對傳統(tǒng)拉拔機的旋壓一拉拔聯(lián)合成型的改造分析
采用旋壓工藝與拉拔工藝生產金屬制品已有50多年歷史。旋壓可生產出形狀復雜的產品,但效率低下;拉拔生產則具有較高的生產效率,但對變截面產品的生產卻無能為力。旋壓——拉拔聯(lián)合成型是金屬冷加工行業(yè)中一項新的加工工藝,是80年代國外發(fā)展起來的一種先進的生產工藝,且將二者的優(yōu)點結合起來。我國在該方面的研究處于落后狀態(tài),至今還沒有一條旋壓——拉拔生產線。金屬在該工藝條件下的變形規(guī)律不同于單一的旋壓和拉拔,研究旋壓一拉拔聯(lián)合成型設備可以填補我國在旋壓——拉拔聯(lián)合成型生產方面的空白。
1.對拉拔機的改造方案
旋壓——拉拔聯(lián)合成型設備的研究方案主要是通過對鏈式拉拔機的改造來實現(xiàn)旋壓——拉拔聯(lián)合成型的,使拉拔機應有范圍更廣。以DC-SP-1型聯(lián)合拉拔機為例,其組成結構主為要放料架、扎尖機、預矯直輥、模座、拉拔小車、主電機和減速機、導路、水平和垂直矯直輥、剪切裝置、拋光機等。
在保留了設備的整體框架的情況下,我們重點對模座進行改造,增加旋壓裝置,使工件在通過模座進行旋壓工藝時先進拉拔工藝,邊拉拔邊旋壓,充分有效地利用旋壓減薄的作用和拉拔減徑的作用,實現(xiàn)旋壓一拉拔聯(lián)合成型,并可應用于各種異型斷面的管材的生產。
2.運動分析
工作時,工件在拉拔小車牽引下直線進給,通過固定在拉模座中的拉模完成拉拔(為提高效率,可根據需要采用多模連續(xù)拉拔)。同時,旋壓輪滑塊作徑向進給,帶動旋壓輪對工作進行旋壓加工,完成工件的最終成型。旋壓輪及其支座(旋輪滑塊)裝在平旋盤上,旋壓輪工作時一邊隨平旋盤旋轉,一邊作徑向進給運動。它由兩條傳動鏈經行星齒輪機構傳動。其中一條傳動鏈由主軸經齒輪將運動傳至行星機構的轉臂,另一條傳動鏈由主軸經過變速機構后傳給右中心齒輪。兩條傳動傳入的運動,由行星機構合成后,從左中心齒輪傳出,然后經齒輪,最后運動通過一套進給機構控旋壓輪的徑向進給。該進給機構有齒輪、蝸輪、蝸桿、赤條等組成,運動由齒輪傳人,經過惰輪、蝸桿、蝸輪、齒輪,最終由齒條傳給旋輪滑塊作徑向移動。
3.結構分析
模座主要組成部分包括模身、平旋盤、主軸箱、拉拔模等。模身以可拆性聯(lián)接固定在機架上。主軸箱包括主運動和進給運動變速傳動機構等。裝在前面的平旋盤作旋轉主運動,其上面導軌里裝有旋輪滑塊,旋輪滑塊共三塊,間隔120度對稱分布在平旋盤端面。旋輪裝夾在滑塊上,工作時它不但隨滑塊徑向進給,而且沿自身軸線自轉。
4.拉拔機工作機架結構
拉拔機的工作機架由許多C型架組成,主要用于拉拔工件。改造后的拉拔機增加了旋壓工藝,工件除受到拉拔力外,還受到了旋壓輪作用引起的傾翻力矩,為保證工作的正常工作狀況,需在工作機架上增設固定架,其它部件基本上可采用拉拔機機構架結構。
5.改造方案的可行性分析
本方案著眼于現(xiàn)有拉拔機的技術改造,通過對其核心組件—模座的改造,增加其功能,從而大大地擴展了它的應用范圍,延長了它的使用壽命。并且,由于本改造方案是在保留了原拉拔設備整體框架的前提下進行的,把旋壓和拉拔集中在一個模座中,結構緊湊,工程量較小,投資費用較少,在工程實際中具有較大的現(xiàn)實意義,是工廠目前對其現(xiàn)有拉拔設備改造升級較為理想的方案。