CN218517567U - 一种适用于车床的单轮旋压收口装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于车床的单轮旋压收口装置，涉及零件旋压加工技术领域，解决现有设备结构复杂、费用昂贵的技术问题，包括芯模机构和旋轮机构；芯模机构包括底座、压环、型胎、锥面卡扣、螺母一、定位轴，底座、压环、型胎和锥面卡扣依次且同轴心套设在定位轴上，底座与定位轴连接，底座的一面开设有定位圆角锥孔，型胎远离压环的一面沿周向开设有环槽，环槽与锥孔一之间形成嵌合部，锥面卡扣面向型胎的一面沿周向开设有与嵌合部相配合的嵌合槽，定位轴伸出锥面卡扣的一端的外壁设置有外螺纹部一，且通过外螺纹部一与螺母一螺接；旋轮机构用于对芯模机构上固定的工件进行旋压；本实用新型具有成本低廉、经久耐用、质量可靠的优点。

Description

一种适用于车床的单轮旋压收口装置

技术领域

本实用新型涉及零件旋压加工技术领域，更具体的是涉及一种适用于车床的单轮旋压收口装置。

背景技术

旋压是一种成形金属空心回转件的工艺方法。在毛坯随机床主轴旋转过程中，旋轮沿径向进给，从而使毛坯受压并产生连续的局部变形。旋压收口属于旋压成型方法的一种，通过旋压收口可以使金属空心回转零件的口部缩小到一定尺寸。

在工业生产中，大多采用专用旋压收口设备来进行零件旋压收口作业。专用旋压收口设备通常采用无芯模旋压，为了保证加工过程中零件不失稳，往往使用双轮或三轮旋压。即在加工过程中，两个(三个)选轮在圆周均布位置向圆心同步施加压力。这种专用旋压设备可实现的收口率大，但是设备结构比较复杂，价格较高。

对于一些规模较小或者产品批量较小的加工厂，有时候也有金属空心回转零件的旋压收口作业需求，但是出于生产成本考虑，并不适宜专门去采购一台专用旋压收口设备，最终只能外协加工或者以牺牲产品性能为代价更改产品结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种适用于车床的单轮旋压收口装置。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种适用于车床的单轮旋压收口装置，包括芯模机构和旋轮机构；

芯模机构包括底座、压环、型胎、锥面卡扣、螺母一、定位轴，底座、压环、型胎和锥面卡扣依次且同轴心套设在定位轴上，底座与定位轴连接，底座的一面沿周向开设有与工件一端的外壁相匹配的定位圆角锥孔，压环的外轮廓与工件的内壁相匹配，型胎的中心处开设有通孔一，通孔一远离压环的一端的内壁沿周向开始有锥孔一，型胎远离压环的一面沿周向开设有环槽，环槽与锥孔一之间形成嵌合部，锥面卡扣的中心处开设有与定位轴相匹配的导向孔，锥面卡扣面向型胎的一面沿周向开设有与嵌合部相配合的嵌合槽，定位轴伸出锥面卡扣的一端的外壁设置有外螺纹部一，且通过外螺纹部一与螺母一螺接；

旋轮机构用于对芯模机构上固定的工件进行旋压。

进一步地，旋轮机构包括旋轮、轮轴和刀体，轮轴沿刀体的径向穿过刀体且一端延伸至刀体的外部，轮轴与刀体连接，旋轮套设在轮轴上，且旋轮与轮轴转动连接。

进一步地，定位轴远离外螺纹部一的一端连接有卡头一，底座背向压环的一面开设有与卡头一相匹配的盲孔，卡头一与底座通过紧定螺钉固定。

进一步地，底座、压环、型胎、锥面卡扣上分别开设有减重孔一、减重孔二、减重孔三和减重孔四。

进一步地，型胎被分割成四部分，分别为块一、块二、块三和块四，其中，块二的内侧的弧长大于外侧的弧长。

进一步地，旋轮正面的中心处开设有轴承安装孔，轴承安装孔中设置有圆锥滚子轴承，旋轮背向刀体的一面设置有轴承盖。

进一步地，轮轴靠近旋轮的一端连接有卡头二、另一端伸出刀体并在伸出部分的外壁设置有外螺纹部二，外螺纹部二螺接有螺母二。

进一步地，外螺纹部二上套设有弹簧垫圈，弹簧垫圈位于螺母二与刀体之间。

进一步地，旋轮背面的中心处开设有与轴承安装孔相通的限位孔，限位孔中设置有压圈，压圈的一端与圆锥滚子轴承相接触、另一端伸出限位孔并与刀体相接触。

进一步地，旋轮的外型面由锥面一和球面一组成，球面一靠近旋轮的正面且球面一凸出旋轮的端面。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型通过底座、压环、型胎、锥面卡扣、螺母一、定位轴、定位圆角锥孔、通孔一、锥孔一、环槽、嵌合部、嵌合槽、外螺纹部一和螺母一的配合，能够在定位轴的导向作用下，向底座的方向拧紧螺母一，螺母一对锥面卡扣施加压力，将工件紧紧固定在定位圆角锥孔中；通过芯模机构和旋轮机构的配合，先利用芯模机构将工件稳定地固定，再通过单个旋轮机构对工件进行旋压收口，本实用新型在没有专用旋压收口设备的情况下，使用普通车床即可实现涡桨发动机火焰筒零件或类似结构的金属空心回转零件的旋压收口作业并进行端面加工，具有成本低廉、经久耐用、质量可靠的优点。

2.本实用新型通过将型胎被分割成四部分且块二的内侧的弧长大于外侧的弧长，加工完成后，将块二沿型胎的圆心方向轻轻敲击，取出块二，再依次取出块三、块四和块一，便于工作人员进行拆卸工作。

3.本实用新型通过安装圆锥滚子轴承，减少旋轮旋转时产生的摩擦力，还能提高受到径向和单轴向的旋压进给力时的承受能力。

4.本实用新型通过设置压圈，不仅能够压紧圆锥滚子轴承的内圈，并且使得旋轮和刀体之间保持一定距离，避免发生干涉。

5.本实用新型中旋轮的外型面由锥面一和球面一组成且球面一靠近旋轮的正面且球面一凸出旋轮的端面，球面一作为旋轮的工作面，可以增加工作面的工作区域。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中底座的结构示意图；

图3是本实用新型中压环的结构示意图；

图4是本实用新型中型胎的结构示意图；

图5是本实用新型中锥面卡扣的结构示意图；

图6是本实用新型中定位轴的结构示意图；

图7是本实用新型中旋轮的结构示意图；

图8是本实用新型中轴承盖的结构示意图；

图9是本实用新型中轮轴的结构示意图；

图10是本实用新型中刀体的结构示意图；

图11是本实用新型中A处的放大图。

附图标记：1-芯模机构；2-旋轮机构；3-底座；4-通孔一；5-压环；6-定位圆角锥孔；7-型胎；8-环槽；9-嵌合槽；10-嵌合部；11-锥孔一；12-锥面卡扣；13-外螺纹部一；14-螺母一；15-导向孔；16-刀体；17-弹簧垫圈；18-螺母二；19-轮轴；20-旋轮；21-轴承盖；22-卡头二；23-圆锥滚子轴承；24-压圈；25-定位轴；26-紧定螺钉；27-减重孔一；28-夹头；29-倒角一；30-盲孔；31-减重孔二；32-锥面二；33-圆角二；34-块一；35-块二；36-块三；37-块四；38-减重孔三；39-锥面三；40-锥面四；41-减重孔四；42-倒角二；43-卡头一；44-锥面一；45-球面一；46-轴承安装孔；47-限位孔；48-外螺纹部二；49-工件；50-螺钉孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种适用于车床的单轮旋压收口装置，包括芯模机构1和旋轮机构2；

芯模机构1包括底座3、压环5、型胎7、锥面卡扣12、螺母一14、定位轴25，底座3、压环5、型胎7和锥面卡扣12依次且同轴心套设在定位轴25上，底座3与定位轴25连接，底座3的一面沿周向开设有与工件49一端的外壁相匹配的定位圆角锥孔6，压环5的外轮廓与工件49的内壁相匹配，型胎7的中心处开设有通孔一4，通孔一4远离压环5的一端的内壁沿周向开始有锥孔一11，型胎7远离压环5的一面沿周向开设有环槽8，环槽8与锥孔一11之间形成嵌合部10，锥面卡扣12的中心处开设有与定位轴25相匹配的导向孔15，锥面卡扣12面向型胎7的一面沿周向开设有与嵌合部10相配合的嵌合槽9，定位轴25伸出锥面卡扣12的一端的外壁设置有外螺纹部一13，且通过外螺纹部一13与螺母一14螺接；

为了配合工件49的成型形状，本实施例中压环5的外型面由锥面二32和圆角二33组成，型胎7的外型面是由锥面三39和锥面四40及过渡圆角组成的复合型面，此复合型面即为工件49的旋压收口内型面，其中，锥面三39根据回弹计算，预留了2°～5°的回弹量。

本实施例中，螺母一14为带肩六角螺母。

旋轮机构2用于对芯模机构1上固定的工件49进行旋压。

本实用新型通过底座3、压环5、型胎7、锥面卡扣12、螺母一14、定位轴25、定位圆角锥孔6、通孔一4、锥孔一11、环槽8、嵌合部10、嵌合槽9、外螺纹部一13和螺母一14的配合，能够在定位轴25的导向作用下，向底座3的方向拧紧螺母一14，螺母一14对锥面卡扣12施加压力，将工件49紧紧固定在定位圆角锥孔6中；通过芯模机构1和旋轮机构2的配合，先利用芯模机构1将工件49稳定地固定，再通过单个旋轮机构2对工件49进行旋压收口，本实用新型在没有专用旋压收口设备的情况下，使用普通车床即可实现涡桨发动机火焰筒零件或类似结构的金属空心回转零件的旋压收口作业并进行端面加工，具有成本低廉、经久耐用、质量可靠的优点。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上，关于旋轮机构2的具体结构做出说明。

如图2所示，旋轮机构2包括旋轮20、轮轴19和刀体16，轮轴19沿刀体16的径向穿过刀体16且一端延伸至刀体16的外部，轮轴19与刀体16连接，旋轮20套设在轮轴19上，且旋轮20与轮轴19转动连接。

实施例3

本实施例是在上述实施例基础上，关于定位轴25与底座3的连接结构做出说明。

如图1、图2和图6所示，定位轴25远离外螺纹部一13的一端连接有卡头一43，底座3背向压环5的一面开设有与卡头一43相匹配的盲孔30，卡头一43与底座3通过紧定螺钉26固定。

另外，为了便于在车床上夹持底座3，底座3的一端为夹头28，夹头28的直径小于底座3的另一端的直径，底座3的大端的外壁设置有倒角一29，避免旋轮20在工作时与其发生干涉。

作为一种优选地方式，定位轴25靠近外螺纹部一13的位置为设置有倒角二42，装配锥面卡扣12时起到导向的作用。

实施例4

本实施例是在上述实施例基础上，关于本实用新型的减重处理做出优化说明。

如图2到图5所示，底座3、压环5、型胎7、锥面卡扣12上分别开设有减重孔一27、减重孔二31、减重孔三38和减重孔四41。

本实施例中，减重孔一27的数量为四个，且沿底座3的周向均匀排布；减重孔二31的数量为一个，且开设在压环5的中心位置；减重孔三38的数量为一个，且开设在型胎7面向压环5一面的中心位置，减重孔三38的直径可以大于通孔一4的直径；减重孔四41的数量为四个，且沿锥面卡扣12的周向均匀排布。

实施例5

本实施例是在上述实施例基础上，关于便于拆卸本实用新型做出优化说明。

如图4所示，型胎7被分割成四部分，分别为块一34、块二35、块三36和块四37，其中，块二35的内侧的弧长大于外侧的弧长。

本实施例中，以型胎7的圆心为基点按照120°切割出块一34，以型胎7外部的点为基点，按照10°切割出块二35，并且块三36和块四37关于型胎7的直径对称。

本实用新型通过将型胎7被分割成四部分且块二35的内侧的弧长大于外侧的弧长，加工完成后，将块二35沿型胎7的圆心方向轻轻敲击，取出块二35，再依次取出块三36、块四37和块一34，便于工作人员进行拆卸工作。

实施例6

本实施例是在上述实施例基础上，关于减少本实用新型的摩擦力处理做出优化说明。

如图1和图8所示，旋轮20正面的中心处开设有轴承安装孔46，轴承安装孔46中设置有圆锥滚子轴承23，旋轮20背向刀体16的一面设置有轴承盖21。

本实施例中，在旋轮20的大端端面沿周向开始四个螺钉孔50，通过拧入四个沉头螺钉将轴承盖21固定在旋轮20上。轴承盖21可以将圆锥滚子轴承23的外圈压紧在滚子上。

其中，轴承安装孔46与圆锥滚子轴承23的外圈过渡配合，轮轴19与圆锥滚子轴承23的内圈过盈配合。

本实用新型通过安装圆锥滚子轴承23，减少旋轮20旋转时产生的摩擦力，还能提高受到径向和单轴向的旋压进给力时的承受能力。

实施例7

本实施例是在上述实施例基础上，关于轮轴19的具体结构做出说明。

如图1和图9所示，轮轴19靠近旋轮20的一端连接有卡头二22、另一端伸出刀体16并在伸出部分的外壁设置有外螺纹部二48，外螺纹部二48螺接有螺母二18。

本实施例中，螺母二18为细牙六角螺母。

进一步地，外螺纹部二48上套设有弹簧垫圈17，弹簧垫圈17位于螺母二18与刀体16之间，可以使得旋轮机构2安装的更加牢固，避免使用时松动。

实施例8

本实施例是在上述实施例基础上，关于本实用新型做出进一步地优化说明。

如图11所示，旋轮20背面的中心处开设有与轴承安装孔46相通的限位孔47，限位孔47中设置有压圈24，压圈24的一端与圆锥滚子轴承23相接触、另一端伸出限位孔47并与刀体16相接触。

本实用新型通过设置压圈24，不仅能够压紧圆锥滚子轴承23的内圈，并且使得旋轮20和刀体16之间保持一定距离，避免发生干涉。

实施例9

本实施例是在上述实施例基础上，关于旋轮20的形状做出优化说明。

如图7和图10所示，旋轮20的外型面由锥面一44和球面一45组成，球面一45靠近旋轮20的正面且球面一45凸出旋轮20的端面。

本实用新型中旋轮20的外型面由锥面一44和球面一45组成且球面一45靠近旋轮20的正面且球面一45凸出旋轮20的端面，球面一45作为旋轮20的工作面，可以增加工作面的工作区域。

本实用新型的工作原理为：

将底座3安装在车床的三爪卡盘上夹紧，装入工件49，工件49的端面及小端部分的型面与定位圆角锥孔6贴合，将压环5装入工件49内，压环5的小端端面及外型面与工件49的小端内型面贴合；在工件49内逐块放入型胎7，型胎7的大端与压环5的大端贴合，将锥面卡扣12套在定位轴25上往底座3方向装入，在嵌合槽9和嵌合部10的配合作用下，锥面卡扣12的端面与型胎7基本贴合；装入螺母一14，将锥面卡扣12完全压紧，压紧过程中，型胎7被撑开，将型胎7压整齐成为一个完整的型胎7，在嵌合槽9的限位作用下，型胎7撑开到设计尺寸后即可稳定不再撑大，型胎7的外型面即达到工件49的旋压型面要求。将旋轮机构2通过刀体16安装在车床车刀架上并紧固，旋轮20的正面面向车床尾部。调整车刀架的角度，尽量使旋轮20的球面一45的中间部位面向工件49。开启车床，芯模机构1随机床主轴旋转，手动控制车刀架朝径向和轴向移动，使旋轮20到达工件49旋压起始位置并与工件49轻轻接触。手动控制旋轮20从左至右沿着型胎7型面进行旋压进给，使工件49型面贴合型胎7。旋转刀架，利用车架上的预先装在其他刀位的车刀加工工件49端面至需要的尺寸，退开车刀架。依次拆除螺母一14和锥面卡扣12，将型胎7的块二35沿圆心方向轻轻敲击，取出块二35后再依次取出块三36、块四37和块一34，取出压环5，最后取出工件49。

Claims (10)

1.一种适用于车床的单轮旋压收口装置，其特征在于，包括芯模机构(1)和旋轮机构(2)；

所述芯模机构(1)包括底座(3)、压环(5)、型胎(7)、锥面卡扣(12)、螺母一(14)、定位轴(25)，所述底座(3)、所述压环(5)、所述型胎(7)和所述锥面卡扣(12)依次且同轴心套设在所述定位轴(25)上，底座(3)与定位轴(25)连接，底座(3)的一面沿周向开设有与工件(49)一端的外壁相匹配的定位圆角锥孔(6)，压环(5)的外轮廓与所述工件(49)的内壁相匹配，型胎(7)的中心处开设有通孔一(4)，所述通孔一(4)远离压环(5)的一端的内壁沿周向开始有锥孔一(11)，型胎(7)远离压环(5)的一面沿周向开设有环槽(8)，环槽(8)与锥孔一(11)之间形成嵌合部(10)，锥面卡扣(12)的中心处开设有与定位轴(25)相匹配的导向孔(15)，锥面卡扣(12)面向型胎(7)的一面沿周向开设有与所述嵌合部(10)相配合的嵌合槽(9)，定位轴(25)伸出锥面卡扣(12)的一端的外壁设置有外螺纹部一(13)，且通过所述外螺纹部一(13)与所述螺母一(14)螺接；

所述旋轮机构(2)用于对芯模机构(1)上固定的工件(49)进行旋压。

2.根据权利要求1所述的一种适用于车床的单轮旋压收口装置，其特征在于，所述旋轮机构(2)包括旋轮(20)、轮轴(19)和刀体(16)，所述轮轴(19)沿刀体(16)的径向穿过刀体(16)且一端延伸至刀体(16)的外部，轮轴(19)与刀体(16)连接，所述旋轮(20)套设在轮轴(19)上，且旋轮(20)与轮轴(19)转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种适用于车床的单轮旋压收口装置，其特征在于，所述定位轴(25)远离所述外螺纹部一(13)的一端连接有卡头一(43)，所述底座(3)背向压环(5)的一面开设有与所述卡头一(43)相匹配的盲孔(30)，卡头一(43)与底座(3)通过紧定螺钉(26)固定。

4.根据权利要求1所述的一种适用于车床的单轮旋压收口装置，其特征在于，所述底座(3)、压环(5)、型胎(7)、锥面卡扣(12)上分别开设有减重孔一(27)、减重孔二(31)、减重孔三(38)和减重孔四(41)。

5.根据权利要求1所述的一种适用于车床的单轮旋压收口装置，其特征在于，所述型胎(7)被分割成四部分，分别为块一(34)、块二(35)、块三(36)和块四(37)，其中，所述块二(35)的内侧的弧长大于外侧的弧长。

6.根据权利要求2所述的一种适用于车床的单轮旋压收口装置，其特征在于，所述旋轮(20)正面的中心处开设有轴承安装孔(46)，所述轴承安装孔(46)中设置有圆锥滚子轴承(23)，旋轮(20)背向刀体(16)的一面设置有轴承盖(21)。

7.根据权利要求2所述的一种适用于车床的单轮旋压收口装置，其特征在于，所述轮轴(19)靠近旋轮(20)的一端连接有卡头二(22)、另一端伸出刀体(16)并在伸出部分的外壁设置有外螺纹部二(48)，所述外螺纹部二(48)螺接有螺母二(18)。

8.根据权利要求7所述的一种适用于车床的单轮旋压收口装置，其特征在于，所述外螺纹部二(48)上套设有弹簧垫圈(17)，所述弹簧垫圈(17)位于螺母二(18)与刀体(16)之间。

9.根据权利要求6所述的一种适用于车床的单轮旋压收口装置，其特征在于，所述旋轮(20)背面的中心处开设有与所述轴承安装孔(46)相通的限位孔(47)，所述限位孔(47)中设置有压圈(24)，所述压圈(24)的一端与圆锥滚子轴承(23)相接触、另一端伸出限位孔(47)并与刀体(16)相接触。

10.根据权利要求2所述的一种适用于车床的单轮旋压收口装置，其特征在于，所述旋轮(20)的外型面由锥面一(44)和球面一(45)组成，所述球面一(45)靠近旋轮(20)的正面且球面一(45)凸出旋轮(20)的端面。

Images