一种锥形截面环件毛坯成型装置

本发明涉及成型设备，具体为一种锥形截面环件毛坯成型装置。

背景技术：

1、近年来，风力发电技术愈加成熟，风电轴承是风电机组的重要组成部分，其中双列圆锥滚子轴承是具有锥形滚道的双排滚子轴承，因其结构紧凑和能承受较大径—轴向载荷，广泛应用于风力发电领域。目前大多数双列圆锥滚子轴承的成型都是由矩形毛坯冲孔后，再进行轧制，轧制成型速率相对较慢，为了提高轧制效率，在矩形毛坯冲孔后加入整形阶段，使矩形毛坯整形为锥形毛坯，可以有效提升外圈生产效率，因此需要一种适用于锥形截面环件毛坯的成型设备。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明的目的在于提出一种锥形截面环件毛坯成型装置。

2、本发明采用的技术方案是：一种锥形截面环件毛坯成型装置，包括底座和安装在底座上的工作台以及机架，所述工作台的上表面设有用于夹紧下锥形工作头的四爪卡盘ⅱ以及若干个围绕在四爪卡盘ⅱ一周的碟形弹簧，可动浮台固定安装在若干个碟形弹簧的上端，所述可动浮台的中部设有中心孔，在可动浮台下移的过程中所述下锥形工作头的端部可穿过该中心孔并凸出可动浮台的台面以上；位于工作台的上方，在所述机架上安装有滚珠丝杠驱动装置，所述滚珠丝杠驱动装置中的螺母座与工作滑台相连接并带动工作滑台上下移动，所述工作滑台的下端通过固定压杆连接有用于夹紧上锥形工作头的四爪卡盘ⅰ，在所述四爪卡盘ⅰ的边缘位置处还设有力传感器。

3、作为优选方案，所述工作台的边缘位置处还设有用于监测可动浮台位移量的位移传感器。

4、作为优选方案，所述滚珠丝杠驱动装置包括电机及减速器、丝杠以及螺母座，所述丝杠上端设有固定座，在丝杠下端设有支撑座，所述固定座以及支撑座分别与机架固定连接，螺母座安装在丝杠上并由电机及减速器驱动。

5、作为优选方案，所述丝杠的两侧对称设有立柱，所述立柱的上下两端分别与固定座以及支撑座相连接。

6、作为优选方案，所述工作滑台的两侧对称连接有滑动甲板，所述滑动甲板的两端分别与导轨配合并可在导轨上滑动，所述导轨与机架固定连接。

7、作为优选方案，所述导轨上设有若干个沿导轨长度方向设置的t型槽，所述滑动甲板与其对应导轨配合的一侧端部设有若干个与t型槽形状相匹配的t型端头，滑动甲板通过其上的t型端头滑动配合在导轨的t型槽内。

8、作为优选方案，所述固定压杆的上端穿过所述工作滑台上的孔并由夹具体进行固定，固定压杆的下端连接四爪卡盘ⅰ。

9、作为优选方案，所述螺母座与工作滑台采用定位销连接成一体结构，工作滑台随螺母座同步移动。

10、本方案还涉及一种锥形截面环件毛坯成型装置的成型方法，步骤如下：

11、将加热软化的矩形截面环件毛坯放置在可动浮台上，通过与机架相连的滚珠丝杠驱动装置提供动力，驱动与螺母座相配合的工作滑台向下移动，带动其底部的上锥形工作头进行作业，四爪卡盘ⅰ上的力传感器实时监测压力；当环件毛坯受到上锥形工作头的压力时，环件毛坯将压力传给可动浮台，可动浮台底部的碟形弹簧压缩，可动浮台下移并带动环件毛坯下移，当环件毛坯与下锥形工作头接触时，环件毛坯底部将受到下锥形工作头的整形，上下两个锥形工作头同时作用于环件毛坯并使其快速成型。

12、作为优选方案，通过安装在工作台上的位移传感器实时监测可动浮台的位移并以此判断环件毛坯的成型情况。

13、本发明的有益效果是：

14、基于现有技术存在的缺陷，本申请提供一种锥形截面环件毛坯成型装置及其成型方法，通过优化结构设计，本方案具有如下技术效果：

15、其一、本方案中，在底部工作台上围绕四爪卡盘一周设有若干个碟簧和固定设置在碟簧上端的可动浮头，首先待加工的工件放置在浮头台面上，可动浮头下移过程中，下锥形工作头端部会穿过可动浮头的中心孔并伸出，该过程可以对待加工工件的位置做出适应性的微调，方便后续的成型加工；且上端的四爪卡盘上设置有力传感器可以实时监测压力，使环件毛坯均匀受压，防止压力过大，下端的工作台上设有位移传感器通过监测可动浮台的位移来判断毛坯的成型情况，从而保证成型作业稳定进行；

16、其二、本方案中，上下锥形工作头都采用四爪卡盘夹紧，可根据不同截面环件毛坯形状、尺寸更换不同的工作头，适用于多种复杂截面环件毛坯的成型；

17、其三、本方案中，上下两锥形工作头同时工作，大大提高成型效率，缩短生产周期，同时利用了滚珠丝杠驱动装置调节成型精度，并用半包裹式加工保护丝杠，提升精度，并能适用于大尺寸环件加工，该装置还具有设计结构简洁以及降低加工成本的优点。

技术特征：

1.一种锥形截面环件毛坯成型装置，其特征在于：包括底座和安装在底座上的工作台以及机架，所述工作台的上表面设有用于夹紧下锥形工作头的四爪卡盘ⅱ以及若干个围绕在四爪卡盘ⅱ一周的碟形弹簧，可动浮台固定安装在若干个碟形弹簧的上端，所述可动浮台的中部设有中心孔，在可动浮台下移的过程中所述下锥形工作头的端部可穿过该中心孔并凸出可动浮台的台面以上；位于工作台的上方，在所述机架上安装有滚珠丝杠驱动装置，所述滚珠丝杠驱动装置中的螺母座与工作滑台相连接并带动工作滑台上下移动，所述工作滑台的下端通过固定压杆连接有用于夹紧上锥形工作头的四爪卡盘ⅰ，在所述四爪卡盘ⅰ的边缘位置处还设有力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种锥形截面环件毛坯成型装置，其特征在于：所述工作台的边缘位置处还设有用于监测可动浮台位移量的位移传感器。

3.根据权利要求1所述的一种锥形截面环件毛坯成型装置，其特征在于：所述滚珠丝杠驱动装置包括电机及减速器、丝杠以及螺母座，所述丝杠上端设有固定座，在丝杠下端设有支撑座，所述固定座以及支撑座分别与机架固定连接，螺母座安装在丝杠上并由电机及减速器驱动。

4.根据权利要求1所述的一种锥形截面环件毛坯成型装置，其特征在于：所述丝杠的两侧对称设有立柱，所述立柱的上下两端分别与固定座以及支撑座相连接。

5.根据权利要求1所述的一种锥形截面环件毛坯成型装置，其特征在于：所述工作滑台的两侧对称连接有滑动甲板，所述滑动甲板的两端分别与导轨配合并可在导轨上滑动，所述导轨与机架固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种锥形截面环件毛坯成型装置，其特征在于：所述导轨上设有若干个沿导轨长度方向设置的t型槽，所述滑动甲板与其对应导轨配合的一侧端部设有若干个与t型槽形状相匹配的t型端头，滑动甲板通过其上的t型端头滑动配合在导轨的t型槽内。

7.根据权利要求1所述的一种锥形截面环件毛坯成型装置，其特征在于：所述固定压杆的上端穿过所述工作滑台上的孔并由夹具体进行固定，固定压杆的下端连接四爪卡盘ⅰ。

8.根据权利要求1所述的一种锥形截面环件毛坯成型装置，其特征在于：所述螺母座与工作滑台采用定位销连接成一体结构，工作滑台随螺母座同步移动。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种锥形截面环件毛坯成型装置的成型方法，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的成型方法，其特征在于：通过安装在工作台上的位移传感器实时监测可动浮台的位移并以此判断环件毛坯的成型情况。

技术总结一种锥形截面环件毛坯成型装置，包括底座、工作台以及机架，所述工作台的上表面设有用于夹紧下锥形工作头的四爪卡盘Ⅱ以及若干个围绕在四爪卡盘Ⅱ一周的碟形弹簧，可动浮台固定安装在若干个碟形弹簧的上端，在可动浮台下移的过程中所述下锥形工作头的端部可穿过该中心孔并凸出可动浮台的台面以上；在所述机架上安装有滚珠丝杠驱动装置，该装置中的螺母座与工作滑台相连接并带动工作滑台上下移动，所述工作滑台的下端通过固定压杆连接有用于夹紧上锥形工作头的四爪卡盘Ⅰ，在所述四爪卡盘Ⅰ的边缘位置处还设有力传感器。本方案中上下两锥形工作头同时工作，大大提高成型效率，缩短生产周期，还具有设计结构简洁以及降低加工成本的优点。技术研发人员：王强,谷瑞杰,商子扬,赵帅峰,仝怡,秦振中,高佳萌受保护的技术使用者：河南科技大学技术研发日：技术公布日：2024/8/20