一种发动机护风圈旋压装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及发动机护风圈翻边成形用工装或旋压机，具体是一种发动机护风圈旋压装置。


背景技术：

[0002]
现有不同车型上的护风圈的材料、尺寸、规格各不相同，护风圈通常采用板料经过卷圆、焊接、翻边成形、冲孔等加工工序。目前护风圈的翻边成形大多采用模具翻边成形，但模具翻边成形存在较多的缺点。首先，成形模具本身的重量已远远超过护风圈的重量，而且相同截面不同直径的护风圈对应的成形模具各不相同，因此无法通用。其次，由于护风圈材质的差异导致成形回弹难以控制，只有通过试模和修模或者增加整形工序的方法，来提高护风圈翻边成形的精度，因此加工效率较低。再次，翻边成形模具的径向定位大多为固定值，无法弥补护风圈内孔直径的偏差，因此翻边成形时可能存在偏心现象。最后，模具翻边成形容易造成护风圈表面严重的拉伤痕迹，也容易使拉裂焊缝，特别是轻量化的铝合金护风圈。
[0003]
cn102458057a提供了一种旋压设备，该方案先将直筒固定于回转台上，再通过第一挤压轮和第二挤压轮分别对直筒上端同一位置处的外表面和内表面同时进行挤压，以实现零件旋压成型。这种方案比较适合对同一内径不同截面的导流罩的翻边成形，而不适合同一截面不同内径的导流罩的翻边成形,翻边成形效率相对较低。
[0004]
cn201394589y提供了一种导流罩翻边用工装，该工装通过主动轮和两个支撑轮对直筒进行定位，通过压紧轮将直筒夹持在主动轮的外圆面上，通过滚压轮移动实现翻边，通过调整滚压轮的高度实现不同内径不同翻边高度的导流罩的翻边成形，但该工装无法实现对成形圆弧有特定形状及尺寸要求的导流罩的翻边成形。


技术实现要素：

[0005]
为了解决现有技术存在的缺陷，本实用新型特提供一种发动机护风圈旋压装置。
[0006]
为此，本实用新型的技术方案是：一种发动机护风圈旋压装置，包括机架、主轴驱动机构、主轴和龙门架，其中机架又包括主框架和平台，平台固定在主框架上端，主轴驱动机构布置在平台下方一侧主框架内，主轴驱动机构与主轴相连接，驱动主轴做回转运动，其特征在于：所述平台中间位置处设有第一通孔，平台下方设有横板，横板通过连接板与平台相连接，横板上对应第一通孔设有第二通孔，主轴依次穿过第一通孔和第二通孔；
[0007]
主轴上端沿径向向外延伸形成法兰盘，法兰盘下端面贴近平台上端面，法兰盘上固定有旋转圆盘，旋转圆盘上又设有胀形夹紧机构；
[0008]
龙门架固定在平台上，龙门架的横梁布置在胀形夹紧机构上方，龙门架的立柱布置在旋转圆盘两侧；
[0009]
发动机护风圈旋压装置还包括复合运动机构和旋压轮，其中复合运动机构有两组，均设置在龙门架的横梁上，复合运动机构下端均连接有滚轮座，滚轮座上又设有滚轮
轴，旋压轮通过滚轮轴和滚轮座与复合运动机构相连接；
[0010]
发动机护风圈旋压装置还包括控制系统。
[0011]
进一步的改进在于：所述胀形夹紧机构包括多面楔块和胀紧块，其中多面楔块呈规则的上大下小多面台体状，其每一侧面为一个第一楔形面，其外圆周对应每一个第一楔形面设有一个胀紧块；胀紧块呈扇形状，靠近其中心一侧对应第一楔形面设有第二楔形面，第一楔形面和第二楔形面相贴合；多个胀紧块放置在旋转圆盘上，并呈环状等分状态分布；多面楔块和胀紧块通过第一楔形面和第二楔形面形成楔形结构；
[0012]
胀紧块的中间位置处沿径向设有一长条形通孔，长条形通孔内设有回位弹簧和导向固定块，其中回位弹簧的一端与长条形通孔的短边侧面相连接，另一端与导向固定块相连接，而导向固定块固定在旋转圆盘上。
[0013]
进一步的改进在于：所述主轴沿中心轴向设有第三通孔，第三通孔内穿有活动轴，活动轴下端设有活动轴驱动装置，活动轴驱动装置与活动轴相连接，驱动活动轴上下运动；活动轴上端连接有限位锁紧块，活动轴通过限位锁紧块与胀形夹紧机构的多面楔块相连接，而限位锁紧块位于多面楔块上方。
[0014]
进一步的改进在于：所述活动轴驱动装置为回转油缸，其输出轴为活塞杆，活塞杆与活动轴相连接，而主轴下端也与回转油缸相连接，回转油缸又通过油管与液压站相连接。
[0015]
进一步的改进在于：所述复合运动机构包括横向运动机构和竖向滑动机构；
[0016]
横向运动机构包括横向滑轨、横向滑动组合模块和横向驱动伺服电机，其中横向滑轨固定在龙门架的横梁上，横向滑动组合模块设置在横向滑轨上，横向驱动伺服电机固定在龙门架的立柱外侧，横向驱动伺服电机的输出轴与横向滑动组合模块相连接；
[0017]
而竖向滑动机构固定在横向运动机构的横向滑动组合模块上，竖向滑动机构包括竖向滑轨、竖向滑动组合模块和竖向驱动伺服电机，竖向滑轨固定在横向滑动组合模块上，竖向滑动组合模块设置在竖向滑轨上，竖向驱动伺服电机固定在横向滑动组合模块上端，竖向驱动伺服电机的输出轴与竖向滑动组合模块相连接。
[0018]
进一步的改进在于：所述主轴驱动机构包括主轴驱动伺服电机、变速机和链传动，主轴驱动伺服电机与变速机相连接，变速机的输出轴又与链传动的主动链轮相连接；从动链轮和主动链轮通过链条连接，从动链轮套在主轴上位于平台和横板之间。
[0019]
进一步的改进在于：所述第一通孔和第二通孔均为沉孔，且方向相反，其内分别设有第一轴承和第二轴承，主轴依次穿过第一轴承和第二轴承。
[0020]
进一步的改进在于：所述主轴外轴径上第二轴承下方还固定有定位锁紧圈，定位锁紧圈上端面与第二轴承的内圈下端面接触。
[0021]
进一步的改进在于：所述胀紧块外侧还连接有增径环状块。
[0022]
进一步的改进在于：所述旋压轮与滚轮轴之间设有第三轴承。
[0023]
有益效果：
[0024]
本实用新型中，主轴驱动机构驱使主轴做回转运动，主轴又带动旋转圆盘和胀形夹紧机构随其一起做回转运动，回转油缸驱动活动轴做上下运动。
[0025]
当活动轴向上运动时，活动轴上端的限位锁紧块随活动轴一起向上运动，锁紧块的下端面远离多面楔块的上端面，此时多面楔块在胀紧块的作用下向上移动，而胀紧块在回位弹簧的作用下沿其长条形通孔所在径向向内移动，此时胀形夹紧机构处于非胀紧状
态；相反，当活动轴向下运动时，限位锁紧块推动多面楔块向工作下移动，胀紧块向外移动，此时胀形夹紧机构处于胀紧工作状态。当胀形夹紧机构随主轴做回转运动时，带动导流罩也同步做回转运动。
[0026]
回位弹簧处于压缩状态，使胀紧块的第二楔形面与多面楔块的第一楔形面处于贴合状态；导向固定块起定位和导向作用。
[0027]
回转油缸的输出轴活塞杆与活动轴相连接，而主轴下端也与回转油缸相连接，设计这样结构的目的是：当主轴转动时，活动轴和限位锁紧块与胀形夹紧机构的多面楔块同步转动，避免了限位锁紧块与多面楔块之间摩擦引起磨损。
[0028]
复合运动机构可以使旋压轮移动到特定竖直平面上一定范围内的任意一点，而设置两组复合运动机构不仅可以提高翻边成形效率，而且使零件在旋压过程中受力更均匀，处于动平衡状态。
[0029]
横向驱动伺服电机驱动横向滑动组合模块沿横向滑轨做横向移动；竖向驱动伺服电机驱动竖向滑动组合模块沿竖向滑轨做竖向移动。
[0030]
选择链传动，是因为链传动的传动承载能力、效率和可靠性均比较高。
[0031]
第一轴承和第二轴承的作用是为了支撑主轴，同时减少主轴转动的摩擦阻力，使主轴平稳转动；第三轴承起支撑旋压轮的作用，减少旋压轮相对滚轮轴转动的摩擦阻力。
[0032]
胀紧块外侧的增径环状块，可以增大胀紧夹紧机构的外径，使旋压机能够对不同直径的护风圈进行翻边成形，而不同截面形状的护风圈仅需要更换相应的旋压轮即可。
[0033]
控制系统可以精确地主轴驱动伺服电机、横向驱动伺服电机、竖向驱动伺服电机和回转油缸的工作状态、转速、位置精度等，使各个机构相互配合协同动作，实现导流罩的翻边成形。
[0034]
主轴驱动伺服电机、横向驱动伺服电机和竖向驱动伺服电机均为伺服电机，是因为伺服电机可控制转速、位置精度准确，具有有机电时间常数小、线性度高、起动转矩大、运行范围较广的优点。
[0035]
总之，本实用新型提供的发动机护风圈旋压装置可以通过更换不同直径对应的增径环状块实现不同直径的导流罩的翻边成形，通过更换不同截面形状对应的旋压轮实现不同截面形状的导流罩的翻边成形，具有通用性强、成形效率高的优点，而且可以使导流罩表面拉痕降到最小。
附图说明
[0036]
图1为本实用新型实施例的主视图；
[0037]
图2为本实用新型实施例的俯视图；
[0038]
图3为本实用新型实施例的a-a剖视图；
[0039]
图4为本实用新型实施例的b-b剖视图；
[0040]
例图标记：
[0041]
1-机架；11-主框架；12-平台；121-第一通孔；122-第一轴承；
[0042]
13-横板；131-第二通孔；132-第二轴承；133-定位锁紧圈；14
-ꢀ
连接板；
[0043]
2-主轴驱动机构；21-主轴驱动伺服电机；22-变速机；
[0044]
23-链传动；231-主动链轮；232-从动链轮；233-链条；
[0045]
3-主轴；31-法兰盘；32-旋转圆盘；33-第三通孔；
[0046]
4-胀形夹紧机构；41-多面楔块；411-第一楔形面；42-胀紧块； 421-第二楔形面；422-长条形通孔；43-回位弹簧；44-导向固定块； 45-增径环状块；
[0047]
5-龙门架；51-横梁；52-立柱；
[0048]
6-复合运动机构；
[0049]
61-横向运动机构；611-横向滑轨；612-横向滑动组合模块；613
-ꢀ
横向驱动伺服电机；
[0050]
62-竖向滑动机构；621-竖向滑轨；622-竖向滑动组合模块；623
-ꢀ
竖向驱动伺服电机；
[0051]
63-滚轮座；64-滚轮轴；
[0052]
7-旋压轮；71-第三轴承；
[0053]
8-控制系统；
[0054]
9-活动轴；91-活动轴驱动装置；92-回转油缸；921-活塞杆；93
-ꢀ
液压站；94-限位锁紧块。
具体实施方式
[0055]
下面结合说明书的附图1-4，通过对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述，使本实用新型的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。
[0056]
一种发动机护风圈旋压装置，包括机架1、主轴驱动机构2、主轴3和龙门架5，其中机架1又包括主框架11和平台12，平台12固定在主框架11上端，主轴驱动机构2布置在平台12 下方一侧主框架11内，主轴驱动机构2与主轴3相连接，驱动主轴3做回转运动。所述平台12中间位置处设有第一通孔121，平台12下方设有横板13，横板13通过连接板14与平台12相连接，横板13上对应第一通孔121设有第二通孔131，主轴3依次穿过第一通孔121和第二通孔131。
[0057]
主轴3上端沿径向向外延伸形成法兰盘31，法兰盘31下端面贴近平台12上端面，法兰盘31上固定有旋转圆盘32，旋转圆盘32上又设有胀形夹紧机构4。
[0058]
龙门架5固定在平台12上，龙门架5的横梁51布置在胀形夹紧机构4上方，龙门架5的立柱52布置在旋转圆盘32两侧。
[0059]
发动机护风圈旋压装置还包括复合运动机构6和旋压轮7，其中复合运动机构6有两组，均设置在龙门架5的横梁51上，复合运动机构6下端均连接有滚轮座63，滚轮座63上又设有滚轮轴64，旋压轮7通过滚轮轴64和滚轮座63与复合运动机构6相连接。
[0060]
发动机护风圈旋压装置还包括控制系统8。
[0061]
所述胀形夹紧机构4包括多面楔块41和胀紧块42，其中多面楔块41呈规则的上大下小多面台体状，其每一侧面为一个第一楔形面411，其外圆周对应每一个第一楔形面411设有一个胀紧块 42；胀紧块42呈扇形状，靠近其中心一侧对应第一楔形面411设有第二楔形面421，第一楔形面411和第二楔形面421相贴合；多个胀紧块42放置在旋转圆盘32上，并呈环状等分状态分布；多面楔块41和胀紧块42通过第一楔形面411和第二楔形面421 形成楔形结构。
[0062]
胀紧块42的中间位置处沿径向设有一长条形通孔422，长条形通孔422内设有回位
弹簧43和导向固定块44，其中回位弹簧 43的一端与长条形通孔422的短边侧面相连接，另一端与导向固定块44相连接，而导向固定块44固定在旋转圆盘32上。
[0063]
所述主轴3沿中心轴向设有第三通孔33，第三通孔33内穿有活动轴9，活动轴9下端设有活动轴驱动装置91，活动轴驱动装置91与活动轴9相连接，驱动活动轴9上下运动；活动轴9上端连接有限位锁紧块94，活动轴9通过限位锁紧块94与胀形夹紧机构4的多面楔块41相连接，而限位锁紧块94位于多面楔块 41上方。
[0064]
所述活动轴驱动装置91为回转油缸92，其输出轴为活塞杆 921，活塞杆921与活动轴9相连接，而主轴3下端也与回转油缸92相连接，回转油缸92又通过油管与液压站93相连接。
[0065]
所述复合运动机构6包括横向运动机构61和竖向滑动机构62。
[0066]
横向运动机构61包括横向滑轨611、横向滑动组合模块612 和横向驱动伺服电机613，其中横向滑轨611固定在龙门架5的横梁51上，横向滑动组合模块612设置在横向滑轨611上，横向驱动伺服电机613固定在龙门架5的立柱52外侧，横向驱动伺服电机613的输出轴与横向滑动组合模块612相连接。
[0067]
而竖向滑动机构62固定在横向运动机构61的横向滑动组合模块612上，竖向滑动机构62包括竖向滑轨621、竖向滑动组合模块622和竖向驱动伺服电机623，竖向滑轨621固定在横向滑动组合模块612上，竖向滑动组合模块622设置在竖向滑轨621 上，竖向驱动伺服电机623固定在横向滑动组合模块612上端，竖向驱动伺服电机623的输出轴与竖向滑动组合模块622相连接。
[0068]
所述主轴驱动机构2包括主轴驱动伺服电机21、变速机22 和链传动23，主轴驱动伺服电机21与变速机22相连接，变速机 22的输出轴又与链传动23的主动链轮231相连接；从动链轮232 和主动链轮231通过链条233连接，从动链轮232套在主轴3上位于平台12和横板13之间。
[0069]
所述第一通孔121和第二通孔131均为沉孔，且方向相反，其内分别设有第一轴承122和第二轴承132，主轴3依次穿过第一轴承122和第二轴承132。
[0070]
所述主轴3外轴径上第二轴承132下方还固定有定位锁紧圈 133，定位锁紧圈133上端面与第二轴承132的内圈下端面接触。
[0071]
所述胀紧块42外侧还连接有增径环状块45。
[0072]
所述旋压轮7与滚轮轴64之间设有第三轴承71。
[0073]
本实用新型实施例中，连接板14设有两块，分别布置在横板13 的前侧和后侧，连接板14通过紧固件分别与横板13和平台12相连接；活动轴9与限位锁紧块94通过螺纹配合连接为一体。
[0074]
多面楔块41呈规则的上大下小四面台体状，对应胀紧块42有四个。
[0075]
旋压轮7与滚轮轴64之间设有两个第三轴承71，分布在旋压轮7两端。

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