘11和活动卡爪12的装夹方式，是基于本发明的内旋式旋压机针对性设计的方案，不但可减少毛坯的下料，还同时解决了外模4装夹的技术难题，具有双重的技术效果。

优选的，所述卡盘11可拆卸固定在所述连接座3上。因为卡盘11上的配合孔5位置是固定的，优选采用可拆卸的连接方式，当需要装夹不同直径的外模4时，可通过更换卡盘11实现，以适应不同直径的毛坯的加工，适用范围更广。

优选的，所述卡盘11的侧面设置有用以调节活动卡爪12径向位置的调节孔13。活动卡爪12采用现有的卡爪结构即可，本实施例中，利用调节孔13进行手动调节，设备成本较低，且可满足整体旋压机的使用要求，是一种优选的方式。当然，在其他实施例中，活动卡爪12采用其他本领域人员公知的其他结构亦可。如活动卡爪12连接气动装置，设置为气动的活动卡爪12。

参照图5-图7，作为上述技术方案的进一步改进，所述机床本体1上还增设有支撑架，所述支撑架可拆卸固定有加热元件10，所述加热元件10包括两块同轴且不等径的圆弧弯板10-1，两块圆弧弯板10-1之间形成有容置毛坯的壁的间隙10-2，两块圆弧弯板10-1的远离连接座3的平面端通过扇环状的连接板10-3相连，所述圆弧弯板10-1上布置有加热管10-4，所述加热管10-4与机床本体1的控制装置电连接。现有技术中，外旋式旋压机主要通过明火加热毛坯的外侧，本发明将外旋改为了内外轮对旋，如果还采用明火加热，首先在腔体内进行明火加热不够方便，其次腔体内的内旋轮6也会对加热工序造成干扰，最重要的是采用明火加热易造成受热不均匀。本发明的加热元件10在使用时，需先将毛坯装夹在卡盘11上，再将外模4固定在卡盘11上，然后将加热元件10套在毛坯的壁上，这里的套即是将连接板10-3远离主轴2放置，然后使毛坯的壁置于两块圆弧弯板10-1之间形成的间隙10-2内，用支撑架将加热元件10固定。本领域人员公知的，所述的间隙10-2的径向厚度应大于毛坯壁的厚度，这样才能容纳毛坯，并且本领域人员容易想到的一种圆弧弯板10-1的优选安装方式，使两个圆弧弯板10-1的轴线与安装好后的毛坯的轴线重合。前述的“支撑架可拆卸固定有加热元件10”，这里采用可拆卸是为了在加工不同厚度的毛坯时，可更换不同的加热元件10进行，适用性更广。这里，本领域人员容易想到的，圆弧弯板10-1的轴向长度应该要大于毛坯的原始长度，与加工后的毛坯轴向长度基本一致。工作时，机床本体1的控制装置控制加热管10-4的开闭和调节，由于毛坯跟随主轴2旋转，且加热管10-4均布在圆弧弯板10-1上，这样使得毛坯加热的均匀性。本发明提供的加热元件10尤其适合于内旋加工方式，可避免内旋轮6造成的干扰。

.作为上述加热管10-4的一种优选布置结构，所述圆弧弯板10-1沿其内弧面设置有圆弧状的凹部，所述加热管10-4嵌装在所述凹部内，这样的结构可避免在毛坯旋转时，加热管10-4与毛坯的壁摩擦磕碰，导致加热元件10的损坏。这里加热元件10可采用红外线加热管10-4等本领域常用的结构。进一步的，为防止毛坯上的碎屑或者外界灰尘进入加热元件10内部，在凹部上还盖合有盖板，盖板与凹部共同形成一封闭腔体，加热管10-4置于该封闭腔体中。

由于支撑架对加热元件10的支撑只是在一端，所以对于支撑架的刚性要求较高。为降低支撑架的支撑压力，所述机床本体1上或配套设置有用以起吊和支撑加热元件10的起吊装置14，在工作时，支撑架与起吊装置14共同配合实现加热元件10的稳固支撑。当然，起吊装置14也用于加热元件10的安装。

作为支撑架的一种优选结构，所述支撑架包括固定在机床本体1上的底架9-1，所述底架9-1的上端部铰接有支撑杆9-2，所述底架9-1上还固定有顶部带有卡槽的支撑板9-3，所述支撑杆9-2可通过转动使其中部卡撑于所述卡槽中，所述支撑杆9-2的未与底架9-1连接的端部与直径较大的一块圆弧弯板10-1可拆卸固定。这样结构的支撑架刚性较强，结构稳定性高，能够很好的满足加热元件10的支撑工作。

作为上述技术方案中的“可拆卸固定”的一种优选方案，所述支撑杆9-2的未与底架9-1连接的端部设置有螺孔，所述螺孔内拧装有调节螺杆9-4，所述调节螺杆9-4外漏于螺孔的端部转动套装有一连接块，直径较大的一块圆弧弯板10-1上固定有带有凹部的安装块，所述连接块嵌装在所述安装块内并共同穿插销轴实现可拆卸固定。这样，具体使用时，可通过拧动调节螺杆9-4，来微调加热元件10的位置，使用更加方便。

进一步的，所述底架9-1焊接或可拆卸固定在机床本体1上。采用焊接方式，整个支撑架不能更换，只能提供一种加热元件10的安装位置；采用可拆卸固定，整个支撑架可以更换，可通过更换支撑架满足多种不同高度的加热元件10的安装位置的需求，优选为可拆卸固定。

对于加热元件10的安装固定，可通过可拆卸固定的辅助加强筋等结构配合支撑杆9-2使用，可使支撑更为牢固。

作为内旋轮6的一种优选安装方式，所述旋轮架7的端部固定有转轴安装架，所述转轴安装架通过轴承支撑有转轴，所述内旋轮6固定套装在所述转轴上。具体的，为保障轴向和径向都可受力，转轴的支撑更可靠，轴承设置有三个，分别为调心滚子轴承、推力调心轴承和圆锥滚子轴承。

进一步的，所述驱动总成8由横向进给机构和纵向进给机构组成。这里横向进给机构和纵向进给机构采用现有旋压机的常规驱动结构即可。

以上具体结构和尺寸数据是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。