[發(fā)明專利]一種雙轉(zhuǎn)軸式柔性斜軋機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910538320.5
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110270590B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王寶雨;林龍飛;王帥;楊翠蘋;劉勝強(qiáng);張慧博
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: B21B13/00
• 分類號: B21B13/00;B21B27/10;B21B31/16;B21B35/00;B21B35/14
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發(fā)明涉及金屬塑性成形工藝與裝備技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種雙轉(zhuǎn)軸式柔性斜軋機(jī)，包括基座單元、導(dǎo)料單元、兩軋輥、兩伺服主軸系統(tǒng)、輥距調(diào)整機(jī)構(gòu)、兩傾角調(diào)整機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)。兩伺服主軸系統(tǒng)由兩機(jī)架支撐安裝，驅(qū)動兩軋輥?zhàn)餍D(zhuǎn)運(yùn)動；輥距調(diào)整機(jī)構(gòu)驅(qū)動兩機(jī)架，使兩軋輥?zhàn)魍綄χ袕较驂合逻\(yùn)動；兩傾角調(diào)整機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動伺服主軸系統(tǒng)繞水平軋制中心線旋轉(zhuǎn)，使兩軋輥?zhàn)鲀A角調(diào)整運(yùn)動；數(shù)控系統(tǒng)控制兩軋輥的轉(zhuǎn)速、徑向壓下以及傾角調(diào)整，從而相同尺寸規(guī)格的斜軋機(jī)及軋輥，可柔性斜軋成形不同尺寸規(guī)格的軸類零件。本發(fā)明具有同步對中壓下、機(jī)架強(qiáng)度高、安裝調(diào)試簡單、可柔性化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在中小批量的大直徑軸類零件成形領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬塑性成形工藝與裝備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙轉(zhuǎn)軸式柔性斜軋機(jī)。

背景技術(shù)

大型軸類零件是重大裝備的關(guān)鍵部件之一，用于大型設(shè)備的動力傳遞及運(yùn)動實(shí)現(xiàn)。一般都是在高速重載工況下承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊及振動等復(fù)合載荷的作用，其生產(chǎn)成本、成形精度、性能質(zhì)量將直接影響航天航空、軌道交通、重型機(jī)械、軍工裝備等行業(yè)的關(guān)鍵裝備性能，是發(fā)展大型先進(jìn)裝備制造業(yè)的前提。

目前大型軸類零件的成形工藝主要有：一是采用自由鍛、快鍛成形，該工藝無需設(shè)計(jì)專用模具，生產(chǎn)柔性較高，但該工藝存在生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品精度低、自動化程度低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差等問題，制約了高質(zhì)量軸類零件的生產(chǎn)；二是徑向鍛造成形，該工藝精度較高，是目前大型軸類零件成形的主要方法，但存在成形設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造維護(hù)技術(shù)難于掌握、設(shè)備昂貴且基本依賴進(jìn)口等問題；三是楔橫軋成形，通過研發(fā)產(chǎn)品模具，可以高效率精確成形，但是由于其模具尺寸較大、加工成本高，且不能柔性生產(chǎn)的特點(diǎn)，目前主要運(yùn)用在大批量的中小軸類成形工藝中，在大型軸類上運(yùn)用較少。

隨著軸類零件尺寸大型化、規(guī)格的多樣化、數(shù)量小批量的發(fā)展趨勢，通過柔性制造實(shí)現(xiàn)“一設(shè)備干多活”、“小設(shè)備干大活”顯得尤其重要。本團(tuán)隊(duì)專利申請《一種軸類零件兩輥柔性斜軋成形裝置及方法》（申請?zhí)?01910362201.9）提出了柔性斜軋軸類零件的成形工藝過程及原理裝置，但未發(fā)明具體的工程設(shè)備。

而目前結(jié)構(gòu)相近的斜軋機(jī)主要有框架式、機(jī)床式和鉗式，但均存在以下問題：一是設(shè)備無法柔性成形，只能生產(chǎn)單一規(guī)格的產(chǎn)品；二是設(shè)備自動化程度底，軋機(jī)調(diào)試復(fù)雜；三是設(shè)備整機(jī)尺寸大，制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種雙轉(zhuǎn)軸式柔性斜軋機(jī)，采用雙轉(zhuǎn)軸式結(jié)構(gòu)，通過數(shù)控系統(tǒng)控制兩軋輥的兩軋輥的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、徑向壓下運(yùn)動以及傾角調(diào)整運(yùn)動，從而相同規(guī)格的斜軋機(jī)及模具，可柔性成形不同尺寸規(guī)格的軸類零件。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種雙轉(zhuǎn)軸式柔性斜軋機(jī)，包括基座單元、導(dǎo)料單元、2個(gè)軋輥、兩伺服主軸系統(tǒng)、輥距調(diào)整機(jī)構(gòu)、兩傾角調(diào)整機(jī)構(gòu)和數(shù)控系統(tǒng)；

2個(gè)所述軋輥均具有繞軋輥軸線旋轉(zhuǎn)的軋輥旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、沿坯料徑向的直線運(yùn)動、及調(diào)整軋輥軸線與坯料軸線之間夾角的傾斜角度調(diào)整運(yùn)動；

所述導(dǎo)料單元，用于限制坯料在2個(gè)所述軋輥間轉(zhuǎn)動，防止坯料甩擺；

所述兩伺服主軸系統(tǒng)，用于驅(qū)動2個(gè)所述軋輥繞軋輥軸線旋轉(zhuǎn)；

所述輥距調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動2個(gè)所述軋輥沿坯料徑向直線運(yùn)動；

所述兩傾角調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動2個(gè)所述軋輥調(diào)整軋輥軸線與坯料軸線之間夾角；

所述數(shù)控系統(tǒng)，用于控制所述兩伺服主軸系統(tǒng)、輥距調(diào)整機(jī)構(gòu)和兩傾角調(diào)整機(jī)構(gòu)；

所述基座單元，用于安裝所述柔性斜軋機(jī)。

進(jìn)一步的，所述兩伺服主軸系統(tǒng)、輥距調(diào)整機(jī)構(gòu)、兩傾角調(diào)整機(jī)構(gòu)均設(shè)置于2個(gè)機(jī)架上；