CN102632098B - 一种管状工件的变形加工装置及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管状工件的变形加工装置及其加工方法，通过渐进成型使得管状工件变形，在管状工件上加工出需要的齿形或其他形状。本发明可以实现对管状工件进行渐进成型，工作台转一圈的同时完成了成型过程，工作效率高；装置整体重量轻，传递的扭矩大；本发明采用冷态成型技术，不加热，没有氧化皮和脱碳层，没有热变形，产品精度更高；多工位渐进成形，成形力小，模具寿命高；本发明的设备比一般多工位成型机占地面积小，易于模具更换。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种管状工件的加工装置和方法，尤其涉及的是一种管状工件的变形加工装置及其加工方法。
背景技术
齿条是指带齿的棒条，用于与齿轮、锥齿轮或蜗轮相啮合。齿条分直齿齿条和斜齿齿条，分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用；齿条的齿廓为直线而非渐开线（对齿面而言则为平面），相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。
目前对齿条的加工多半是使用铣削加工，在棒条上通过升降台铣床加工出需要的齿形，但是这种加工需要大规格的铣床，占地较大；如果加工硬度较高的齿条，对铣床的损耗较大，主机寿命小。加工效率低下。
同时铣削加工和磨削加工仅能加工等截面的齿条，对于变比齿条等变截面产品是无能为力的。高效高质量地加工这类产品，还是以塑性加工工艺为佳，零件的机械强度高，生产效率高，产品精度好，形状不受刀具和机床轨迹的限制。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种管状工件的变形加工装置及其加工方法，通过渐进成型使得管状工件变形，在管状工件上加工出需要的齿形或其他形状。
技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括工作台、冲头组件、模具组件和顶盖；所述模具组件至少有两组，分别设置于工作台上；顶盖设置于模具组件的顶部；冲头组件和模具组件的位置相对应；所述工作台为旋转工作台。
所述冲头组件至少有两组，设置于工作台外，冲头组件包括底座和冲头，冲头活动设置于底座上。
所述冲头为锥形，冲头的直径沿工作台顺时针或逆时针方向依次增大。
所述模具组件包括上模和下模，上模位于顶盖之下，下模设置于工作台之上，上模和下模之间形成模腔，冲头对准模腔。
所述上模和顶盖之间设有压紧块，压紧块用以填充模具组件的上模和顶盖之间的空隙，压紧块为高度可调式，调节压紧块可以从工作台上取下模具组件。
一种管状工件的变形加工方法，采用本发明的管状工件的变形加工装置，包括以下步骤：
（1）将管状工件的预成型后放置于上模和下模之间，合模，利用顶盖压紧上模和下模；
（2）旋转工作台，按照冲头直径的从小到大，将各个冲头依次***管状工件的内壁，管状工件渐进变形，使管状工件的外壁上获得需要的形状；
（3）开模，取出加工成型的管状工件
有益效果：本发明相比现有技术具有以下优点：本发明可以实现对管状工件进行渐进成型，工作台转一圈的同时完成了成型过程，工作效率高；装置整体重量轻，传递的扭矩大；本发明是冷态成型技术，不加热，没有氧化皮和脱碳层，没有热变形，产品精度更高；多工位渐进成形，成形力小，模具寿命高；本发明的设备比一般多工位成型机占地面积小，易于模具更换。
附图说明
图1是本发明的管状工件的变形加工装置的主视图；
图2是本发明的管状工件的变形加工装置的俯视图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，本实施例包括工作台1、冲头组件2、模具组件3和顶盖4；本实施例中模具组件3有六组，均匀设置于工作台1上，相邻模具组件3的夹角为60度；顶盖4设置于模具组件3的顶部；冲头组件2和模具组件3的位置相对应；本实施例的工作台1为旋转工作台，在工作台1的中心通过转轴带动工作台1旋转。
本实施例的冲头组件2有五组，设置于工作台1外，冲头组件2包括底座5和冲头6，冲头6活动设置于底座5上；冲头6为锥形，冲头6的直径沿工作台1顺时针方向依次增大。
模具组件3包括上模7和下模8，上模7位于顶盖4之下，下模8设置于工作台1之上，上模7和下模8之间形成模腔，冲头6对准模腔，工作时顶盖4压紧在上模7上。上模7上设有管状工件需要加工的形状，其他实施例中也可以在下模8上设置，本实施例的目的是将管状工件加工成齿条，即上模7上设置齿形。
上模7和顶盖4之间设有压紧块9，压紧块9用以填充模具组件3的上模7和顶盖4之间的空隙，压紧块9为高度可调式，调节压紧块9可以从工作台1上取下模8模具组件3。
由于主要成型是在工件的外壁上，成型结束后模具和工件的齿形犬牙交错，不开模无法取出工件，本实施例冲头组件2比模具组件3少一件，可以实现当五个冲头6都在模具组件3的模腔内对管状工件挤压成型时，仍有一个模具组件3处于空位，调整压紧块9就可以开模，取出模具内加工好的工件。
使用本装置加工管状工件的方法，包括以下步骤：
（1）将管状工件的预成型后放置于上模7和下模8之间，合模，利用顶盖4压紧上模7和下模8，预成型后的管状工件顶部稍微压扁一些，方便模具压制成型；
（2）旋转工作台1，按照冲头6直径从小到大，按顺时针方向将各个冲头6依次***每个管状工件的管内，然后拔出，渐进成型；
（3）旋转一周后，将已经带有成型的工件的模具组件3移动到空位，即上下料工位，就是没有冲头6的位置，压紧块9卸压，打开模具，取出工件；或者是冲头6退回，调整压紧块9，取出工件，工件的顶端此时加工出所需的齿形。
Claims (2)
1.一种管状工件的变形加工装置，包括工作台(1)、冲头组件(2)、模具组件(3)和顶盖(4)；其特征在于，所述模具组件(3)至少有两组，分别设置于工作台(1)上；顶盖(4)设置于模具组件(3)的顶部；冲头组件(2)和模具组件(3)的位置相对应；所述工作台(1)为旋转工作台，所述冲头(6)为锥形，冲头(6)的直径沿工作台(1)顺时针或逆时针方向依次增大，所述冲头组件(2)至少有两组，设置于工作台(1)外，所述冲头组件(2)包括底座(5)和冲头(6)，冲头(6)活动设置于底座(5)上，所述模具组件(3)包括上模(7)和下模(8)，上模(7)位于顶盖(4)之下，下模(8)设置于工作台(1)之上，上模(7)和下模(8)之间形成模腔，冲头(6)对准模腔，所述上模(7)和顶盖(4)之间设有压紧块(9)，所述压紧块(9)为高度可调式,所述冲头组件(2)比所述模具组件(3)少一件。
2.一种管状工件的变形加工方法，其特征在于，采用权利要求1所述的管状工件的变形加工装置，包括以下步骤：
(1)将管状工件预成型后放置于上模(7)和下模(8)之间，合模，利用顶盖(4)压紧上模(7)和下模(8)；
(2)旋转工作台(1)，按照冲头(6)直径的从小到大，将各个冲头(6)依次***管状工件的内壁，管状工件渐进变形，使管状工件的外壁上获得需要的形状；
(3)开模，取出加工成型的管状工件。
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