[发明专利]一种行星轮系—平面螺旋式棒料端部热成形机构

说明书

技术领域

本发明涉及塑性成形及机械加工领域中棒料的端部热成形机构，尤其涉及一种将加热后的棒料的端部加工成特定形状的行星轮系—平面螺旋式棒料端部热成形机构。

背景技术

在楔横轧轧制成形时，金属的不规则流动造成轧件最终成形时两端会出现凹心现象，而凹心部分作为废料头必须切除，这就导致了楔横轧工艺的成材率通常在85%以下。而轧件的原始坯料通常为圆柱形的棒状，改变棒料的端部形状，如将棒料端部加工成圆锥形、圆台形、弧形等形状，能大大提高轧制材料的利用率，是当前最有效、通用性最强的实现无料头楔横轧的工艺方法。但在实际生产中，目前一般采用切削或锻造的方式来加工棒料的端部形状，而切削时废料依然存在，锻造的生产效率比较低，因此目前的方法都无法很好地满足生产要求，且材料浪费较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种材料利用率高、生产效率高且结构较简单的行星轮系—平面螺旋式棒料端部热成形机构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种行星轮系—平面螺旋式棒料端部热成形机构，包括用于安装加热后的棒料的置料平台和棒料夹紧装置，所述的置料平台的两侧分别设置有结构相同的用于加工加热后的棒料端部形状的热成形装置，所述的热成形装置包括支撑平台、电机、主轴、行星架体和太阳轮，所述的电机固定在所述的支撑平台上，所述的主轴与所述的电机的驱动轴同轴固定连接，所述的行星架体与所述的主轴同轴固定连接，所述的太阳轮位于所述的行星架体中且与所述的支撑平台固定连接，所述的行星架体内轴接有两个沿所述的太阳轮对称设置的行星轮，所述的行星轮与所述的太阳轮相啮合，每个所述的行星轮与所述的行星架体之间均设置有平面螺旋机构，两个所述的平面螺旋机构沿所述的主轴对称设置，每个所述的平面螺旋机构上都设置有成形刀具。

所述的平面螺旋机构包括卡爪，所述的行星轮上同轴固定设置有行星轴，所述的行星轴轴接在所述的行星架体中，所述的行星轮朝向所述的置料平台的平面上设置有平面螺纹，所述的行星架体上设置有径向的滑槽，所述的卡爪的一端伸入所述的滑槽与所述的平面螺纹相配合，所述的行星架体朝向所述的置料平台的端面上固定设置有径向的滑道，所述的卡爪与所述的滑道径向滑动配合，所述的成形刀具与所述的卡爪的另一端固定连接。

所述的成形刀具为圆盘形，所述的成形刀具的圆周面的形状与棒料端部需加工的形状相同。

所述的置料平台的上端设置有内凹的用于水平放置加热后的棒料的下V型槽，所述的棒料夹紧装置包括压板和液压缸，所述的压板位于所述的置料平台的上方，所述的压板的下端面上设置有内凹的且位置与所述的下V型槽相对应的上V型槽，所述的液压缸固定在所述的置料平台上，所述的液压缸的驱动轴与所述的压板固定连接，用于驱动所述的压板上下移动。

所述的置料平台与地面之间固定设置有送料导轨副，所述的送料导轨副与棒料的轴向相垂直，所述的送料导轨副包括送料导轨和送料滑块，所述的送料导轨固定在地面上，所述的送料滑块固定连接在所述的置料平台的底面上，所述的送料滑块与所述的送料导轨水平滑动配合；通过送料导轨副可调整置料平台在送料导轨上的位置，实现棒料的进料和退料，当棒料轴线与主轴的轴线重合时，压板在液压缸的驱动下，向下运动压紧棒料，加工完成后，压板上移松开棒料。

其中一个所述的支撑平台与地面之间固定设置有调距导轨副，所述的调距导轨副沿棒料的轴向设置，所述的调距导轨副包括调距导轨和调距滑块，所述的调距导轨固定在地面上，所述的调距滑块固定连接在所述的支撑平台的底面上，所述的调距滑块与所述的调距导轨水平滑动配合，所述的调距滑块沿棒料的轴向滑动；通过调距导轨副可调整其中一个支撑平台在调距导轨上的位置，实现对不同长度棒料的加工。

所述的太阳轮与所述的行星轮的齿数比为1：7或1：8。

与现有技术相比，本发明的优点是本机构中的用于加工棒料端部形状的热成形装置采用行星轮系和平面螺旋机构的组合传动，通过平面螺旋副驱动卡爪（成形刀具）沿滑道径向移动，将行星架体的匀速转动转变为成形刀具绕加热后的棒料旋转转动的同时径向逐步进给，使加热后的棒料的端部产生挤压变形后形成特定的形状，如圆锥形、圆台形、弧形等，为楔横轧无料头轧制提供高质量的原始棒料，且材料利用率高、生产效率高，整个机构的结构也较简单。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例一中的平面螺旋机构的正面示意图；

图3为本发明实施例一中的置料平台、压板与棒料的配合示意图；