[发明专利]一种压圈可调隙的旋压装置

说明书

技术领域

本发明属于旋压加工领域，具体是一种防止筒形件正向旋压尾端喇叭口的装置。

背景技术

筒形件正向旋压是用于成形高精度薄壁筒形件的一种连续局部塑性成形方法，具有旋压力小、生产效率高、劳动强度小等特点。在筒形件正向旋压工艺中，筒形坯料一端通过夹持装置与芯模固定并使筒形坯料轴线与芯模轴线重合，通过芯模的主动转动带动坯料与芯模的同步转动。旋轮沿芯模轴向向筒形坯料另一端做直线进给运动，使筒形坯料厚度减薄长度伸长形成薄壁长筒形件。

但是在筒形件正向旋压末期，由于坯料尾端材料受的约束较少，材料流动相对自由，尾端材料流动会产生扩径形成类似喇叭口的缺陷使旋压过程无法继续进行。对于上述情况，通常的处理方法是加大坯料轴向的加工余量，使旋轮不旋到坯料的尾端，并在旋压结束后将尾端产生的喇叭口用机械加工的方法切除。这显然会降低材料的利用率，增加成本。因此，采取措施抑制喇叭口的形成，增加旋压成形段长度，对于提高材料利用率，降低成本，尤其是对于贵重金属而言，具有极为重要的意义。

目前，在现有技术中，针对筒形件正向旋压末期尾端产生的喇叭口的处理方法除了以上所述的在坯料尾端预留一定的加工余量并在旋压后用机加的方法切除外，还有通过在旋压完成后，附加多道次的缩口旋压工序来收缩并消除工件尾端的喇叭口，但此多道次缩口工序会极大的延长生产周期，较低工作效率，而且在对工件尾端喇叭口进行缩口时，尾端材料极易发生失稳，严重时会产生起皱或破裂。综上所述，现有的技术中尚未提出能有效地，针对性地抑制筒形件正向旋压尾端喇叭口的方法。针对这一现状，本发明提出了能在筒形件旋压过程中有效抑制坯料尾端喇叭口的装置。

发明内容：

为了防止筒形件正向旋压过程中尾端产生喇叭口，增加旋压件长度，提高材料利用率，降低成本，本发明提出了一种压圈可调隙的旋压装置。

本发明包括旋轮芯轴、转动体、旋轮、滚子轴承、轴承定位套、螺旋副、压圈轴、压圈、固定套、角接触轴承、套筒和轴承端盖，并且所述螺旋副包括螺杆、一对推力球轴承和旋转手柄。其中：

旋轮套装并固定在旋轮芯轴第五级轴上。2个紧定螺母安装在旋轮芯轴第四级轴上。一对滚子轴承安装在旋轮芯轴第三级轴上。旋转体套装在滚子轴承的外表面。在旋轮芯轴第二级轴的圆周表面套装有毡圈。旋轮芯轴第一级轴与旋轮座进给机构的轴孔固定配合。所述的旋轮芯轴第一级轴、旋轮芯轴第二级轴、旋轮芯轴第三级轴和旋轮芯轴第四级轴为同心轴。所述的旋轮芯轴第五级轴为偏心轴，其轴线与第四级轴轴线的偏心距离为所述的d₄为旋轮芯轴第四级轴的外端面直径。在旋轮芯轴第五级轴的端面有用于压圈轴第一级轴滑动的滑槽。所述滑槽的几何中心与旋轮芯轴第五级轴的中心重合，所述滑槽的宽度与压圈轴第一级轴的直径相同，所述滑槽的深度等于旋轮芯轴第五级轴的轴向长度，并在滑槽的两端槽壁上开有放置螺杆的通孔。

压圈轴位于旋轮芯轴第五级轴的轴端面处。所述压圈轴的一端插入所述旋轮芯轴第五级轴的轴端面上的滑槽内，通过螺旋副中的螺杆调整该压圈轴在旋轮芯轴上滑槽内的位置并固紧。所述螺杆位于旋轮芯轴第五级轴滑槽壁上的贯通孔内。角接触轴承套装在压圈轴的压圈轴第三级轴上。固定套套装在角接触轴承上，并且该固定套的小孔套于压圈轴的第二级轴的外圆表面上。压圈套装并固定在固定套的外圆表面。紧定螺母安装在压圈轴第四级轴上。旋轮芯轴第五级轴的直径为旋轮芯轴第五级轴的轴向长度等于旋轮与旋转体的轴向长度之和减去旋轮芯轴第三级轴与旋轮芯轴第四级轴的轴向长度之和。所述压圈轴第一级轴的直径为(0.45～0.55)L，其中L为滑槽的长度，压圈轴第一级轴的轴向长度约为滑槽的深度，

压圈的长度为坯料壁厚的10～20倍。压圈的内径与固定套的外径相同。压圈的外径通过公式（1）确定，从而保证当压圈轴达到滑槽的上极限位置时，压圈的上轮廓线与旋轮的上轮廓线平齐。

d_p=2×[R_r-(0.5×d₄-r₁′-h)]                                    （1）

在公式（1）中，d_p为压圈外径，R_r为旋轮半径，d₄为旋轮芯轴第四级轴的外端面直径，r₁′为压圈轴第一级轴的半径，h为旋轮芯轴第五级轴的滑槽端部槽壁的厚度。

螺旋副中的螺杆位于旋轮芯轴第五级轴上滑槽的两端槽壁上的螺杆通孔内，并通过一对推力球轴承固定。旋转手柄固定在螺杆的端头。