一種非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可加工非回轉(zhuǎn)體金屬工件的旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]旋壓工藝是一種比較先進(jìn)的金屬成形工藝方法。在坯料隨模具旋轉(zhuǎn)或者旋壓工具繞坯料旋轉(zhuǎn)中，旋壓工具與坯料相對(duì)進(jìn)給，從而使坯料受壓并產(chǎn)生連續(xù)、逐點(diǎn)變形。由于設(shè)備和模具簡(jiǎn)單，旋壓技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。但由于受到旋壓工藝運(yùn)動(dòng)方式的局限，旋壓工藝的應(yīng)用一般只針對(duì)一些回轉(zhuǎn)體金屬件的加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)的旋壓機(jī)只能旋壓出回轉(zhuǎn)體零件而難以加工非回轉(zhuǎn)體零件的缺陷，提供了一種非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采取的設(shè)計(jì)方案為設(shè)計(jì)一種非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括機(jī)身，安裝于機(jī)身上的可移動(dòng)工作臺(tái)；在可移動(dòng)工作臺(tái)上安裝有主軸和驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī);在可移動(dòng)工作臺(tái)后方設(shè)有驅(qū)動(dòng)主軸軸向進(jìn)給的伺服電機(jī);所述主軸前方一側(cè)設(shè)置有坯料自阻加熱裝置，加熱時(shí)坯料自阻加熱裝置通過帶有金屬滾輪的彈簧片與坯料始終保持接觸;所述主軸前方另一側(cè)設(shè)有旋輪進(jìn)給裝置，在旋輪進(jìn)給裝置上設(shè)有可調(diào)角度的旋輪架以及驅(qū)動(dòng)旋輪進(jìn)給的伺服電機(jī);所述步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)均與協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)工作的數(shù)控裝置連接。
[0005]所述主軸上設(shè)置有固定芯模的定位環(huán);所述主軸端部設(shè)置有頂緊塊和頂緊螺母。
[0006]所述主軸上的芯模由陶瓷材料制成;所述旋輪架與旋輪之間有絕緣材料隔絕。
[0007]所述旋輪進(jìn)給裝置包括位于旋輪架下方的底板2和位于所述底板2后方的底板3，在底板2上安裝有導(dǎo)軌、滑塊，在底板3上安裝有驅(qū)動(dòng)旋輪進(jìn)給的伺服電機(jī)。
[0008]所述的非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還包括用于檢測(cè)主軸進(jìn)給時(shí)其受力情況的壓力傳感器I和檢測(cè)旋輪進(jìn)給時(shí)其受力情況的壓力傳感器2。
[0009]所述的非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還包括用于限制主軸和旋輪進(jìn)給行程的限位開關(guān)。
[0010]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理緊湊；通過對(duì)主軸進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和旋輪進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的同步控制，合成出加工所需零件的工藝路徑，實(shí)現(xiàn)了加工非回轉(zhuǎn)體零件的目的。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)不意圖。
[0012]圖1中，1、可移動(dòng)工作臺(tái)；11、主軸；111、定位環(huán)；112、陶瓷芯模；113、頂緊塊；114、頂緊螺母;115、金屬滾輪;12、步進(jìn)電機(jī);13、同步帶；14、導(dǎo)軌;2、壓力傳感器I; 3、滾珠絲杠；
4、伺服電機(jī);5、底板2;51、旋輪架;511、旋輪;52、導(dǎo)軌;53、壓力傳感器2;6、底板3;61、滾珠絲杠;62、伺服電機(jī);7、鋁合金型材支架。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型所揭示的非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括機(jī)身，安裝于機(jī)身上的可移動(dòng)工作臺(tái)(I);在可移動(dòng)工作臺(tái)上安裝有主軸(11)和驅(qū)動(dòng)主軸(11)旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)(12)，兩者平行放置，步進(jìn)電機(jī)(12)通過同步帶(13)驅(qū)動(dòng)主軸(11)旋轉(zhuǎn);在可移動(dòng)工作臺(tái)(I)后方設(shè)有驅(qū)動(dòng)主軸(11)軸向進(jìn)給的伺服電機(jī)(4)，伺服電機(jī)(4)通過滾珠絲杠(3)和可移動(dòng)工作臺(tái)(I)下方的導(dǎo)軌滑塊裝置(14)帶動(dòng)可移動(dòng)工作臺(tái)(I)沿Z軸方向進(jìn)給。
[0014]主軸(11)上設(shè)置有固定陶瓷芯模(112)的定位環(huán)(111)，主軸端部有螺紋，當(dāng)坯料裝入芯模(112)時(shí)，同時(shí)從主軸(11)端部套入中通的圓柱體頂緊塊(113)，頂住坯料，然后旋入頂緊螺母(114)將頂塊頂緊，防止坯料在隨著芯模(112)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中偏移及掉落;坯料固定好以后，將坯料自阻加熱裝置上的金屬滾輪壓在坯料上，以便給坯料通電加熱。
[0015]主軸(11)前方一側(cè)設(shè)有旋輪進(jìn)給裝置，在旋輪進(jìn)給裝置上設(shè)有可調(diào)角度的旋輪架(51)以及驅(qū)動(dòng)旋輪進(jìn)給的伺服電機(jī)(62);伺服電機(jī)通過滾珠絲杠(61)和旋輪架(51)下方的導(dǎo)軌滑塊裝置(52)帶動(dòng)旋輪沿X軸方向進(jìn)給。
[0016]坯料加工時(shí)，首先用頂緊塊(113)和頂緊螺母(114)將待旋壓的坯料固定在陶瓷芯模(112)上，然后將坯料自阻加熱裝置上的金屬滾輪壓在坯料上，對(duì)坯料進(jìn)行加熱；步進(jìn)電機(jī)(12)帶動(dòng)主軸(11)旋轉(zhuǎn)，主軸(11)帶動(dòng)芯模(112)和坯料轉(zhuǎn)動(dòng);控制裝置需要對(duì)驅(qū)動(dòng)主軸
(11)轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)(12)、驅(qū)動(dòng)主軸(11)沿Z軸進(jìn)給的伺服電機(jī)4、驅(qū)動(dòng)旋輪沿X軸進(jìn)給的伺服電機(jī)(62)進(jìn)行同步控制，從而控制主軸(11)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和旋輪的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。通過這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成，旋壓機(jī)可以完成所需零件的旋壓。
[0017]為了方便實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確記錄和分析，在滾珠絲杠(3)和滾珠絲杠(61)上分別裝有壓力傳感器1(2)和壓力傳感器2(53)以獲取實(shí)驗(yàn)中的受力數(shù)據(jù)。
[0018]為了防止可移動(dòng)工作臺(tái)(I)和旋輪進(jìn)給裝置超行程運(yùn)動(dòng)，在機(jī)身上安裝有行程開關(guān)，行程開關(guān)與控制裝置相連接，一旦觸發(fā)行程開關(guān)，電機(jī)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0019]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型所能實(shí)現(xiàn)的優(yōu)選方案，并非限定性窮舉，在不脫離本實(shí)用新型發(fā)明構(gòu)思的前提下，任何顯而易見的替換均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括機(jī)身，安裝于機(jī)身上的可移動(dòng)工作臺(tái)(I);在可移動(dòng)工作臺(tái)上安裝有主軸(11)和驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)(12);在可移動(dòng)工作臺(tái)后方設(shè)有驅(qū)動(dòng)主軸軸向進(jìn)給的伺服電機(jī)(4);所述主軸(11)前方一側(cè)設(shè)置有坯料自阻加熱裝置，加熱時(shí)坯料自阻加熱裝置通過金屬滾輪(115)與坯料始終保持接觸;所述主軸(11)前方另一側(cè)設(shè)有旋輪進(jìn)給裝置，在旋輪進(jìn)給裝置上設(shè)有可調(diào)角度的旋輪架(51)以及驅(qū)動(dòng)旋輪進(jìn)給的伺服電機(jī)(62);所述旋輪架(51)上安裝有旋輪(511);所述步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)均與協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)工作的數(shù)控裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于:所述主軸(11)上設(shè)置有固定芯模(112)的定位環(huán)(111);所述主軸(11)端部設(shè)置有頂緊塊(113)和頂緊螺母(IH)03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于:所述主軸(11)上的芯模(112)由陶瓷材料制成;所述旋輪架(51)與旋輪(511)之間有絕緣材料隔絕。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于:所述旋輪進(jìn)給裝置包括位于旋輪架下方的底板2(5)和位于所述底板2后方的底板3(6)，在底板2上安裝有導(dǎo)軌滑塊(52)，在底板3上安裝有驅(qū)動(dòng)旋輪進(jìn)給的伺服電機(jī)(62)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于:所述的非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還包括用于檢測(cè)主軸進(jìn)給時(shí)其受力情況的壓力傳感器1(2)和檢測(cè)旋輪進(jìn)給時(shí)其受力情況的壓力傳感器2(53)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于:所述的非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還包括用于限制主軸和旋輪進(jìn)給行程的限位開關(guān)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種非回轉(zhuǎn)體金屬旋壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括機(jī)身，安裝于機(jī)身上的可移動(dòng)工作臺(tái)；在可移動(dòng)工作臺(tái)上安裝有主軸和驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)；在可移動(dòng)工作臺(tái)后方設(shè)有驅(qū)動(dòng)主軸軸向進(jìn)給的伺服電機(jī)；所述主軸前方一側(cè)設(shè)置有坯料自阻加熱裝置，加熱時(shí)坯料自阻加熱裝置通過帶有金屬滾輪的彈簧片與坯料始終保持接觸；所述主軸前方另一側(cè)設(shè)有旋輪進(jìn)給裝置，在旋輪進(jìn)給裝置上設(shè)有可調(diào)角度的旋輪架以及驅(qū)動(dòng)旋輪進(jìn)給的伺服電機(jī)；所述步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)均與協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)工作的數(shù)控裝置連接。本實(shí)用新型旋壓試驗(yàn)平臺(tái)可以通過對(duì)主軸和旋輪進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制，實(shí)現(xiàn)非回轉(zhuǎn)體金屬件的旋壓加工。
【IPC分類】B21C51/00, B21D22/16
【公開號(hào)】CN205253823
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520911977
【發(fā)明人】秦升學(xué), 李震, 劉杰, 袁騰
【申請(qǐng)人】山東科技大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年11月17日