[发明专利]一种采用组合式轧辊轧制曲面件的成形装置

说明书

本发明公开了一种采用组合式轧辊轧制曲面件的成形装置，属于机械工程领域。该装置包括上下组合轧辊、工作台、底座以及立置于工作台与底座之间的立柱构成的机架，机架立柱与底座、工作台之间通过螺栓连接，工作台上设有压下或抬升上组合轧辊的液压驱动机构，上下组合轧辊转动连接在机架上，其由轴芯、模具Ⅰ和模具Ⅱ组成的组合轴套、套环及螺母组成：组合轴套通过键装配连接在轴芯上，套环用于径向锁紧组合轴套，螺母与轴芯通过螺纹连接并将套环轴向锁紧。本发明的特殊设计能实现机架内侧更换轴套，而不需要整体移出轧辊或拆卸机架；轴套拆装方便，轴芯可重复使用，轧制不同的曲面件时，只需更换不同规格的轴套即可生产出不同规格的曲面件。

技术领域

本发明公开了一种采用组合式轧辊轧制曲面件的成形装置，涉及一种用于板类件曲面成形的塑性加工设备，属于机械工程领域。

背景技术

通过轧制方法成形三维曲面件是一种重要的生产三维曲面零件的方法，中国专利授权号 CN102423777B、CN102728706B分别公开了一种曲面轧制方法、连续不均匀压缩成形三维曲面件的方法，这些方法的特点都是依靠旋转的轧辊与板料间的摩擦将板料拖进横向不均匀分布的辊缝，并使板料厚度方向受到不均匀压缩，产生横、纵向弯曲变形，从而成形出三维曲面零件。通过轧制成形三维曲面件的方法成形效率高，成形件的表面质量好，而且理论上板料长度方向的尺寸可以不受限制。

现有的三维曲面件轧制成形装置根据所使用轧辊的特点可大致分为两类：使用柔性辊的成形装置和使用刚性辊的成形装置。

使用柔性辊轧制三维曲面件的成形装置的特点是采用钢丝软轴或小直径轧辊作为成形工具，并增设有调形机构用于调整钢丝软轴或小直径轧辊的形状和位置，如中国专利授权号 CN202343672U公开的用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置。这类装置中的成形工具是等直径的，而所谓柔性辊是指成形工具具有一定的“柔性”，可以弯曲，因此能够组成多样化的辊缝形态，从而成形出不同种类的曲面件。为了增大弯辊效果，这类装置中所采用的成形工具的直径都较小，因此其传递的扭矩小；成形工具需要在板料的作用力和调形机构的支撑力共同作用下保持弯曲状态，因此板料需要有一定的强度和硬度以维持这种弯曲状态，而弯曲受力状态下的成形工具所能提供的轧制力较小，因此这种方法只适合冷轧硬度不大且厚度较小的板材。而且，这类装置结构复杂，制造成本高，弯曲受力状态下的成形工具弹性变形大，曲面件的成形精度低。

采用刚性辊轧制曲面件的方法的主要特点是两个不可弯曲且具有特定轮廓曲线的工作辊组成目标曲面件断面形状的辊缝，然后板料通过该辊缝经一道次或多道次轧制，最终成形出曲面件。这种方法生产曲面件周期短，成形效率高；轧辊变形小，成形曲面件的精度高，表面质量好；对板材的温度和厚度要求低；设备简单，制造成本低。但缺点是同一种孔型只能轧制同一类型的曲面件，轧制不同种类的曲面件时，只能整体更换轧辊或通过不同的成形装置来实现，此外轧辊作为这类装置中主要的消耗部件，辊面容易磨损，轧辊的使用寿命较低，这类成形装置难以适应小批量频繁变换产品规格的组织生产。

因此，设计和开发一种制造成本低、结构简单可靠又具有一定灵活性的成形装置用于轧制曲面件十分必要。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提出了一种采用组合式轧辊轧制曲面件的成形装置，包括上下组合轧辊、工作台、底座以及立置于工作台与底座之间的立柱构成的机架，所述机架立柱与所述底座、所述工作台之间通过螺栓连接，所述工作台上设有压下或抬升上组合轧辊的液压驱动机构，所述上下组合轧辊转动连接在机架上，其由轴芯、模具Ⅰ和模具Ⅱ组成的组合轴套、套环及螺母组成：所述组合轴套通过键装配连接在轴芯上，所述套环用于径向锁紧组合轴套，所述螺母与轴芯通过螺纹连接并将套环轴向锁紧。

所述液压驱动机构放置在工作台上，其液压缸采用单活塞杆双作用式缸，所述液压缸中的活塞杆外端与上轧辊轴承座顶部通过螺栓固定连接。