[发明专利]用于加工薄壁筒形件的立式旋压设备

说明书

一种用于加工薄壁筒形件的立式旋压设备，其包括立式床身、主轴机构、进给机构、张力机构以及滚珠模环机构，进给机构能够相对于立式床身沿竖直方向运动，滚珠模环机构固定在进给机构上并且能够随着进给机构相对于立式床身沿竖直方向运动，主轴机构包括能够在主轴电机的驱动下旋转的主轴，在主轴的端部上可拆卸地安装有芯模，张力机构安装在进给机构上并且能够在第一液压缸的推动下相对于进给机构沿竖直方向运动，滚珠模环机构包括模环套、隔离架、盖板以及多个滚珠，隔离架的一端可拆卸地连接在模环套的端面上，隔离架的另一端沿圆周方向具有多个隔离空间，多个隔离空间能够分别容置和保持所述多个滚珠，盖板从端侧覆盖隔离架并紧固至模环套。

技术领域

本发明涉及薄壁筒形件的加工，具体涉及一种用于加工薄壁筒形件的立式旋压设备。

背景技术

在工业生产领域中，常常需要生产薄壁筒形件，这种薄壁筒形件通常具有如下特性：等壁厚、直筒型工件、筒壁厚度0.05到0.2mm、厚度的误差小于8微米，而且，对这种薄壁筒形件的强度、表面光洁度和圆度的要求都较高。因此，这种薄壁筒形件加工难度大，并且需要专用的设备实现加工来保障比较高的成品率。

滚珠旋压是强力旋压中的一个分支，其变形工具用滚珠代替旋轮。滚珠旋压工艺通常适用于直径较小的管筒类零件变形加工，通常直径小于150mm。目前，滚珠旋压工艺已逐渐推广到军工、宇航、航空、电子器件、医疗器械和民用空调等行业，用以生产各部门所需的高精度、薄壁、小直径管筒类零件。

根据薄壁产品特点，以及大批量、高效自动化加工对工艺方法、设备功能、动作节拍等要求，滚珠旋压设备研制存在如下难点：1)由于产品属于超薄壁件，因而整体刚度差，自动装夹易变形，而根据工艺需要，毛坯与模具间隙小，对于装夹的对准和装入精度要求非常高，如何保证高速、高精度、不变形、不干涉装夹是设备能够实现自动化的关键难点。2)产品壁厚过薄，对主轴跳动、尾座与主轴同轴度、滚珠模环与旋轮臂安装精度、旋轮臂与旋轮座安装精度要求近乎苛刻，更重要的是，系统在高速运动时，对全系统特别是轴线动作装置的动态精度提出了非常高的要求，需充分考虑加工精度要求和调整方法，是设计和调试的难点。3)设备被设定为大批量、高效自动化加工设备，设备动作涉及主轴转动、旋轮座进给、液压卸料器夹持毛料和卸料等动作，很多动作之间又相互干涉，这给机床布局、动作设计、动作实现增加了很大困难。4)设备的大批量、高效自动化加工需求要求设备在很高的转速、很快的进给速度下工作，超出了传统的强力旋压工艺普遍采用的参数选择范围，同时也给工艺的选取增加了难度。5)滚珠工作时一侧参与大减薄率变形(一般要达到60％～80％)，另一侧需与提供径向支撑的模环发生快速摩擦，转速、进给过快时，滚珠容易出现烧蚀现象，导致滚珠磨损，需要合理选配工艺参数并提供有效的冷却和润滑来解决，存在很大难度。

发明内容

本发明的目的是解决上述缺陷与不足，该目的是通过以下技术方案实现的。