CN102909243A - 薄壁钢管环槽滚压成型加工方法及滚压工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄壁钢管环槽滚压成型加工方法，包括截取管长、安装滚压工装、调整同轴、安装滚压刀具、对刀、设置滚压速度、装管、滚压等步骤，并公开了滚压工装的结构。本发明的优点是通过从薄壁钢管外部进行滚压的方法，对薄壁钢管加工出环槽，使管内形成凸台，用以固定管内安装的部件，同时用专门的滚压工装保证所需滚压的环槽的尺寸符合要求，极大地提高了生产加工效率，节约了材料，降低了制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄壁钢管环槽滚压成型加工方法及滚压工装。
背景技术
液压转向柱是与液压转向器相配合使用的，用于支撑、连接方向盘和液压转向器，具有质量轻、体积小、效率高、结构简单紧凑等优点。液压转向柱的主要零部件由三角花键轴、轴承、法兰、小花键销、安装板、外薄壁钢管和内细钢管等组成。其中的外薄壁钢管连接法兰，管内固定轴承，因此对管内需要加工出凸台作为轴承座，用以对轴承支撑固定。
现有的液压转向柱外薄壁钢管多采用壁较厚的钢管经过机械加工，得到薄壁管和轴承座，用于安装固定轴承。其加工方法是对外径符合、壁较厚的钢管其管内车削加工，在此同时在管内形成凸台。该方法的缺点有：1、材料浪费；2、需经过机械加工，浪费时间和人力。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种薄壁钢管环槽滚压成型加工方法，使薄壁钢管管内形成凸台，用以在管内安装固定轴承；本发明的另一目的是提供这种加工方法所使用的滚压工装。
技术方案：一种薄壁钢管环槽滚压成型加工方法，包括以下步骤：
步骤100：将薄壁钢管截断成所需长度；
步骤200：安装滚压工装：拆下车床的三爪卡盘，将莫氏过渡套装入车床主轴孔；三爪卡盘装上车床，将莫氏头架芯棒穿过三爪卡盘套进莫氏过渡套连接；将回转尾架芯棒装在车床尾架上；
步骤300：调整回转尾架芯棒顶住莫氏头架芯棒，同时回转尾架芯棒与莫氏头架芯棒的接触位置上形成与所述薄壁钢管上需要滚压的环槽其宽度、深度一致的环形凹台；低速启动车床，检查莫氏头架芯棒、回转尾架芯棒、三爪卡盘同轴同步回转；
步骤400：安装滚压刀具：滚压头安装到滚压刀杆上构成滚压刀具，滚压刀杆固定于机床刀架，较正滚压刀具中心，使其与机床主轴轴线在X轴方向基本保持在同一水平线上；
步骤500：对刀：调整机床刀架使滚压头中心沿机床Z轴方向对准所述环形凹台的中心，然后将机床刀架Z轴方向锁紧；
步骤600：设置机床主轴转速；
步骤700：平移车床尾架退出回转尾架芯棒，将截好的所述薄壁钢管套装于莫氏头架芯棒，使所述薄壁钢管上需要滚压的环槽其位置与所述环形凹台一致，然后将三爪卡盘夹紧所述薄壁钢管；平移车床尾架使回转尾架芯棒恢复至退出前原位；
步骤800：启动机床，机床刀架缓慢进给，滚压头在所述薄壁钢管上滚压出环槽，即在薄壁钢管管内形成凸台。
步骤600中机床主轴转速设置在100～180r/min的低转速。
步骤700中回转尾架芯棒恢复至退出前原位后，所述薄壁钢管尾端与回转尾架芯棒之间要留有间隙，在滚压环槽时，利于金属变形流动。
步骤100中截好的所述薄壁钢管两端要倒角。
所述滚压头上要涂上耐压润滑脂。
所述滚压头的宽度与所述薄壁钢管上需要滚压的环槽其宽度匹配，便于对环槽的滚压成型形状良好。
上述薄壁钢管环槽滚压成型加工方法使用的滚压工装，包括莫氏过渡套、莫氏头架芯棒、回转尾架芯棒，所述莫氏头架芯棒一端与所述莫氏过渡套内孔形状相同，所述莫氏头架芯棒另一端端面开设连接槽，所述回转尾架芯棒一端为台阶形，第一台阶与所述连接槽形状相同，第二台阶和第三台阶为环形台阶，所述第三台阶与所述第二台阶的高度差与薄壁钢管上需要滚压的环槽其深度一致，所述第二台阶的宽度与薄壁钢管上需要滚压的环槽其宽度一致，所述莫氏头架芯棒的直径与所述第三台阶的环形直径相同。
所述莫氏头架芯棒的直径与需要滚压环槽的薄壁钢管的管内径匹配，薄壁钢管套装于莫氏头架芯棒后对薄壁钢管夹紧时，莫氏头架芯棒对薄壁钢管的支撑保证薄壁钢管不易变形。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是通过从薄壁钢管外部进行滚压的方法，对薄壁钢管加工出环槽，使管内形成凸台，用以固定管内安装的部件，同时用专门的滚压工装保证所需滚压的环槽的尺寸符合要求，极大地提高了生产加工效率，节约了材料，降低了制造成本。
附图说明
图1为本发明滚压工装及其使用示意图；
图2为图1的局部放大视图Ⅰ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如附图1所示，一种薄壁钢管环槽滚压成型加工方法，包括以下步骤：
步骤100：将薄壁钢管截断成所需长度，并对薄壁钢管两端倒角，保证薄壁钢管长度和倒角符合要求。该薄壁钢管的管内径、管外径无需再加工，例如就是成品的液压转向柱外薄壁钢管其管内径、管外径。
步骤200：安装滚压工装：
在普通车床上安装滚压工装。如附图1、2所示，滚压工装包括莫氏过渡套1、莫氏头架芯棒2、回转尾架芯棒3。莫氏头架芯棒2一端与莫氏过渡套1内孔形状相同，莫氏头架芯棒2另一端端面开设连接槽4，回转尾架芯棒3一端为台阶形，第一台阶5与连接槽4形状相同，第二台阶6和第三台阶7为环形台阶，其中第三台阶7与第二台阶6的高度差a与薄壁钢管8上需要滚压的环槽9其深度一致，第二台阶6的宽度b与薄壁钢管8上需要滚压的环槽9其宽度一致，考虑到薄壁钢管8壁厚，这两处一致指的是基本一致，莫氏头架芯棒2的直径D1与第三台阶7的环形直径D2相同。回转尾架芯棒3可由标准回转顶尖改制而成，当回转尾架芯棒3顶住莫氏头架芯棒2时，第二台阶6与莫氏头架芯棒2开设连接槽4的端面即形成了与薄壁钢管8上需要滚压的环槽9其宽度、深度一致的环形凹台，利于滚压成型，而且回转尾架芯棒3起到一定辅助支撑作用。莫氏头架芯棒2的直径D1与需要滚压环槽的薄壁钢管8的管内径匹配，莫氏头架芯棒2对薄壁钢管8起支撑作用，薄壁钢管8套装于莫氏头架芯棒2后对薄壁钢管8夹紧时，莫氏头架芯棒2对薄壁钢管8的支撑保证薄壁钢管8不易变形。
步骤201：拆下车床的三爪卡盘10，将莫氏过渡套1装入车床主轴孔，莫氏过渡套1起连接驱动作用；
步骤202：三爪卡盘10装上车床，将莫氏头架芯棒2穿过三爪卡盘10套进莫氏过渡套1连接；
步骤203：将回转尾架芯3装在车床尾架上。
步骤300：调整回转尾架芯棒3顶住莫氏头架芯棒2，此时回转尾架芯棒3的第二台阶6与莫氏头架芯棒2开设连接槽4的端面即形成了与薄壁钢管8上需要滚压的环槽9其宽度、深度一致的环形凹台；低速启动车床，检查莫氏头架芯棒2、回转尾架芯棒3、三爪卡盘10是否同轴同步回转，若这这一起回转，说明滚压工装安装可靠。
步骤400：安装滚压刀具：
步骤401：滚压头11安装到滚压刀杆12上构成滚压刀具，对滚压头11要涂上耐压润滑脂，该滚压头11的宽度与薄壁钢管8上需要滚压的环槽9其宽度匹配，便于对环槽9的滚压成型形状良好；
步骤402：将滚压刀杆12固定于机床刀架，较正滚压刀具中心，使其与机床主轴轴线在X轴方向基本保持在同一水平线上。
步骤500：对刀：调整机床刀架使滚压头11中心沿机床Z轴方向对准第二台阶6的中心，即环形凹台的中心，然后将机床刀架Z轴方向锁紧。
步骤600：设置滚压速度，主要指设置机床主轴转速，要求较低转速，比如110r/min。
步骤700：平移车床尾架退出回转尾架芯棒3，将薄壁钢管8套装于莫氏头架芯棒2，使莫氏头架芯棒2开设连接槽4的端面与薄壁钢管8上需要滚压的环槽9的左侧壁面对齐，然后将三爪卡盘10夹紧薄壁钢管8；平移车床尾架使回转尾架芯棒3恢复至退出前原位，则薄壁钢管8上需要滚压的环槽9其位置与环形凹台一致，回转尾架芯棒3恢复至退出前原位后，使薄壁钢管8尾端与回转尾架芯棒之间留有0.5～0.8mm的间隙，在滚压环槽9时，利于金属变形流动。
步骤800：启动机床，机床刀架缓慢进给，通过机床刀架进给刻度盘来控制环槽深度。滚压头11在薄壁钢管8上滚压出环槽9，即在薄壁钢管8管内形成凸台。
Claims (8)
1.一种薄壁钢管环槽滚压成型加工方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤100：将薄壁钢管截断成所需长度；
步骤200：安装滚压工装：拆下车床的三爪卡盘，将莫氏过渡套装入车床主轴孔；三爪卡盘装上车床，将莫氏头架芯棒穿过三爪卡盘套进莫氏过渡套连接；将回转尾架芯棒装在车床尾架上；
步骤300：调整回转尾架芯棒顶住莫氏头架芯棒，同时回转尾架芯棒与莫氏头架芯棒的接触位置上形成与所述薄壁钢管上需要滚压的环槽其宽度、深度一致的环形凹台；低速启动车床，检查莫氏头架芯棒、回转尾架芯棒、三爪卡盘同轴同步回转；
步骤400：安装滚压刀具：滚压头安装到滚压刀杆上构成滚压刀具，滚压刀杆固定于机床刀架，较正滚压刀具中心，使其与机床主轴轴线在X轴方向基本保持在同一水平线上；
步骤500：对刀：调整机床刀架使滚压头中心沿机床Z轴方向对准所述环形凹台的中心，然后将机床刀架Z轴方向锁紧；
步骤600：设置机床主轴转速；
步骤700：平移车床尾架退出回转尾架芯棒，将截好的所述薄壁钢管套装于莫氏头架芯棒，使所述薄壁钢管上需要滚压的环槽其位置与所述环形凹台一致，然后将三爪卡盘夹紧所述薄壁钢管；平移车床尾架使回转尾架芯棒恢复至退出前原位；
步骤800：启动机床，机床刀架缓慢进给，滚压头在所述薄壁钢管上滚压出环槽，即在薄壁钢管管内形成凸台。
2.根据权利要求1所述的薄壁钢管环槽滚压成型加工方法，其特征在于：步骤600中机床主轴转速设置在100～180r/min的低转速。
3.根据权利要求1所述的薄壁钢管环槽滚压成型加工方法，其特征在于：步骤700中回转尾架芯棒恢复至退出前原位后，所述薄壁钢管尾端与回转尾架芯棒之间要留有间隙。
4.根据权利要求1所述的薄壁钢管环槽滚压成型加工方法，其特征在于：步骤100中截好的所述薄壁钢管两端要倒角。
5.根据权利要求1所述的薄壁钢管环槽滚压成型加工方法，其特征在于：所述滚压头上要涂上耐压润滑脂。
6.根据权利要求1所述的薄壁钢管环槽滚压成型加工方法，其特征在于：所述滚压头的宽度与所述薄壁钢管上需要滚压的环槽其宽度匹配。
7.一种权利要求1所述的薄壁钢管环槽滚压成型加工方法使用的滚压工装，其特征在于：包括莫氏过渡套（1）、莫氏头架芯棒（2）、回转尾架芯棒（3），所述莫氏头架芯棒（2）一端与所述莫氏过渡套（1）内孔形状相同，所述莫氏头架芯棒（2）另一端端面开设连接槽（4），所述回转尾架芯棒（3）一端为台阶形，第一台阶（5）与所述连接槽（4）形状相同，第二台阶（6）和第三台阶（7）为环形台阶，所述第三台阶（7）与所述第二台阶（6）的高度差与薄壁钢管上需要滚压的环槽其深度一致，所述第二台阶（6）的宽度与薄壁钢管上需要滚压的环槽其宽度一致，所述莫氏头架芯棒（2）的直径与所述第三台阶（7）的环形直径相同。
8.根据权利要求7所述的滚压工装，其特征在于：所述莫氏头架芯棒（2）的直径与需要滚压环槽的薄壁钢管的管内径匹配，薄壁钢管套装于莫氏头架芯棒（2）后对薄壁钢管夹紧时，莫氏头架芯棒（2）对薄壁钢管的支撑保证薄壁钢管不易变形。
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