一种凸台均分式皮带轮旋压工装和旋压加工方法与流程

1.本发明涉及机械加工领域，特别是一种凸台均分式皮带轮旋压工装和旋压加工方法。


背景技术：

2.随着汽车行业的不断进步，对每个产品的加工工艺也不断的创新、提升。在机械制造领域，对于凸台均分式皮带轮加工多用于车削加工完成。车削工艺加工产生的废料多，加工时间长，效率低下。
3.如图7所示, 凸台均分式皮带轮500为圆形，在该圆形的中心形成一个凸501。在该圆形的圆周上突起，同时形成上边缘502和下边缘503。上边缘502与下边缘503高度一致，构成凸台均分式皮带轮500。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种凸台均分式皮带轮旋压工装和旋压加工方法，主要解决上述现有技术存在的问题。
5.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是提供一种凸台均分式皮带轮旋压工装，配合旋压机使用，其特征在于，包含上模机构，下模机构，旋轮机构和退料机构，用于从毛坯原料制造凸台均分式皮带轮；所述凸台均分式皮带轮为圆形；在所述圆形的中心形成一个凸台，在所述圆形的圆周上突起，同时形成上边缘和下边缘；所述上边缘与所述下边缘高度一致；所述上模机构固定在所述旋压机的上基台，在工作中随所述上基台下压，与所述下模机构贴合；所述下模机构固定在所述旋压机的下基台，在工作中在下主轴的带动下高速旋转；所述旋轮机构连接到设备径向缸上，在工作中，根据凸台均分式皮带轮的形状，从水平方向贴近所述上模机构和所述下模机构；所述退料机构设置在所述上模机构内；在所述上模机构和所述下模机构的接触位置处，所述上模机构和所述下模机构的大小一致，从而使得所述毛坯原料被压紧在所述上模机构和所述下模机构之间后，伸出所述上模机构和所述下模机构贴合接触面的部分可以在所述旋轮机构的作用下同时向上方和下方延展。
6.进一步地，所述上模机构包含上转换模座，上模具和上定位块；所述上转换座利用止口定位与所述上基台结合；所述上模具和上转换座之间，也设置止口定位，利用螺栓固定；所述上模具的底部形状，与所述凸台均分式皮带轮顶面的形状对应；所述上定位块位于所述上模具下方；在所述上定位块和所述上模具之间，设置定位弹簧；所述上定位块略突出所述上模具的底面。
7.进一步地，所述下模机构包括下转换模座，下模具和下定位块；所述下转换座利用止口定位与所述下基台结合；所述下模具和下转换座之间，也设置止口定位，利用螺栓固定；所述下模具的顶部形状，与所述凸台均分式皮带轮底面的形
状对应；所述下定位块位于所述下模具上方。
8.进一步地，所述退料机构包含退料块、退料弹簧和挡块；在所述上模机构的底部设有开孔，所述挡块、所述退料弹簧和所述退料块依次嵌入安装在所述开孔内；所述挡块位于所述开孔的朝内的一侧，所述退料块位于所述开孔的朝外的一侧，所述退料弹簧位于所述挡块和所述退料块之间，与所述挡块和所述退料块贴合。
9.进一步地，所述旋轮机构包含旋轮和旋轮固定座；旋轮固定座固定在所述设备径向缸上，在所述设备径向缸的驱动下水平移动；所述设备径向缸被旋压机带动做水平移动；所述旋轮套装在所述旋轮固定座上，以所述旋轮固定座为中心被动旋转；进一步地，所述旋轮为多个，采用高碳模具钢制成；多个所述旋轮具有不同的外形，与所述凸台均分式皮带轮的外形匹配，在加工过程中依次与所述毛坯原料贴合挤压，最终形成所述凸台均分式皮带轮。
10.进一步地，在所述旋轮固定座上设置轴承，所述轴承外径与所述旋轮内孔的内径匹配。
11.本发明还提供一种使用上述凸台均分式皮带轮旋压工装的旋压加工方法，包含步骤：步骤s100，将毛坯原料安装在所述下模机构上，利用下定位块完成所述毛坯原料的粗定位；步骤s200，所述旋压机驱动所述上模机构下压，直到位于所述上模机构底部的上定位块与所述毛坯原料上表面贴合并压紧固定住所述毛坯原料；步骤s300，所述旋压机利用所述旋轮机构对所述毛坯原料进行旋压加工；步骤s400，所述旋压机驱动所述上模机构上移，所述上模机构与所述下模机构分离；步骤s500，所述退料机构动作，分离已完成加工的所述凸台均分式皮带轮和所述上模机构；移走所述凸台均分式皮带轮。
12.进一步地，在步骤s200中，包含步骤：步骤s201，所述上定位块与所述毛坯原料上表面贴合，完成所述毛坯原料的精细定位；步骤s202，所述上模机构整体继续下降，所述定位弹簧被压缩，直至上模具与所述毛坯原料上表面完全贴合，压紧所述毛坯原料。
13.进一步地，在步骤s300中，包含步骤，步骤s301，所述旋压机驱动所述上模机构，进而带动所述下模机构以及被固定住的所述毛坯原料一起旋转；步骤s302，所述旋轮机构在所述旋压机的带动下水平移动，同时所述设备径向缸动作，驱动所述旋轮机构横向移动；步骤s303，当所述旋轮机构接触挤压所述毛坯原料时，套装在旋轮固定座上的旋轮受所述毛坯原料的阻碍，绕着所述旋轮固定座旋转。
14.鉴于上述技术特征，本发明一种凸台均分式皮带轮旋压工装和制造方法可以克服
机械加工效率低等缺点，使用旋压堆料方式工艺加工，产生废料很少，加工时间短，且旋压后的产品相比机械加工后的工件强度高，表面粗糙度好。
附图说明
15.图1是本发明凸台均分式皮带轮旋压工装的一个较佳实施例的总装示意图；图2是本发明凸台均分式皮带轮旋压工装的一个较佳实施例中旋压上模机构和退料机构的结构示意图；图3是本发明凸台均分式皮带轮旋压工装的一个较佳实施例中旋压下模机构的结构示意图；图4是本发明凸台均分式皮带轮旋压工装的一个较佳实施例中旋轮机构的结构示意图；图5是本发明凸台均分式皮带轮旋压工装的一个较佳实施例中旋轮机构中第一旋轮的结构示意图；图6是本发明凸台均分式皮带轮旋压工装的一个较佳实施例中旋轮机构中第二旋轮的结构示意图；图7是凸台均分式皮带轮产品的示意图；图8是本发明利用凸台均分式皮带轮旋压工装的制造方法的一个较佳实施例的流程图。
16.100-上模机构，200-下模机构，300-旋轮机构，400-退料机构，500-凸台均分式皮带轮；101-上转换座，102-上模具，103-上定位块，104-定位弹簧；201-下转换座，202-下模具，203-下定位块；301-旋轮，302-旋轮固定座；3011-第一旋轮，3012-第二旋轮；401-退料块，402-退料弹簧，403-挡块；501-凸台，502-上边缘，503-下边缘。
具体实施方式
17.下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
18.请参阅图1至图7，本发明公开了一种凸台均分式皮带轮旋压工装，用于从毛坯原料制造凸台均分式皮带轮500。凸台均分式皮带轮500为圆形，在该圆形的中心形成一个凸501。在该圆形的圆周上突起，同时形成上边缘502和下边缘503。上边缘502与下边缘503高度一致，构成凸台均分式皮带轮500。
19.本发明公开了一种凸台均分式皮带轮旋压工装的一个较佳实施例，包括上模机构100、下模机构200、旋轮机构300和退料机构400。
20.上模机构100固定在旋压机的上基台，而下模机构200固定在旋压机的下基台上，旋轮机构300连接到旋压机的设备径向缸上。退料机构400安装在上模机构100内。
21.在工作中，旋压机下基台保持静止，而上基台下压，从而带动上模机构100向下运动，直至与下模机构200贴合，从而固定住位于两者之间的毛坯原料。在上模机构100和下模机构200的接触位置处，上模机构100的尺寸与下模机构200的尺寸大小一致，从而使得毛坯原料被压紧后，伸出上模机构100和下模机构200贴合接触面的部分，在旋轮机构300的作用下同时向上方和下方延展。然后旋压机驱动下模机构200，带动毛坯原料和上模机构100一起高速旋转，同时驱动旋轮机构300从水平方向贴近上模机构100和下模机构200，挤压毛坯原料，形成高度一致的凸台均分式皮带轮500的上边缘502与下边缘503，完成凸台均分式皮带轮500的加工。
22.上模机构100包含上转换模座101，上模具102和上定位块103。
23.上转换座101连接到旋压机的上基台，在上转换座101和上基台之间设置止口定位，从而确保上转换块101的位置。上模具102位于上转换座101的下方，通过螺栓固定在上转换座101上。在上模具102和上转换座101之间，也设置止口定位。上模具102的底部用于夹持毛坯原料并形成凸台均分式皮带轮500顶部的形状，因此其底面外形与凸台均分式皮带轮500上花键502的形状对应。上定位块102则位于上模具102的下方。在上定位块103和上模具102之间，设置定位弹簧104。在定位弹簧104的作用下，上定位块102略突出于上模具102的底面，从而确保在下压过程中，上定位块102首先接触毛坯原料，完成精准定位后，上模具102才接触毛坯原料完成压紧。
24.下模机构200包括下转换模座201、下模具202和下定位块203。
25.下转换座201连接到旋压机的下基台，在下转换座201和下基台之间设置止口定位，从而确保下转换块201的位置。下模具202位于下转换座201的上方，通过螺栓固定在下转换座201上。在下模具202和下转换座201之间，也设置止口定位。下模具202在旋压过程起到支撑产品、决定了凸台均分式皮带轮500的内部形状，因此其顶面外形与凸台均分式皮带轮500底面的形状对应。下定位块203位于下模具202的上方，嵌入下模具202中，起到粗定位作用旋轮机构300包含旋轮301和旋轮固定座302。旋轮固定座302固定在提供横向力的设备径向缸上。设备径向缸驱动旋轮固定座302水平移动，从而实现旋轮的水平移动。旋轮固定座302上设置有轴承，轴承外径与旋轮301内孔的内径匹配。旋轮301有两个，其形状不一，依次与毛坯原料接触，形成逐次形成凸台均分式皮带轮500的不同部分的外形。它们均采用高碳模具钢制成，既保证了旋轮的硬度又保证了韧性，又提升了旋轮寿命。两个旋轮301均套装在旋轮固定座302的轴承上。在旋压过程中，当旋轮301接触到毛坯原料时，旋轮301在毛坯原料的挤压下，以旋轮固定座302为中心被动旋转。旋转的旋轮302和毛坯原料形成滚动摩擦，从而使得旋轮302在工作中受力均匀。
26.退料机构400包含退料块401、退料弹簧402和挡块403。退料块401、退料弹簧402和挡块403均设置在上定位块102内部。具体而言，在上定位块102的底部设置开孔，挡块403、退料弹簧402和退料块401依次嵌入安装在该开孔内，退料块401位于开孔的朝外的一侧，而挡块403位于开孔的朝内的一侧。挡块403贴合上定位块102开孔底部。退料弹簧402一端贴合挡块403，另一端贴合退料块401，从而将退料块401向开孔外顶出。当产品加工完成后上模具102升起、产品有存在卡在上定位块103上的现象，退料机构400可有效的使产品脱离上定位块103，防止了产品被上模机构100带起后脱落的风险。由于退料弹簧402的可压缩性，
当上模具102下压旋压加工时，退料块401遇到毛坯原料时，会被压缩从而收缩进定位块103的开孔内，不会影响旋压。而旋压加工结束后，上模具102抬起时，退料弹簧402顶出退料块401，由退料块401把工件顶在下模具202上，与上模具102脱离。
27.本实施例的工作原理简述如下：下模机构200固定在设备下基台上，下基台里的主轴提供旋压时的旋转动力。下模机构200起到支撑、粗定位产品，产品放置在下模机构200且到位后，固定在设备上基台的的上模机构100通过上油压缸下移压紧产品上表面，确保产品在旋压时无相对滑动，同时上模机构100有精确定位产品的上定位块103和退料机构400，此时产品精确定位、压紧完成。然后主轴转动，带动产品高速旋转，此时固定在设备径向缸上的旋轮机构300在径向缸的带动下，两个不同形状的旋轮301（第一旋轮3011和第二旋轮3012）依次旋压产品，使毛坯原料在旋轮301作用下，缓慢产生形变，从而达到理想的产品形状。在工作中，第一旋轮3011和第二旋轮3022依次接触毛坯原料。
28.请参阅图8，本发明公开了一种利用上述凸台均分式皮带轮旋压工装的旋压加工方法，它的一个较佳实施例，包含步骤：步骤s1，放置毛坯原料。
29.将毛坯原料安装在下模机构上，利用下定位块完成毛坯原料的粗定位。人工安置毛坯原料的时候，下定位块用于确定毛坯原料的初始位置，完成粗定位。
30.步骤s2，上模机构下移，压紧并固定毛坯原料。
31.在此过程中，上定位块首先与毛坯原料上表面贴合，完成精细定位。然后上模机构整体继续下降，定位弹簧被压缩，在上定位块保持压紧毛坯原料的同时，上模具继续下降与毛坯原料上表面完全贴合，将毛坯原料固定。
32.步骤s3，旋压机利用旋轮机构对毛坯原料进行旋压加工。
33.在此过程中，旋压机首先驱动下模机构，由下模机构带动上模机构以及被固定住的毛坯原料一起高速旋转。然后，旋压机带动设备径向缸水平移动，从而带动旋轮机构水平移动。同时，设备径向缸动作，驱动旋轮机构横向移动。当旋轮机构接触挤压毛坯原料时，套装在旋轮固定座上的旋轮受毛坯原料的阻碍，绕着旋轮固定座旋转。
34.具体而言，第一旋轮进行旋压，使毛坯原料的外沿均匀增厚到一定尺寸，然后第一旋轮回退，由第二旋轮进行旋压整形，从而达到理想的产品形状。
35.步骤s4，上模机构上移。
36.旋压机驱动上模机构上移，上模机构与下模机构分离。
37.步骤s5，退料并移走产品。
38.当上模机构脱离完成加工的凸台均分式皮带轮时，退料机构动作，退料弹簧将退料块顶出，将凸台均分式皮带轮从上模机构下部分离。凸台均分式皮带轮停留在下模机构上，由人工移走，进行后续的加工，例如车削去毛刺飞边等。
39.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种凸台均分式皮带轮旋压工装，配合旋压机使用，其特征在于，包含上模机构，下模机构，旋轮机构和退料机构，用于从毛坯原料制造凸台均分式皮带轮；所述凸台均分式皮带轮为圆形；在所述圆形的中心形成一个凸台，在所述圆形的圆周上突起，同时形成上边缘和下边缘；所述上边缘与所述下边缘高度一致；所述上模机构固定在所述旋压机的上基台，在工作中随所述上基台下压，与所述下模机构贴合；所述下模机构固定在所述旋压机的下基台，在工作中在下主轴的带动下高速旋转；所述旋轮机构连接到设备径向缸上，在工作中，根据凸台均分式皮带轮的形状，从水平方向贴近所述上模机构和所述下模机构；所述退料机构设置在所述上模机构内；在所述上模机构和所述下模机构的接触位置处，所述上模机构和所述下模机构的大小一致，从而使得所述毛坯原料被压紧在所述上模机构和所述下模机构之间后，伸出所述上模机构和所述下模机构贴合接触面的部分可以在所述旋轮机构的作用下同时向上方和下方延展。2.根据权利要求1所述的凸台均分式皮带轮旋压工装，其特征在于，所述上模机构包含上转换模座，上模具和上定位块；所述上转换座利用止口定位与所述上基台结合；所述上模具和上转换座之间，也设置止口定位，利用螺栓固定；所述上模具的底部形状，与所述凸台均分式皮带轮顶面的形状对应；所述上定位块位于所述上模具下方；在所述上定位块和所述上模具之间，设置定位弹簧；所述上定位块略突出所述上模具的底面。3.根据权利要求1所述的凸台均分式皮带轮旋压工装，其特征在于，所述下模机构包括下转换模座，下模具和下定位块；所述下转换座利用止口定位与所述下基台结合；所述下模具和下转换座之间，也设置止口定位，利用螺栓固定；所述下模具的顶部形状，与所述凸台均分式皮带轮底面的形状对应；所述下定位块位于所述下模具上方。4.根据权利要求1所述的凸台均分式皮带轮旋压工装，其特征在于，所述退料机构包含退料块、退料弹簧和挡块；在所述上模机构的底部设有开孔，所述挡块、所述退料弹簧和所述退料块依次嵌入安装在所述开孔内；所述挡块位于所述开孔的朝内的一侧，所述退料块位于所述开孔的朝外的一侧，所述退料弹簧位于所述挡块和所述退料块之间，与所述挡块和所述退料块贴合。5.根据权利要求1所述的凸台均分式皮带轮旋压工装，其特征在于，所述旋轮机构包含旋轮和旋轮固定座；旋轮固定座固定在所述设备径向缸上，在所述设备径向缸的驱动下水平移动；所述设备径向缸被旋压机带动做水平移动；所述旋轮套装在所述旋轮固定座上，以所述旋轮固定座为中心被动旋转。6.根据权利要求5所述的凸台均分式皮带轮旋压工装，其特征在于，所述旋轮为多个，采用高碳模具钢制成；多个所述旋轮具有不同的外形，与所述凸台均分式皮带轮的外形匹配，在加工过程中依次与所述毛坯原料贴合挤压，最终形成所述凸台均分式皮带轮。7.根据权利要求5所述的凸台均分式皮带轮旋压工装，其特征在于，在所述旋轮固定座上设置轴承，所述轴承外径与所述旋轮内孔的内径匹配。8.一种使用如权利要求1所述的凸台均分式皮带轮旋压工装的旋压加工方法，包含步
骤：步骤s100，将毛坯原料安装在所述下模机构上，利用下定位块完成所述毛坯原料的粗定位；步骤s200，所述旋压机驱动所述上模机构下压，直到位于所述上模机构底部的上定位块与所述毛坯原料上表面贴合并压紧固定住所述毛坯原料；步骤s300，所述旋压机利用所述旋轮机构对所述毛坯原料进行旋压加工；步骤s400，所述旋压机驱动所述上模机构上移，所述上模机构与所述下模机构分离；步骤s500，所述退料机构动作，分离已完成加工的所述凸台均分式皮带轮和所述上模机构；移走所述凸台均分式皮带轮。9.根据权利要求8所述旋压加工方法，其特征在于，在步骤s200中，包含步骤：步骤s201，所述上定位块与所述毛坯原料上表面贴合，完成所述毛坯原料的精细定位；步骤s202，所述上模机构整体继续下降，所述定位弹簧被压缩，直至上模具与所述毛坯原料上表面完全贴合，压紧所述毛坯原料。10.根据权利要求8所述旋压加工方法，其特征在于，在步骤s300中，包含步骤，步骤s301，所述旋压机驱动所述上模机构，进而带动所述下模机构以及被固定住的所述毛坯原料一起旋转；步骤s302，所述旋轮机构在所述旋压机的带动下水平移动，同时所述设备径向缸动作，驱动所述旋轮机构横向移动；步骤s303，当所述旋轮机构接触挤压所述毛坯原料时，套装在旋轮固定座上的旋轮受所述毛坯原料的阻碍，绕着所述旋轮固定座旋转。

技术总结
本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种凸台均分式皮带轮旋压工装，包含上模机构，下模机构，旋轮机构和退料机构，用于制造凸台均分式皮带轮。凸台均分式皮带轮为圆形，在中心形成一个凸台，在圆周上形成高度一致的上边缘和下边缘。上模机构固定在旋压机的上基台。下模机构固定在旋压机的下基台。旋轮机构连接到设备径向缸上，在工作中，从水平方向贴近上模机构和下模机构。退料机构设置在上模机构内。在上模机构和下模机构的接触位置处，上模机构和下模机构的大小一致。本发明还包含旋压加工方法。可以克服机械加工效率低等缺点，使用旋压堆料方式工艺加工，产生废料很少，加工时间短，且旋压后的产品相比机械加工后的工件强度高，表面粗糙度好。表面粗糙度好。表面粗糙度好。


技术研发人员：杨旭 张淀夫 李红雨 张佳
受保护的技术使用者：赛沃精密科技（廊坊）有限公司
技术研发日：2023.08.15
技术公布日：2023/10/8