一种精密双轴旋锻机的制作方法

1.本实用新型涉及旋锻机技术领域，具体为一种精密双轴旋锻机。


背景技术：

2.旋锻技术是一种在常温下即可对金属进行锻造成形的新工艺加工方式。常温环境下旋锻可以使工件获得很好的机械强化，提高了产品的机械强度和疲劳寿命。
3.目前一些设备厂家大都是采用轻系列单轴旋锻机，但这些轻系列旋锻机旋锻力小，单轴旋锻机的外圈是不转动的，主轴主动旋转，由于主轴与滚柱之间存在较大的摩擦力，保持架和滚柱被动旋转，两者之间的转速差ω1-ω0较小，造成滚柱撞击锻模组合体的速度小，最终造成锻模组合体撞击工件的力量不大，难于实现对实心棒料和厚壁管料的锻打加工；另外，单轴旋锻机的单一进给模式使其只能满足轴管的管端成形，对于需要中部成形的管类产品，单轴旋锻机就无能为力了。
4.因此，我们提出了一种精密双轴旋锻机。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种精密双轴旋锻机，解决了上述背景技术提出的旋锻力小，锻模组合体撞击工件的力量不大以及单一进给模式的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种精密双轴旋锻机，包括轴向进给系统、旋锻系统和径向进给系统，所述旋锻系统包括外圈、保持架、滚柱、主轴和旋锻模组合体，所述旋锻模组合体沿主轴径向分布，所述旋锻模组合体由外向内包括锤柄、斜楔和锻模，所述外圈由其端部设置的主电机、主皮带轮机构驱动外圈绕轴线逆时针主动旋转，所述主轴由其端部设置的副电机、副皮带轮机构驱动主轴绕轴线顺时针主动旋转，所述保持架、滚柱由内、外两个主动部件的摩擦力驱动绕轴线逆时针被动旋转，且主轴、外圈、保持架和滚柱绕同轴线旋转，所述轴向进给系统沿锻模型腔轴向进料，所述径向进给系统沿径向动作驱动锻模型腔开合。
7.优选的，所述旋锻系统内工件加工模式包括轴向进给模式、径向进给模式和复合进给模式。
8.优选的，所述轴向进给系统包括夹紧油缸和轴向进给油缸，所述夹紧油缸靠近旋锻系统一端设置内压式弹簧夹头，所述轴向进给系统通过夹紧油缸驱动内压式弹簧夹头夹紧工件，所述轴向进给系统通过轴向进给油缸驱动工件沿轴向行进。
9.优选的，所述轴向进给系统与旋锻系统之间设置上料油缸。
10.优选的，所述径向进给系统包括径向进给油缸，所述径向进给油缸的活塞杆通过推杆轴与锤柄连接，所述锤柄与斜楔间贴合面为
°
倾斜角的倾斜面，所述径向进给油缸通过推杆轴和斜楔驱动锻模型腔开合。
11.优选的，所述径向进给系统还包括顶芯油缸，所述顶芯油缸与径向进给油缸同轴设置，并位于径向进给油缸外端一侧。
12.本实用新型提供了一种精密双轴旋锻机，具备以下有益效果：
13.本实用新型通过设置旋锻系统，该旋锻系统为双轴旋锻，不仅主轴主动旋转，外圈也逆向主动旋转，滚柱同时受到内、外两个主动部件的摩擦，更易维持稳定的能量状态，并且保持架和滚柱与主轴间的转速差ω1-ω0较大，实现了锻模组合力对工件更大的撞击力，因此双轴旋锻机易于实现对大直径实心棒料和厚壁管料的锻打加工；
14.双轴旋锻机与单轴旋锻机相比，在相同的打击频率下，可以让主轴处于更低的转速，当旋锻模组合体锻打工件时，旋锻模组合体与工件之间的相对转动也会变慢，摩擦热会下降很多，同时旋锻模组合体的磨损寿命也可以得到较好的提高；
15.本实用新型通过设置旋锻系统结合轴向进给系统和径向进给系统，采用双轴旋锻结构，对工件加工模式包括轴向进给模式、径向进给模式和复合进给模式，锻模型腔处于闭合状态，工件毛坯在轴向进给油缸的推动下进入旋锻打击区，受到锻模高频打击，因此轴向进给模式可以实现轴管类工件的端部成形，径向进给模式可以实现轴管类工件的端部成形和中部成形，复合进给模式是轴向进给模式和径向进给模式的综合，可以实现复杂轴管类产品的锻打成形。
附图说明
16.图1为本实用新型正视图；
17.图2为本实用新型正剖图；
18.图3为本实用新型立体图；
19.图4为本实用新型进给系统示意图；
20.图5为本实用新型双轴旋锻机旋转示意图；
21.图6为本实用新型内压式弹簧夹头位置处结构示意图；
22.图7为本实用新型动力系统示意图；
23.图8为本实用新型轴向、径向、复合三种进给模式示意图。
24.图中：1、轴向进给系统；11、内压式弹簧夹头；12、夹紧油缸；13、轴向进给油缸；2、旋锻系统；21、外圈；22、保持架；23、滚柱；24、主轴；25、旋锻模组合体；251、锤柄；252、斜楔；253、锻模；3、径向进给系统；31、径向进给油缸；32、推杆轴；33、顶芯油缸；4、主电机；5、主皮带轮机构；6、副电机；7、副皮带轮机构；8、工件；9、上料油缸。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.如图1-8所示，本实用新型提供一种技术方案：一种精密双轴旋锻机，包括轴向进给系统1、旋锻系统2和径向进给系统3，轴向进给系统1与旋锻系统2之间设置上料油缸9，旋锻系统2内工件加工模式包括轴向进给模式、径向进给模式和复合进给模式；
27.轴向进给系统1包括夹紧油缸12和轴向进给油缸13，夹紧油缸12靠近旋锻系统2一端设置内压式弹簧夹头11，内压式弹簧夹头11为内胀式夹紧机构，外部尺寸小于工件8外
径，轴向进给系统1通过夹紧油缸12驱动内压式弹簧夹头11夹紧工件8，易于顺利将短轴类零件送入锻打区，轴向进给系统1通过轴向进给油缸13驱动工件8沿轴向行进；
28.旋锻系统2包括外圈21、保持架22、滚柱23、主轴24和旋锻模组合体25，旋锻模组合体25沿主轴24径向分布，旋锻模组合体25由外向内包括锤柄251、斜楔252和锻模253，外圈21由其端部设置的主电机4、主皮带轮机构5驱动外圈21绕轴线逆时针主动旋转，主轴24由其端部设置的副电机6、副皮带轮机构7驱动主轴24绕轴线顺时针主动旋转，保持架22、滚柱23由内、外两个主动部件的摩擦力驱动绕轴线逆时针被动旋转，且主轴24、外圈21、保持架22和滚柱23绕同轴线旋转，主电机4和副电机6均为四级电机；
29.轴向进给系统1沿锻模253型腔轴向进料，径向进给系统3沿径向动作驱动锻模253型腔开合，当滚柱23绕工件8旋转时，会与旋锻模组合体25发生碰撞，旋锻模组合体25受到撞击向下运动撞击工件8，使工件8产生一个很小的塑性变形，通过对锻模253工作型腔特殊设计，使得工件8产生这个微小变形所需的压力相比锻造压力机来说很小；
30.双轴旋锻机不仅主轴24主动旋转，外圈21也逆向主动旋转，滚柱23同时受到内、外两个主动部件的摩擦，更易维持稳定的能量状态，并且保持架22和滚柱23与主轴24间的转速差ω1-ω0较大，实现了旋锻模组合体25对工件8更大的撞击力，因此双轴旋锻机易于实现对大直径实心棒料和厚壁管料的锻打加工；
31.径向进给系统3包括径向进给油缸31，径向进给油缸31的活塞杆通过推杆轴32与锤柄251连接，锤柄251与斜楔252间贴合面为3
°
倾斜角的倾斜面，形成一个斜楔增力机构，径向进给油缸31通过推杆轴32和斜楔252驱动锻模253型腔开合，滚柱23撞击旋锻模组合体25的力通过倾斜面楔形增力原理会使旋锻模组合体25获得一个很大的径向冲击力去撞击工件8；
32.径向进给系统3还包括顶芯油缸33，顶芯油缸33与径向进给油缸31同轴设置，并位于径向进给油缸31外端一侧；
33.轴向进给模式工作时：径向进给油缸31停留在预定位置保持不动，旋锻模组合体25处于闭合状态，工件8在轴向进给油缸13的推动下进入旋锻打击区，受到锻模253高频打击，实现轴管类工件的端部成形；
34.径向进给模式工作时：轴向进给油缸13先将工件8的待加工部位送入旋锻打击区，然后维持不动，径向进给油缸31工作，推动斜楔252使锻模253边打击边径向收紧，直到工件8达到预定尺寸，径向进给模式可以实现轴管类工件的端部成形和中部成形；
35.复合进给模式工作时：复合进给模式是轴向进给模式和径向进给模式的综合，工件8锻打时，轴向进给油缸13和径向进给油缸31交替运行，可以实现复杂轴管类产品的锻打成形。
36.需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
37.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种精密双轴旋锻机，包括轴向进给系统(1)、旋锻系统(2)和径向进给系统(3)，所述旋锻系统(2)包括外圈(21)、保持架(22)、滚柱(23)、主轴(24)和旋锻模组合体(25)，所述旋锻模组合体(25)沿主轴(24)径向分布，所述旋锻模组合体(25)由外向内包括锤柄(251)、斜楔(252)和锻模(253)，其特征在于：所述外圈(21)由其端部设置的主电机(4)、主皮带轮机构(5)驱动外圈(21)绕轴线逆时针主动旋转，所述主轴(24)由其端部设置的副电机(6)、副皮带轮机构(7)驱动主轴(24)绕轴线顺时针主动旋转，所述保持架(22)、滚柱(23)由内、外两个主动部件的摩擦力驱动绕轴线逆时针被动旋转，且主轴(24)、外圈(21)、保持架(22)和滚柱(23)绕同轴线旋转，所述轴向进给系统(1)沿锻模(253)型腔轴向进料，所述径向进给系统(3)沿径向动作驱动锻模(253)型腔开合。2.根据权利要求1所述的一种精密双轴旋锻机，其特征在于：所述旋锻系统(2)内工件加工模式包括轴向进给模式、径向进给模式和复合进给模式。3.根据权利要求1所述的一种精密双轴旋锻机，其特征在于：所述轴向进给系统(1)包括夹紧油缸(12)和轴向进给油缸(13)，所述夹紧油缸(12)靠近旋锻系统(2)一端设置内压式弹簧夹头(11)，所述轴向进给系统(1)通过夹紧油缸(12)驱动内压式弹簧夹头(11)夹紧工件(8)，所述轴向进给系统(1)通过轴向进给油缸(13)驱动工件(8)沿轴向行进。4.根据权利要求3所述的一种精密双轴旋锻机，其特征在于：所述轴向进给系统(1)与旋锻系统(2)之间设置上料油缸(9)。5.根据权利要求1所述的一种精密双轴旋锻机，其特征在于：所述径向进给系统(3)包括径向进给油缸(31)，所述径向进给油缸(31)的活塞杆通过推杆轴(32)与锤柄(251)连接，所述锤柄(251)与斜楔(252)间贴合面为3
°
倾斜角的倾斜面，所述径向进给油缸(31)通过推杆轴(32)和斜楔(252)驱动锻模(253)型腔开合。6.根据权利要求5所述的一种精密双轴旋锻机，其特征在于：所述径向进给系统(3)还包括顶芯油缸(33)，所述顶芯油缸(33)与径向进给油缸(31)同轴设置，并位于径向进给油缸(31)外端一侧。

技术总结
本实用新型公开了一种精密双轴旋锻机，涉及旋锻机技术领域，该精密双轴旋锻机，包括轴向进给系统、旋锻系统和径向进给系统，所述旋锻系统包括外圈、保持架、滚柱、主轴和旋锻模组合体，所述旋锻模组合体沿主轴径向分布，所述旋锻模组合体由外向内包括锤柄、斜楔和锻模，所述外圈由其端部设置的主电机、主皮带轮机构驱动外圈绕轴线逆时针主动旋转，所述主轴由其端部设置的副电机、副皮带轮机构驱动主轴绕轴线顺时针主动旋转。本实用新型通过设置旋锻系统结合轴向进给系统和径向进给系统，解决了采用轻系列单轴旋锻机所带来的旋锻力小，锻模组合体撞击工件的力量不大以及单一进给模式而不满足需求的问题。不满足需求的问题。不满足需求的问题。


技术研发人员：何祖圣 王安丽
受保护的技术使用者：安徽云华智能装备有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/9/1