[發明專利]旋葉片嚙合成型方法及成型設備

有效

• 申請號: 201310086683.2
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103157736A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 姚如海;周顯東
• 申請（專利權）人: 鎮江宇誠機械有限公司
• 主分類號: B21D53/78
• 分類號: B21D53/78;B21D43/00;B21D45/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明涉及一種螺旋葉片成型方法及專用成型設備。屬于壓力加工技術領域。

背景技術

在許多糧食機械設備和物料輸送機械設備，如螺旋輸送機、翻麥機、水平螺旋卸料機上，螺旋葉片作為其中重要的工作零件廣泛的應用。目前，螺旋葉片成型方法主要有以下幾種：

（1）????螺旋單葉片壓制成型

使用壓力機將坯料整體一次壓制成螺旋單葉片，然后將若干單葉片焊接連接成一定長度的螺旋葉片。這種方法的缺點是：①坯料準備周期長，材料利用率低。首先從鋼板上切下一定直徑的圓片，然后在圓片中心沖切一個圓孔，形成一個圓環，再在環上切成V形開口的法蘭。材料利用率<50%；②制造精度差，螺旋葉片的螺距誤差≤10%。

（2）????螺旋葉片卷繞成型

應用專用的卷繞機，鋼帶制成螺旋面彼此疊合的螺旋葉片，在經專用拉伸設備拉伸，得到一定螺距的螺旋葉片。這種成型方法較第一種方法材料利用率和生產效率都提高了。缺點是：①成型需要兩道工序，卷繞工序和拉伸工序。卷繞工序容易產生葉片厚度不均勻，外部邊緣薄，內部邊緣厚。兩道工序材料發生塑性變形過程中會造成螺旋葉片成品的內應力增加，產品翹曲變形較大；②制造精度較低，螺旋葉片的螺距誤差≤6%。

發明內容

本發明的目的是提供一種螺旋葉片嚙合成型方法及成型設備，采用這種嚙合成型方法能以鋼帶為原材料一次成型得到螺旋葉片成品，材料利用率100%，即無廢料，葉片厚度均勻，誤差≤0.10mm,?螺旋葉片的螺距誤差≤0.5%,生產效率也大大提高。

螺旋葉片嚙合成型方法是：螺旋葉片嚙合成型零件回轉運動和原材料鋼帶縱向進給運動形成螺旋復合運動，在螺旋復合運動作用下實現原材料鋼帶和成型零件嚙合，將原材料鋼帶一次成型為一定形狀尺寸的螺旋葉片。

??螺旋葉片的嚙合成型設備，其特征在于：所述成型設備包括成型心軸驅動機構、螺旋葉片成型心軸、送料機構和卸料機構。

成型心軸驅動機構的結構如圖1?所示，可以實現回轉運動，傳遞扭矩，并提供精確的轉速；所述成型心軸驅動機構包括機座、伺服電機、兩個同步帶輪、同步帶和傳動軸，伺服電機安裝在機座上，伺服電機的輸出軸上安裝第一同步帶輪，在與伺服電機同一側的傳動軸的一端安裝第二同步帶輪，同步帶安裝在第一同步帶輪和第二同步帶輪上，通過同步帶將動力傳遞到傳動軸上。

傳動軸是空心階梯軸，傳動軸通過滾動軸承安裝在機座上，軸承內圈與軸緊配合，軸承外圈與機座過渡配合，傳動軸前支承采用了推力軸承和圓錐滾子軸承，后支承采用了雙列球軸承，這樣可以承受鋼帶和成型心軸在嚙合過程中產生的軸向和徑向載荷，伺服電機和同步帶可以提供不同規格產品螺旋葉片嚙合成型需要的精確轉速和扭矩，它們可以適應螺旋葉片產品小批量生產特點。

螺旋葉片成型心軸是螺旋葉片成型零件，由柄部、成型工作部分、尾端部組成，如圖3?所示；其柄部采用莫氏錐度5^#錐面（徑向）和法蘭端面（軸向）雙面定位，成型心軸的柄部安裝在傳動軸的錐孔內，在傳動軸上安裝時，錐面與傳動軸錐孔可以完全配合，起到定心的作用，此時心軸法蘭端面和傳動軸端面還會有0.15mm的間隙，可以通過拉桿拉緊，實現與傳動軸的剛性連接；拉桿安裝在傳動軸內部，一端與成型心軸螺紋連接，另一端有凸臺（見圖4放大圖Ⅰ），在拉桿旋緊的過程中，凸臺與傳動軸接觸產生作用力，將成型心軸軸向移動，直到心軸法蘭端面鎖緊在傳動軸端面；法蘭端面軸向開設2個腰型槽與傳動軸擋塊配合，以傳遞扭矩；成型工作部分設計了螺旋槽，螺旋槽螺距誤差≤0.15%，目前數控加工精度完全可以達到；螺旋槽寬度尺寸B=B_鋼帶+δ+Zmin，其中B_鋼帶為鋼帶寬度基本尺寸，δ鋼帶寬度上偏差，Zmin為螺旋槽與鋼帶嚙合最小間隙，其值采用經驗法確定。

送料機構主要包括導料部件、導料縱向進給部件、導料橫向調整部件，實現了螺旋葉片嚙合成型過程中鋼帶連續送料，包括橫向連續送料和縱向進給運動，沿導軌運動方向為縱向運動方向，垂直導軌運動方向為橫向運動方向，具有動態響應快、輸送精度高、剛度高、磨損小壽命長、運動平穩、高可靠性等特點。

導料部件包括導料輪和導料架，實現鋼帶的連續輸送；導料部件安裝在導料橫向調整座上，并能在導料橫向調整座平面上以靠近螺旋葉片成型心軸的一端為軸心調整±15°角度（圖5所示），目的是可以調整鋼帶輸送方向，使其沿著螺旋葉片螺旋升角方向輸送。