專利名稱：立式隨動(dòng)測量擴(kuò)孔機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)高精度環(huán)形鍛件的輾環(huán)設(shè)備。
傳統(tǒng)的立式擴(kuò)孔機(jī)是沿襲前蘇聯(lián)MTP—250型擴(kuò)孔機(jī)派生的，其主要是輾壓輪裝在主滑塊上，電機(jī)通過減速器、萬向連接軸使輾壓輪轉(zhuǎn)動(dòng)；由氣缸驅(qū)動(dòng)滑塊帶動(dòng)輾壓輪移動(dòng)；輾壓輥、定心輥、檢測輥固定在床身上，有的還有調(diào)整輾壓輪閉合高度的補(bǔ)充機(jī)構(gòu)，如圖2.3所示。工作時(shí)工件環(huán)坯套在輾壓輥上，輾壓輪在氣缸力的作用下移動(dòng)；由電機(jī)通過減速器、萬向連接軸使輾壓輪旋轉(zhuǎn)。環(huán)坯一旦與輾壓輪接觸，在其壓力和扭矩的作用下開始變形。由于摩擦力的作用，輾壓輪帶動(dòng)環(huán)坯旋轉(zhuǎn)，環(huán)坯又帶動(dòng)輾壓輥旋轉(zhuǎn)。輾壓過程，金屬環(huán)坯變形主要沿切線方向延伸，環(huán)坯壁逐漸由厚變薄，直徑逐漸增大，當(dāng)環(huán)坯外徑與定心輥接觸后，其幾何中心被定心輥推向機(jī)器中心線一側(cè)，產(chǎn)生偏移量e，此時(shí)輾擴(kuò)過程仍在進(jìn)行。當(dāng)環(huán)坯外徑增長到與檢測輥接觸時(shí)，外徑尺寸到，輾壓輪即向上回程，鍛件卸出，完成一次循環(huán)。對于鍛件，主要是控制外徑或內(nèi)徑，其高度由擴(kuò)孔前制坯工序保證。由上述可知，由于輾壓輥和檢測輥都固定在床身上，通過環(huán)坯中心的兩輥中心距不變，故其內(nèi)徑控制是準(zhǔn)確的，而外徑控制則不然，因?yàn)檩殙狠喪强梢苿?dòng)的，而檢測輥是固定不可移動(dòng)的，兩者通過環(huán)坯中心的中心距是變化的，也可以說定心輥和檢測輥是固定的，而輾壓輪的下死點(diǎn)不定，可因環(huán)坯下料重量、火耗大小和操作控制方法的不同而異。也就是說上述的輾壓輪、定心輥、檢測輥三個(gè)圓的相互位置是變化的，其變化勢必影響其內(nèi)切圓的大小。如下料過大時(shí)，當(dāng)壁厚相當(dāng)大時(shí)，環(huán)坯外徑已接觸檢測輥，造成鍛件外徑過大，而這時(shí)輾壓輪還未到予定位置。如果這時(shí)操作補(bǔ)充機(jī)構(gòu)，使輾壓輪再少許向下，壁厚減薄，外徑減少，這時(shí)金屬被迫沿環(huán)坯軸向流動(dòng)，出現(xiàn)毛刺，鍛件高度過大，不能達(dá)到使鍛件誤差積累在內(nèi)徑上的目的。因此，補(bǔ)充機(jī)構(gòu)既不能完全解決問題，又帶來此弊端，而且由此增加了機(jī)床和操作的復(fù)雜程度。此外，對輾壓比過大的環(huán)坯，若在輾擴(kuò)的全過程中定心輥不動(dòng)，則工件的偏移量e過大，還勢必影響成形和測量。
本實(shí)用新型目的由此而來，就是要提供一種既克服工件偏移量大、鍛件外徑精度不高、又可使鍛件誤差積累在內(nèi)徑上的結(jié)構(gòu)合理，操作簡便的隨動(dòng)測量擴(kuò)孔機(jī)，從而對傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行改造或更新。
本實(shí)用新型為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下的技術(shù)方案；將定心輥、檢測輥對輾壓輪跟蹤以保證輾壓輪、定心輥、外檢測輥三者之間的相對不變的位置。以此作為本實(shí)用新型的測量基準(zhǔn)。
為此，可在原來傳統(tǒng)的機(jī)床上增設(shè)一隨動(dòng)測量系統(tǒng)，如指針隨動(dòng)測量系統(tǒng)。其齒條之一固定在滑塊上與輾壓輪一起運(yùn)動(dòng)，齒條之二與檢測輥聯(lián)結(jié)。固定在滑塊上的齒條帶動(dòng)具有輪齒的表盤旋轉(zhuǎn)，表盤套在中間套的外徑上，中間套與具有輪齒的表針固定在一起與齒條二相嚙合，并可繞固定在床身上的固定軸旋轉(zhuǎn)。不僅可以在原機(jī)床上增設(shè)隨動(dòng)測量裝置，還可以將定心輥、檢測輥與輾壓輪固定在同一滑塊上，達(dá)到對輾壓輪的跟蹤。
為此，還可將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)予以改變，將原來與滑塊固定在一起的輾壓輪改為固定在床身上，將滑塊與位于輾壓輪下方的輾壓輥固定在一起，檢測輥與定心輥為了跟蹤輾壓輪，使三者在輾擴(kuò)終了測量時(shí)的相對位置保持不變，也固定在床身上，此處定心輥可做定程移動(dòng)，并在輾壓輥懸臂端部下方設(shè)置一開式補(bǔ)償雙輪支承。
有益效果1、設(shè)備對工件外徑測量精度高。隨動(dòng)測量可使下料重量誤差，火耗不定的工件體積誤差集中到內(nèi)徑上，外徑不需要整形工序，鍛件廢品率降低。
2、設(shè)備造價(jià)低。取消了萬向連結(jié)軸和補(bǔ)充機(jī)構(gòu)，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單合理，輪廓尺寸小、重量輕，又因測量精度不受下料方式、加熱方式影響，擴(kuò)孔時(shí)工件偏移量得到控制、輾壓輥、懸臂雙輪支承等，這就為立式擴(kuò)孔機(jī)向較大型發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，比臥式擴(kuò)孔機(jī)造價(jià)顯著降低。
3、設(shè)備便于安全操作。精度容易控制，取消了補(bǔ)充機(jī)構(gòu)操作環(huán)節(jié)。
4、設(shè)備易于維修。結(jié)構(gòu)簡單，易損件減少，故障率降低，地面維修作業(yè)方便。
以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例詳細(xì)介紹本實(shí)用新型。


圖1為傳統(tǒng)型機(jī)床結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為
圖1的K向視圖。
圖3為圖2所示的機(jī)床工作部分的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖4為隨動(dòng)檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5的K向視圖。
如
圖1、圖2、圖4所示為本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例，其是為了克服原有機(jī)床的測量誤差，在不改變其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增設(shè)一套隨動(dòng)檢測機(jī)構(gòu)，所述的檢測機(jī)構(gòu)的齒條22固定在滑塊9上，可與固定在同一滑塊上的輾壓輪2一起動(dòng)作，由齒條22帶動(dòng)具有輪齒的表盤23旋轉(zhuǎn)，表盤23上制有刻度以動(dòng)配合套在中間套24的外徑上，中間套24與帶輪齒的表針26固定在一起。由環(huán)坯工件外徑推動(dòng)檢測輥14經(jīng)過齒條27使表針26與中間套24一起繞固定在床身1上的固定軸25旋轉(zhuǎn)。工作時(shí)按鍛件尺寸要求調(diào)整好表針26使其處于零位，在輾擴(kuò)過程中，輾壓輪2與滑塊9一起，通過齒條22帶動(dòng)表盤23旋轉(zhuǎn)；工件推動(dòng)檢測輥14通過齒條27帶動(dòng)指針26旋轉(zhuǎn)。若輾擴(kuò)終了時(shí)，輾壓輪未下到予定位置，此時(shí)表盤“0”位也未旋到予定位置。但無論表盤23上的“0”在何處，只要被工件驅(qū)動(dòng)的表針26也隨動(dòng)地指到“0”位，外徑尺寸總是合格的。也可直接用檢測輥跟蹤輾壓輪隨動(dòng)測量的方法，只要在檢測前檢測輥與輾壓輪隨動(dòng)，在每次測量時(shí)相對位置不變即可。此實(shí)施例所述的方法可用來改造舊設(shè)備。
上述的實(shí)施例一在不改變原機(jī)床結(jié)構(gòu)的情況下增加了一個(gè)隨動(dòng)測量裝置，可達(dá)到本實(shí)用新型的目的，也可以用下述的方法同樣達(dá)到本實(shí)用新型的目的。
實(shí)施例二如圖5、6所示，本實(shí)施例所設(shè)計(jì)的隨動(dòng)測量擴(kuò)孔機(jī)仍是立式的即0°≤φ＜90°，機(jī)身1主要由三角架組成，因?yàn)槿∠搜a(bǔ)充機(jī)構(gòu)和萬向連結(jié)軸，故機(jī)床輪廓尺寸大大減小。傳動(dòng)系統(tǒng)仍由電機(jī)7、減速器6、連軸器5組成，輾壓輪2通過連軸器5、減速器6與電機(jī)7相連，并由此獲得動(dòng)力。本實(shí)施例所用的連軸器已不是萬向連結(jié)軸，甚至可以是剛性連軸器。位于機(jī)床支架1上端部的動(dòng)力缸3或4驅(qū)動(dòng)固定著輾壓輥12的滑塊9通過導(dǎo)塊10沿床身1上的導(dǎo)軌移動(dòng)，所述的滑塊9穿過輾壓輪座(床身)下方，跨越輾壓輪上下部位，工作部分仍由輾壓輪2，位于輾壓輪一側(cè)下方的定心輥11、位于另一側(cè)下方的檢測輥14及位于輾壓輪正下方的輾壓輥12組成，除輾壓輥12固定在滑塊9上外，輾壓輪2、定心輥11、檢測輥14三者均固定在床身上，此處定心輥，對每次輾擴(kuò)可做定程移動(dòng)。輾壓輪2只轉(zhuǎn)動(dòng)不滑動(dòng)，以保證三者之間在輾擴(kuò)終了測量時(shí)的相對位置不變；在所述的輾壓輥12的懸臂端下方設(shè)有開式補(bǔ)償雙輪支承，可托住輾壓輥12。工作時(shí)，環(huán)坯工件13套在輾壓輥12上，開式補(bǔ)償雙輪支承15托住輾壓輥12，氣(或液)缸3通過滑塊9帶動(dòng)輾壓輥12靠近旋轉(zhuǎn)著的輾壓輪2，其通過連軸器5和減速器6由電機(jī)7帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)輾壓輪2、環(huán)坯13、輾壓輥12三者接觸后，環(huán)坯工件13在輾壓輥12壓力和輾壓輪2扭矩的作用下實(shí)現(xiàn)輾擴(kuò)，環(huán)坯壁厚減薄，外徑逐漸增大，直到先和定心輥11接觸，定心輥隨之定程退讓移動(dòng)，繼而和檢測輥14接觸，此時(shí)工件尺寸到，輾壓輥12向下退回，退出工件，完成一次工作循環(huán)。
上述定心輥定程退讓移動(dòng)，特別對于輾壓比大的大型環(huán)坯更為必要。為避免定心輥11在輾擴(kuò)前期，長時(shí)間不和環(huán)坯工件13接觸，或過早接觸造成環(huán)坯偏移量“e”過大，可使定心輥連續(xù)或分段定程移動(dòng)。但在每次輾擴(kuò)結(jié)束測量時(shí)，件2、11、14三者相對位置仍不變。
還可以將輾壓輪、定心輥和檢測輥三者固定在滑塊上，而輾壓輥固定在床身上做為實(shí)施例3。
權(quán)利要求1.一種立式隨動(dòng)測量擴(kuò)孔機(jī)0°≤φ＜90°，包括床身支架、支架頂部的動(dòng)力缸，位于其下方的輾壓輪，滑塊設(shè)在支架底部的電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器；位于輾壓輪兩側(cè)下方的定心輥、檢測輥和正下方的輾壓輥，其特征在于；所述的定心輥、檢測輥對輾壓輪跟蹤，輾壓輪、定心輥、檢測輥三者在輾擴(kuò)終了測量時(shí)相互位置保持不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式隨動(dòng)測量擴(kuò)孔機(jī)，包括床身支架、設(shè)在支架底座上的電機(jī)、減速器及與萬向連結(jié)軸相連的固定在滑塊上的輾壓輪、驅(qū)動(dòng)輾壓輪移動(dòng)的動(dòng)力缸、位于輾壓輪下方環(huán)坯工件內(nèi)固定在床身上的輾壓輥，位于工件外輾壓輪兩側(cè)下方固定在床身上的定心輥、檢測輥，其特征在于其還包括一個(gè)隨動(dòng)測量裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擴(kuò)孔機(jī)，其特征在于所述的隨動(dòng)測量裝置，包括齒條、中間套、固定軸、表盤、表針，固定軸上裝有表盤中間套及表針；所述的齒條1固定在滑塊上，具有輪齒的表盤上制有刻度，其與齒條1嚙合，并以動(dòng)配合套裝在中間套的外徑上；中間套與具有輪齒的表針固定在一起，齒條2固定在檢測輥上，與表針相嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式擴(kuò)孔機(jī)，包括；設(shè)在支架頂部的動(dòng)力缸、支架底座上的電機(jī)、減速器、經(jīng)聯(lián)軸器與輾壓輪相連接，在輾壓輪下方的輾壓輥及輾壓輪兩側(cè)下方的固定在床身上的定心輥、檢測輥及滑塊，其特征在于所述的輾壓輥固定在滑塊上，受動(dòng)力缸驅(qū)動(dòng)可作移動(dòng)；在輾壓輥懸臂下方設(shè)有開式補(bǔ)償雙輪支承；定心輥可做定程移動(dòng)，輾壓輪固定在床身上，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)；聯(lián)軸器為普通聯(lián)軸器。
專利摘要隨動(dòng)測量擴(kuò)孔機(jī)是一種生產(chǎn)高精度環(huán)形鍛件的輾環(huán)設(shè)備。現(xiàn)有的具有固定定心輥、檢測輥的擴(kuò)孔機(jī)，由于測量機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理有誤，鍛件外徑誤差大，設(shè)備結(jié)構(gòu)不合理，制造維修困難。本實(shí)用新型原理是使用作測量基準(zhǔn)的檢測輥、定心輥對輾壓輪位置進(jìn)行跟蹤，徹底消除了由于設(shè)計(jì)原理造成的測量誤差，提高了鍛件精度，機(jī)床驅(qū)動(dòng)方式及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也隨之進(jìn)行了重大改進(jìn)，提高了整機(jī)技術(shù)水平，是擴(kuò)孔機(jī)更新?lián)Q代的最佳產(chǎn)品。
文檔編號B21D41/00GK2223152SQ9421893
公開日1996年3月27日 申請日期1994年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月13日
發(fā)明者易明道, 武維國, 蘇健, 吳英奎, 許大才 申請人:易明道