CN107413884B - 一种用于管类零件的中缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于管类零件的中缩装置，它包括工作平台（1），该工作平台（1）上设有中缩系统，所述中缩系统包括给进机构（2）、主轴传动机构（3）和卡盘旋转挤压机构（4），所述给进机构（2）一侧设有主轴传动机构（3），该主轴传动机构（3）一侧设有卡盘旋转挤压机构（4）。本发明采用用于管类零件的中缩装置，工作效率高，结构设计合理。

Description

一种用于管类零件的中缩装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种用于管类零件的中缩装置。

背景技术

目前，在机械加工技术领域中没有专门用于将管坯工件进行中缩的装置，因此亟需寻求出一种用于管类零件的中缩装置成为了本领域技术人员的重要任务。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中存在的不足，提供了一种工作效率高且结构设计合理的用于管类零件的中缩装置。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：一种用于管类零件的中缩装置，它包括工作平台，该工作平台上设有中缩系统，所述中缩系统包括给进机构、主轴传动机构和卡盘旋转挤压机构，所述给进机构一侧设有主轴传动机构，该主轴传动机构一侧设有卡盘旋转挤压机构。

作为优选地，所述给进机构包括驱动元件、联轴器、滚珠丝杆、导轨、活动支承座、轴承、固定框架和拉杆，所述拉杆为中空轴体结构，所述固定框架和导轨均设于工作平台，所述导轨上设有活动支承座，所述活动支承座上部两端设有轴承，所述轴承内设有拉杆，所述固定框架一侧设有驱动元件，所述联轴器设于固定框架内并分别与驱动元件及滚珠丝杆相连使驱动元件经联轴器带动滚珠丝杆运动，且该活动支承座通过滚珠丝杆于导轨保持往复运动并使得拉杆进行轴向进退。

作为优选地，所述主轴传动机构包括主轴箱、电机和传动皮带组件，所述主轴箱设于导轨一侧，所述主轴箱上方设有电机，所述电机一侧设有电机轴，所述主轴箱内贯穿设有传动主轴，所述传动主轴一端与卡盘旋转挤压机构相连，所述传动主轴为中空结构。

作为优选地，所述卡盘旋转挤压机构包括卡盘本体、套筒、曲柄构件、径向活动卡爪座和挤压结构，所述卡盘本体均布有至少一个径向活动卡爪座，所述径向活动卡爪座上设有挤压结构，所述曲柄构件与径向活动卡爪座传动连接，所述卡盘本体内设有套筒，所述拉杆贯穿于传动主轴内，且与套筒相连接，该套筒外侧设有曲柄构件，所述套筒随拉杆进行往复运动，从而带动曲柄构件运动并使得径向活动卡爪座沿卡盘本体径向移动，且所述电机轴经传动皮带组件与传动主轴相连，使得该传动主轴进行轴向旋转运动，并带动卡盘旋转挤压机构保持旋转运动，从而使挤压结构随卡盘旋转挤压机构旋转并沿卡盘本体径向移动对管坯工件进行中缩挤压成型。

作为优选地，还包括支轴销，所述曲柄构件通过支轴销可转动地设于卡盘本体内。

作为优选地，所述挤压结构为球形，且为硬质合金钢制成。

作为优选地，所述卡盘旋转挤压机构一侧还设有自定心夹紧机构，所述自定心夹紧机构包括夹紧机构本体和气压元件，所述夹紧机构本体上部开设有装夹槽，所述气压元件设于夹紧机构本体一侧，所述气压元件设有活塞推板，所述活塞推板一侧设有第一上齿条和下齿条，所述夹紧机构本体还包括与第一上齿条共线设置的第二上齿条，所述第一上齿条与第二上齿条相对贯穿设于装夹槽两侧的夹紧机构本体内，所述第一上齿条与第二上齿条靠近装夹槽的一端均设有相适配的夹紧爪，所述下齿条贯穿设于夹紧机构本体下部，所述下齿条经夹紧机构本体内的齿轮与第二上齿条适配传动使第一上齿条和第二上齿条相对运动将工件自动定心并通过夹紧爪配合将其夹紧。

作为优选地，所述工作平台下方还设有往复运动机构和基座，所述往复运动机构包括直线导轨、驱动器、传动轴和固定架，所述基座设有直线导轨和固定架，所述工作平台设于直线导轨上，所述传动轴一端与工作台相连接，所述传动轴贯穿于固定架并与驱动器连接，使工作平台可沿直线导轨往复运动。

作为优选地，所述驱动元件和驱动器均为伺服电机。

作为优选地，所述轴承为平面轴承。

基于上述技术方案，本发明用于管类零件的中缩装置的具有如下技术优点：

1.本发明采用用于管类零件的中缩装置，工作效率高，结构设计合理；

2.本发明利用该工作平台上设置中缩系统，中缩系统包括给进机构、主轴传动机构和卡盘旋转挤压机构，给进机构一侧设有主轴传动机构，该主轴传动机构一侧设有卡盘旋转挤压机构，结构设计合理，能够提高工作效率；套筒外侧设有曲柄构件，套筒随拉杆进行往复运动，从而带动曲柄构件运动并使得径向活动卡爪座沿卡盘本体径向移动，且电机轴经传动皮带组件与传动主轴相连，使得该传动主轴进行轴向旋转运动，并带动卡盘旋转挤压机构保持旋转运动，可以使得挤压结构随卡盘旋转挤压机构旋转并沿卡盘本体径向移动对管坯工件进行中缩挤压成型，工作效率高；拉杆内还贯穿设有细长芯棒，可以便于管坯工件的放置；挤压结构为球形，且为硬质合金钢制成，可以更好的对管坯工件进行加工；卡盘旋转挤压机构一侧还设有自定心夹紧机构，能够快速稳定地进行夹料并自动定心；下齿条经夹紧机构本体内的齿轮与第二上齿条适配传动使第一上齿条和第二上齿条相对运动将工件自动定心并通过夹紧爪配合将其夹紧，可通过第一上齿条和第二上齿条相对运动实现两个夹紧爪自动定心并进行夹紧，结构更加简单，且自动定心和夹紧能够稳定运行；采用伺服电机作为驱动元件和驱动器，可以使得驱动元件及驱动器能够控制速度，运行稳定，反应速度快。

附图说明

图1为本发明用于管类零件的中缩装置的结构示意图。

图2为本发明用于管类零件的中缩装置的局部结构示意图。

图3为本发明自定心夹紧机构的局部剖面结构示意图。

图4为本发明卡盘旋转挤压机构的内部结构示意图。

图中：

1.工作平台；

2.给进机构，201.驱动元件，202.联轴器，203.滚珠丝杆，204.导轨，205.活动支承座，206.轴承，207.固定框架，208.拉杆；

3.主轴传动机构，301.主轴箱，302.电机，303.传动皮带组件，304.电机轴，305.传动主轴；

4.卡盘旋转挤压机构，401.卡盘本体，402.套筒，403.曲柄构件，404.径向活动卡爪座，405.挤压结构，406.支轴销；

5.细长芯棒；

6.自定心夹紧机构，601.夹紧机构本体，602.气压元件，603.装夹槽，604.活塞推板，605.第一上齿条，606.第二上齿条，607.下齿条，608.夹紧爪，609.齿轮；

7.往复运动机构，701.直线导轨，702.驱动器，703.传动轴，704.固定架；

8.基座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明用于管类零件的中缩装置作进一步的解释说明。

如图1～图4所示，一种用于管类零件的中缩装置，它包括工作平台1，该工作平台1上设有中缩系统，所述中缩系统包括给进机构2、主轴传动机构3和卡盘旋转挤压机构4，所述给进机构2一侧设有主轴传动机构3，该主轴传动机构3一侧设有卡盘旋转挤压机构4。

所述给进机构2包括驱动元件201、联轴器202、滚珠丝杆203、导轨204、活动支承座205、轴承206、固定框架207和拉杆208，所述拉杆208为中空轴体结构，所述固定框架207和导轨204均设于工作平台1，所述导轨204上设有活动支承座205，所述活动支承座205上部两端设有轴承206，所述轴承206内设有拉杆208，所述固定框架207一侧设有驱动元件201，所述联轴器202设于固定框架207内并分别与驱动元件201及滚珠丝杆203相连使驱动元件201经联轴器202带动滚珠丝杆203运动，且该活动支承座205通过滚珠丝杆203于导轨208保持往复运动并使得拉杆208进行轴向进退。所述主轴传动机构3包括主轴箱301、电机302和传动皮带组件303，所述主轴箱301设于导轨208一侧，所述主轴箱301上方设有电机302，所述电机302一侧设有电机轴304，所述主轴箱301内贯穿设有传动主轴305，所述传动主轴305一端与卡盘旋转挤压机构4相连，所述传动主轴305为中空结构。所述卡盘旋转挤压机构4包括卡盘本体401、套筒402、曲柄构件403、径向活动卡爪座404和挤压结构405，卡盘本体401均布有三个径向活动卡爪座404，每个径向活动卡爪座404上设有一个挤压结构405，所述曲柄构件403与径向活动卡爪座404传动连接，所述卡盘本体401内设有套筒402，所述拉杆208贯穿于传动主轴305内，且与套筒402相连接，该套筒402外侧设有曲柄构件403，所述套筒402随拉杆208进行往复运动，从而带动曲柄构件403运动并使得径向活动卡爪座404沿卡盘本体401径向移动，且所述电机轴304经传动皮带组件303与传动主轴305相连，使得该传动主轴305进行轴向旋转运动，并带动卡盘旋转挤压机构4保持旋转运动，从而使挤压结构405随卡盘旋转挤压机构4旋转并沿卡盘本体401径向移动对管坯工件进行中缩挤压成型。

所述拉杆208内还贯穿设有细长芯棒5。还包括支轴销406，所述曲柄构件403通过支轴销406可转动地设于卡盘本体401内。所述曲柄构件403的两端均设为第一齿形结构，且所述径向活动卡爪座404和曲柄构件403相接的传动连接部以及套筒402外侧与曲柄构件403相接的传动连接部位置均设有与第一齿形结构相适配的第二齿形结构。所述挤压结构405为球形，且为硬质合金钢制成。所述卡盘旋转挤压机构4一侧还设有自定心夹紧机构6，所述自定心夹紧机构6包括夹紧机构本体601和气压元件602，所述夹紧机构本体601上部开设有装夹槽603，所述气压元件602设于夹紧机构本体601一侧，所述气压元件602设有活塞推板604，所述活塞推板604一侧设有第一上齿条605和下齿条607，所述夹紧机构本体601还包括与第一上齿条605共线设置的第二上齿条606，所述第一上齿条605与第二上齿条606相对贯穿设于装夹槽603两侧的夹紧机构本体601内，所述第一上齿条605与第二上齿条606靠近装夹槽603的一端均设有相适配的夹紧爪608，所述下齿条607贯穿设于夹紧机构本体601下部，所述下齿条607经夹紧机构本体601内的齿轮609与第二上齿条606适配传动使第一上齿条605和第二上齿条606相对运动将工件自动定心并通过夹紧爪608配合将其夹紧。所述工作平台1下方还设有往复运动机构7和基座8，所述往复运动机构7包括直线导轨701、驱动器702、传动轴703和固定架704，所述基座8设有直线导轨701和固定架704，所述工作平台1设于直线导轨701上，所述传动轴703一端与工作台相连接，所述传动轴703贯穿于固定架704并与驱动器702连接，使工作平台1可沿直线导轨701往复运动。所述驱动元件201和驱动器702均为伺服电机。所述轴承206为平面轴承。卡盘旋转挤压机构4一侧还包括牵引拉伸机构，牵引拉伸机构包括固定夹具，用于对完成中缩后的管坯工件的中缩段位置进行夹持并拉伸。

用于管类零件的中缩装置的具体实施过程为：

首先，对管坯工件进行位置设定并进行夹紧：

将管坯工件套接于细长芯棒5上，且把管坯工件的中端置于卡盘旋转挤压机构4上的三个径向活动卡爪座404的挤压结构405延长线的中心位置，再通过自定心夹紧机构6的气压元件602使活塞推板604带动第一上齿条605及下齿条607向同侧运动，且下齿条607经夹紧机构本体601内的齿轮609与第二上齿条606适配传动使第一上齿条605和第二上齿条606相对运动从而将管坯工件自动定心并通过夹紧爪608配合将其夹紧；

其次，对管坯工件进行中缩挤压成型：

通过电机302使电机轴304经传动皮带组件303与传动主轴305传动相连，从而该传动主轴305进行轴向旋转运动，并带动卡盘旋转挤压机构4保持旋转运动，再通过驱动元件201经联轴器202带动滚珠丝杆203运动，且该活动支承座205通过滚珠丝杆203于导轨204保持往复运动并使得拉杆208进行轴向进退，拉杆208贯穿于传动主轴305内，且与套筒402相连接，该套筒402外侧设有曲柄构件403，套筒402随拉杆208的轴向进退从而进行往复运动，同时带动曲柄构件403运动并使得径向活动卡爪座404沿卡盘本体401径向移动，又因为卡盘旋转挤压机构4保持旋转运动，从而实现径向活动卡爪座404的挤压结构405随卡盘旋转挤压机构4旋转并沿卡盘本体401径向移动对管坯工件进行中缩挤压成型；

再次，对中缩后的管坯工件拉伸成变径管成品；

经卡盘旋转挤压机构4一侧的牵引拉伸机构，对完成中缩后的管坯工件的中缩段位置进行夹持并拉伸成变径管成品。

上述内容为本发明的示例及说明，但不意味着本发明可取得的优点受此限制，凡是本发明实践过程中可能对结构的简单变换、和/或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于管类零件的中缩装置，其特征在于：它包括工作平台（1），该工作平台（1）上设有中缩系统，所述中缩系统包括给进机构（2）、主轴传动机构（3）和卡盘旋转挤压机构（4），所述给进机构（2）一侧设有主轴传动机构（3），该主轴传动机构（3）一侧设有卡盘旋转挤压机构（4）；

所述给进机构（2）包括驱动元件（201）、联轴器（202）、滚珠丝杆（203）、导轨（204）、活动支承座（205）、轴承（206）、固定框架（207）和拉杆（208），所述拉杆（208）为中空轴体结构，所述固定框架（207）和导轨（204）均设于工作平台（1），所述导轨（204）上设有活动支承座（205），所述活动支承座（205）上部两端设有轴承（206），所述轴承（206）内设有拉杆（208），所述固定框架（207）一侧设有驱动元件（201），所述联轴器（202）设于固定框架（207）内并分别与驱动元件（201）及滚珠丝杆（203）相连使驱动元件（201）经联轴器（202）带动滚珠丝杆（203）运动，且该活动支承座（205）通过滚珠丝杆（203）于导轨（204）保持往复运动并使得拉杆（208）进行轴向进退；

所述主轴传动机构（3）包括主轴箱（301）、电机（302）和传动皮带组件（303），所述主轴箱（301）设于导轨（204）一侧，所述主轴箱（301）上方设有电机（302），所述电机（302）一侧设有电机轴（304），所述主轴箱（301）内贯穿设有传动主轴（305），所述传动主轴（305）一端与卡盘旋转挤压机构（4）相连，所述传动主轴（305）为中空结构；

所述卡盘旋转挤压机构（4）包括卡盘本体（401）、套筒（402）、曲柄构件（403）、径向活动卡爪座（404）和挤压结构（405），所述卡盘本体（401）均布有至少一个径向活动卡爪座（404），所述径向活动卡爪座（404）上设有挤压结构（405），所述曲柄构件（403）与径向活动卡爪座（404）传动连接，所述卡盘本体（401）内设有套筒（402），所述拉杆（208）贯穿于传动主轴（305）内，且与套筒（402）相连接，该套筒（402）外侧设有曲柄构件（403），所述套筒（402）随拉杆（208）进行往复运动，从而带动曲柄构件（403）运动并使得径向活动卡爪座（404）沿卡盘本体（401）径向移动，且所述电机轴（304）经传动皮带组件（303）与传动主轴（305）相连，使得该传动主轴（305）进行轴向旋转运动，并带动卡盘旋转挤压机构（4）保持旋转运动，从而使挤压结构（405）随卡盘旋转挤压机构（4）旋转并沿卡盘本体（401）径向移动对管坯工件进行中缩挤压成型。

2.根据权利要求1所述的用于管类零件的中缩装置，其特征在于：还包括支轴销（406），所述曲柄构件（403）通过支轴销（406）可转动地设于卡盘本体（401）内。

3.根据权利要求1所述的用于管类零件的中缩装置，其特征在于：所述挤压结构（405）为球形，且为硬质合金钢制成。

4.根据权利要求1所述的用于管类零件的中缩装置，其特征在于：所述卡盘旋转挤压机构（4）一侧还设有自定心夹紧机构（6），所述自定心夹紧机构（6）包括夹紧机构本体（601）和气压元件（602），所述夹紧机构本体（601）上部开设有装夹槽（603），所述气压元件（602）设于夹紧机构本体（601）一侧，所述气压元件（602）设有活塞推板（604），所述活塞推板（604）一侧设有第一上齿条（605）和下齿条（607），所述夹紧机构本体（601）还包括与第一上齿条（605）共线设置的第二上齿条（606），所述第一上齿条（605）与第二上齿条（606）相对贯穿设于装夹槽（603）两侧的夹紧机构本体（601）内，所述第一上齿条（605）与第二上齿条（606）靠近装夹槽（603）的一端均设有相适配的夹紧爪（608），所述下齿条（607）贯穿设于夹紧机构本体（601）下部，所述下齿条（607）经夹紧机构本体（601）内的齿轮（609）与第二上齿条（606）适配传动使第一上齿条（605）和第二上齿条（606）相对运动将工件自动定心并通过夹紧爪（608）配合将其夹紧。

5.根据权利要求1所述的用于管类零件的中缩装置，其特征在于：所述工作平台（1）下方还设有往复运动机构（7）和基座（8），所述往复运动机构（7）包括直线导轨（701）、驱动器（702）、传动轴（703）和固定架（704），所述基座（8）设有直线导轨（701）和固定架（704），所述工作平台（1）设于直线导轨（701）上，所述传动轴（703）一端与工作平台相连接，所述传动轴（703）贯穿于固定架（704）并与驱动器（702）连接，使工作平台（1）可沿直线导轨（701）往复运动。

6.根据权利要求5所述的用于管类零件的中缩装置，其特征在于：所述驱动元件（201）和驱动器（702）均为伺服电机。

7.根据权利要求1所述的用于管类零件的中缩装置，其特征在于：所述轴承（206）为平面轴承。