一种锥管加工机构的制作方法

1.本技术属于旋压加工领域，具体涉及一种锥管加工机构。


背景技术：

2.现有的汽车净化器的进出气端锥管的加工方法中，同心类产品采用旋压工艺，偏心类产品均采用焊接端锥，而焊接端锥需要焊丝等耗材，焊接会产生烟尘，对环境会产生一定的影响，同时其成本要远大于旋压工艺。传统旋压机是采用工件转动、旋压轮不动的方式进行壳体的成型，但是对应内部有载体的封装单元来讲，工件的高速转动，会使内部载体衬垫的相对位置发生偏移，从而影响封装单元的gbd值（gbd是用于控制封装单元压力的一项参数，一般具有合理的取值范围），合格品变为不合格品风险加大。
3.并且，传统的旋压机构多为二轮旋压，单件产品生产的节拍长，效率较低；且产品外观一致性较差，不良品率高；使用传统的旋压工艺生产后，针对工件因材料挤压变长问题，需要待旋压过程结束后，取工件到车床进行二次加工，工件取放过程中涉及二次定位，人工操作重复定位的精度差，效率低，工艺过程较为复杂，对于人员和设备的配置浪费较大。


技术实现要素：

4.为了解决上述全部或部分问题，本技术目的在于提供一种锥管加工机构，以避免工件的高速转动使内部载体衬垫的相对位置发生偏移进而影响封装单元的gbd值。
5.根据本技术提供的一种锥管加工机构，包括：支撑箱体、第一驱动部件、第一传动部件、第二驱动部件和第二传动部件、复合轴、卡盘部件和设置在所述卡盘部件中各爪上的旋压滚轮；所述卡盘部件位于在支撑箱体的第一侧，并安装在所述复合轴的端部；所述第一驱动部件为动力源，其通过第一传动部件带动复合轴旋转，进而带动所述旋压滚轮进行旋压加工，其中，所述旋压滚轮经表面抛光后高温镀钛后制得；所述第二驱动部件通过第二传动部件、位于所述支撑箱体内的传动系统和所述复合轴带动所述卡盘部件实现正转或反转。
6.可选的，所述旋压滚轮转动安装在滑板上，所述滑板沿径向滑动设置在所述卡盘部件上，且所述滑板靠近所述卡盘部件中心轴线的一端设置有切刀。
7.可选的，所述卡盘部件包括卡盘底座、三个所述滑板、三个齿轮和三个齿条；所述卡盘底座第一端安装在复合轴中的传动主轴上，所述卡盘底座的第二端为圆盘结构，所述圆盘结构上均布三条沿其径向设置的滑道，各滑道内均滑动安装所述滑板，各所述齿轮分别转动安装在对应滑板上，各所述齿条分别设置在对应的滑板上，所述齿轮与齿条一一对应啮合，齿轮由卡盘电机驱动并带动齿条移动，从而带动滑板往复运动。
8.可选的，所述卡盘底座包括转动连接盘、连接盘、转动盘及分度盘；所述连接盘与所述传动系统连接，且同轴设置在转动连接盘的中心孔内；所述转动连接盘与所述传动主
轴连接，所述转动盘为凹型盘体结构可拆卸扣装在转动连接盘前端，所述分度盘设置在转动盘和转动连接盘之间的间隙内，且所述分度盘分别与转动盘、连接盘连接，三个滑槽开设在转动盘上。
9.可选的，所述旋压滚轮通过滚轮轴和圆锥滚子轴承转动安装在连接板上，所述连接板安装在滚轮座上，所述滚轮座安装在滑板上；可选的，所述切刀为圆形切刀，并通过切刀心轴和针状轴承转动安装在齿条上。
10.可选的，所述滑板为青铜自润滑板，所述滑板主体为t型结构，沿其长度方向在所述滑板内开设通槽，所述通槽用于安装齿条，所述齿轮安装在滑板远离卡盘底座中心端上开设的圆槽内，所述圆槽轴线与所述齿条长度方向垂直，且所述圆槽与所述通槽连通。
11.可选的，所述卡盘部件还包括六个调整座，所述卡盘底座上各滑道的两侧各设置一个调整座，且各所述调整座一端与卡盘底座通过螺纹连接，各所述调整座另一端延伸至滑板上方，和滑道配合对所述滑板进行限位。
12.可选的，所述传动系统包括连接杆、第一主动齿轮、滚动心轴、第一从动齿轮、传动主轴、第二主动齿轮、第二从动齿轮、转轴、第三主动齿轮及第三从动齿轮；所述第二传动部件的输出轴与连接杆一端连接，所述连接杆另一端插入并转动安装在支撑箱体内，所述第一主动齿轮和第二主动齿轮均套装在连接杆另一端上，所述复合轴中的滚动心轴转动安装在支撑箱体上，所述第一从动齿轮安装在滚动心轴第一端上，所述第一从动齿轮与所述第一主动齿轮啮合连接，所述滚动心轴第二端与所述卡盘部件的连接盘连接，所述传动主轴转动套装在所述滚动心轴上，所述传动主轴第一端与所述卡盘部件的转动连接盘连接，所述第二从动齿轮套装在所述传动主轴上，所述第二从动齿轮与所述第二主动齿轮啮合传动连接；所述转轴转动安装在支撑箱体上，所述转轴第一端伸出支撑箱体外并连接有第一传动部件，所述转轴第二端设置在支撑箱体内，并在其上安装有第三主动齿轮，所述第三主动齿轮与安装在传动主轴上的第三从动齿轮啮合连接。
13.可选的，所述支撑箱体上安装有冷却器，对所述卡盘部件、第二驱动部件和第二传动部件进行降温；和/或，所述第一驱动部件包括设置在所述支撑箱体上的卧式马达，所述第一传动部件包括皮带轮传动机构，其从动皮带轮处设置有刹车器，所述刹车器安装在支撑箱体上；和/或，所述第二驱动部件包括伺服马达，所述第二传动部件包括减速机，所述伺服马达和减速机连接，且通过减速机安装在所述支撑箱体的第二侧。
14.根据上述技术方案可知，本技术提供的锥管加工机构可以获得如下的有益效果：首先，本技术上述方案采用锥管工件不动、卡盘部件旋转的工件静态夹持的方式，更好保护内部载体和封装的gbd值。
15.并且，本技术采用三轮旋压，速度更快，产品外观更好，质量更稳定。
16.进一步的，相对于传统旋压后用另外的车床切割，存在重复定位的偏差，且节拍慢，工序多，占地大的问题，上述方案在三轮机构的基础上，增加了旋压后切割功能，将传统的旋压和切割两个工序的集成到旋压一道工序完成，可以消除重复定位的偏差，提高节拍，节省设备占地；采用谐波减速机和伺服传动机构，在完成正向运动时完成工件旋压，反向运动时，完成工件切割，从而可以使工件的一致性得以保证，效率提升一倍，而成本则至少降
低50%。因此，上述方案能够提升产品质量，简化工艺，并降低制造成本。
附图说明
17.图1为本技术实施例中的锥管加工机构的立体结构示意图；图2为本技术实施例中的锥管加工机构的主视图；图3是锥管加工机构的右视图；图4是锥管加工机构的左视图；图5是本技术实施例中的卡盘部件主视图；图6是卡盘部件的a-a剖视图；图7是卡盘部件的俯视图；图8是本技术实施例中传动系统结构示意图；图9为本技术实施例中滑板的结构示意图；图10为本技术实施例中连接板的结构示意图；图11为本技术实施例中分度盘的结构示意图；图12为本技术实施例中连接盘的结构示意图；其中：1、支撑箱体；2、卡盘部件；3、冷却器；4、卧式马达；5、皮带轮传动机构；6、伺服马达；7、减速机；8、传动系统；9、透视板；10、刹车器；21、齿条；22、滑板；23、滚轮座；24、卡盘底座；25、旋压滚轮；26、调整座；27、切刀；28、连接板；29、齿轮；241、转动盘；242、转动连接盘；243、分度盘；244、连接盘；245、铜垫；251、滚轮轴；252、圆锥滚子轴承；271、切刀心轴；272、针状轴承；51、从动皮带轮；81、连接杆；82、第一主动齿轮；83、滚动心轴；84、第一从动齿轮；85、传动主轴；86、第二主动齿轮；87、第二从动齿轮；88、转轴；89、第三主动齿轮；810、第三从动齿轮。
具体实施方式
18.为了更好的了解本技术的目的、结构及功能，下面结合附图，对本技术的一种锥管加工机构做进一步详细的描述。
19.如图1-8所示，其示出了本技术实施例的锥管加工机构，该锥管加工机构用于管状工件端部锥面的加工，优选用于加工汽车净化器的进出气端锥面。
20.参照图1所示的锥管加工机构实施例，包括支撑箱体1、卡盘部件2、第一驱动部件优选为卧式马达4、第一传动部件优选为皮带轮传动机构5、第二驱动部件优选为伺服马达6、第二传动部件优选为减速机7，卡盘部件2安装在支撑箱体1上的复合轴在外侧的传动主轴85上，卧式马达4作为动力源通过皮带轮传动机构5带动支撑箱体1的复合轴中的传动主轴85旋转，由伺服马达6通过减速机7和支撑箱体1内部的传动系统8带动卡盘部件2实现正转和反转。
21.上述第一驱动部件主要用于对卡盘部件2上旋压滚轮25的驱动，该旋压滚轮25用于对工件的旋压加工，所述旋压滚轮25经表面抛光后高温镀钛后制得。此时，如果将其旋转方向设置为正转方向，则第二驱动部件主要用作驱动所述复合轴反转，优选用于实现工件反向的旋压或切割，比如将加工完成的锥面切割下来，或者将多余的尺寸进行切除等；当然第二驱动部件也可以实现正转，同样作为旋压滚轮25的驱动源之一。
22.所述工件可设置在支撑箱体1之外的其他安装夹具上，工件可以往复移动而不转动。
23.综上，上述实施例公开的技术方案采用了旋压滚轮旋转而工件不转的方案，避免了传统旋压机由于零件转动、旋压轮不动的方式，由于工件的高速转动，带来的使内部载体衬垫的相对位置发生偏移，从而影响封装单元的gbd值的问题。
24.并且通过采用卡盘部件，克服了传统的锥管加工机构多为二轮旋压，单件产品生产的节拍长，效率较低，产品外观一致性较差，不良品率高等缺陷。
25.进一步的，所述支撑箱体1上安装有冷却器3，所述冷却器3优选为油冷或风冷，用于对复合轴、卡盘部件2、伺服马达6和减速机7等进行降温处理，实现锥管加工机构运转过程中的降温功能。
26.其中伺服马达6通过螺栓与减速机7固定连接，减速机7通过螺栓与支撑箱体1固定连接，并通过支撑箱体1固定于地面上。
27.如图6和7所示，优选的，所述锥管加工机构为偏心三轮旋压且带切割功能，具体的，所述卡盘部件2包括卡盘底座24、三个滑板22、三个齿轮29、三个齿条21、三个切刀27及三个旋压滚轮25，该卡盘部件设置在支撑箱体的第一侧。
28.其中，所述卡盘底座24第一端安装在传动主轴85上，卡盘底座24的第二端为圆盘结构，并在卡盘底座24的端面上均布开设三条沿其径向设置的滑道，所述每个滑道内均相对滑道安装有一个滑板22，所述三个齿轮29分别固定安装在对应滑板22上，所述三个齿条21分别滑动安装在对应滑板22上，所述齿轮29与齿条21一一对应啮合连接，齿轮29由卡盘电机驱动带动齿条21移动，同时带动滑板22往复运动，每个齿条21靠近卡盘底座24中心的一端上各安装一个切刀27，用于成型完成后对端部超出尺寸部分进行物理切断，且每个滑板22上表面各转动安装一个旋压滚轮25。旋压滚轮25进行旋压加工。
29.具体的，如图所示，三个旋压滚轮25和三个切刀27呈固定角度分布，保证旋转半径一致及相对位置不变。
30.由此可见，本锥管加工机构采用谐波减速机和伺服传动机构，在完成正向运动时完成工件旋压，反向运动时，完成工件切割。
31.上述实施例中，克服了传统的旋压工艺生产后，针对工件因材料挤压变长问题，需要待旋压过程结束后，取工件到车床进行二次加工，由于工件取放过程中涉及二次定位，人工操作重复定位的精度差，效率低，工艺过程较为复杂，对于人员和设备的配置浪费较大等问题。
32.在一些具体的实施例中，齿轮29通过齿条21带动切刀27和旋压滚轮25移动，能够调节切刀27和旋压滚轮25的位置。
33.如图6所示，所述卡盘底座24包括转动连接盘242、连接盘244、转动盘241及分度盘243；所述连接盘244与传动系统8连接，且连接盘244同轴设置在转动连接盘242的中心孔内，所述转动连接盘242与传动主轴85连接，所述转动盘241为凹型盘体结构可拆卸扣装在转动连接盘242前端上，所述分度盘243设置在转动盘241和转动连接盘242之间的间隙内，分度盘243分别与转动盘241、连接盘244连接，三个滑槽开设在转动盘241上，使所述三个滑板22安装在分度盘243上。
34.优选的，分度盘243和转动盘241之间设置铜垫245。
35.如图6所示，所述旋压滚轮25通过滚轮轴251和圆锥滚子轴承252转动安装在连接板28上，所述连接板28安装在滚轮座23上，所述滚轮座23安装在滑板22上。
36.如图5所示，所述切刀27选用圆形切刀，并通过切刀心轴271和针状轴承272转动安装在齿条21上。
37.如图1所示，所述滑板22采用青铜自润滑板，所述滑板22主体采用t型结构，沿滑板22长度方向在滑板22内开设通槽用于安装齿条21，并在滑板22远离卡盘底座24中心端上开设圆槽用于安装齿轮29，相应的，圆槽轴线与齿条21长度方向垂直设置，且圆槽与通槽连通，方便齿轮29与齿条21啮合连接。
38.具体的，所述卡盘部件2还包括六个调整座26，卡盘底座24上每个滑道的两侧各设置一个调整座26，且每个调整座26一端与卡盘底座24通过螺栓连接，每个调整座26另一端延伸至三个滑板22上方，和滑道配合对滑板22进行限位。
39.如图3所示，所述皮带轮传动机构5的从动皮带轮51处设置有刹车器10，所述刹车器10安装在支撑箱体1上。
40.优选的，刹车器10采用db-2021s-r刹车器。
41.如图1所示，所述支撑箱体1上开设透视孔，并在透视孔上安装透视板9。
42.如图8所示，所述传动系统8包括连接杆81、第一主动齿轮82、滚动心轴83、第一从动齿轮84、传动主轴85、第二主动齿轮86、第二从动齿轮87、转轴88、第三主动齿轮89及第三从动齿轮810；所述减速机7的输出轴与连接杆81一端连接，所述连接杆81另一端插入并通过滚珠轴承转动安装在支撑箱体1内，所述第一主动齿轮82和第二主动齿轮86均套装在连接杆81另一端上，所述滚动心轴83左右两端均转动安装在支撑箱体1上，所述第一从动齿轮84安装在滚动心轴83第一端上，第一从动齿轮84与第一主动齿轮82啮合连接，所述滚动心轴83第二端与卡盘部件2的连接盘244连接，所述传动主轴85通过轴承转动套装在滚动心轴83上，所述传动主轴85第一端与卡盘部件2的转动连接盘242连接，所述第二从动齿轮87套装在传动主轴85上，第二从动齿轮87与第二主动齿轮86啮合传动连接，所述转轴88中部转动安装在支撑箱体1上，转轴88第一端在支撑箱体1外并在其上安装有皮带轮传动机构5的从动皮带轮51，转轴88第二端设置在支撑箱体1内，并在其上安装有第三主动齿轮89，所述第三主动齿轮89与安装在传动主轴85上的第三从动齿轮810啮合连接。
43.在一个具体实施例中，参见图9所示的滑板22，该滑板22整体为长方型，其上包括至少三个阶梯状通孔。参见图10所示的连接板28，所述连接板28的一侧设置有弧形槽，其上靠近所述弧形槽的一端设置有圆型通孔，所述弧形槽的相对端上设置有多个连接孔。参见图11所示的分度盘243，该分度盘243呈圆柱型，且所述分度盘243的中部均布有三个环形限位槽。参见图12所示的连接盘244，所述连接盘上设置有均布的三个扇形减重孔和三个连接件，各所述连接件中间设置有连接槽。
44.工作时，卡盘部件2的动力源由伺服马达6和卧式马达4两部分构成，其中，伺服马达6驱动减速机7，且通过减速机7安装在所述支撑箱体1的第二侧，该第二侧与第一侧相对。并且，减速机7通过连接杆81带动第一主动齿轮82和第二主动齿轮86转动，第一主动齿轮82通过第一从动齿轮84带动滚动心轴83转动，从而将动力传递给连接盘244，第二主动齿轮86通过第二从动齿轮87带动传动主轴85转动，从而将动力传递给转动连接盘242。
45.卧式马达4驱动皮带轮传动机构5，皮带轮传动机构5带动转轴88旋转，转轴88通过
啮合的第三主动齿轮89和第三从动齿轮810将动力传递给传动主轴85。
46.该锥管加工机构在伺服马达6和减速机7的带动下，可以实现正转和反转。配置高品质刹车器增加设备的使用效能。为解决机构连续运转容易产生的高温影响使用效率，配置冷却器3，对齿轮齿排等传动机构进行降温处理。冷却器3性能稳定；在伺服马达6和减速机7的带动下，卡盘部件2实现定速的旋转，通过数控系统控制工件不同方向的移动，使工件成型。卡盘部件2采用三套旋压滚轮25的结构组成，通过青铜自润滑板和齿轮29、齿条21进行链接固定，根据不同尺寸产品，可以进行产品尺寸的调整。齿条21另一端连接切刀27，用于成型完成后对端部超出尺寸部分进行物理切断；切刀27通过调整螺栓进行固定，同时可以对切刀27位置进行调整。三组旋压滚轮25和切刀27机构呈固定角度分布，保证旋转半径一致及相对位置不变。在传动主轴85高速旋转的带动下，三轮锥管加工机构稳定旋转，工件按照预定轨迹运动，旋压滚轮25对工件进行压力动作使工件成型。成型完成后，将工件运送至切刀27位置，进行工件切割至预定尺寸。
47.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
48.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的部件或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
49.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
50.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
51.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。