立式旋压机刚度补偿装置及立式旋压机的制作方法

本发明涉及旋压机技术领域，特别是涉及一种立式旋压机刚度补偿装置及立式旋压机。

背景技术：

旋压成形工艺以其模具简单、工艺灵活、适应性广等优点在薄壁封底结构成形方面相对于焊接、拉深具有独特优势，目前广泛用于锥形罩、球形封头、曲母线构件等产品的制造。当大型封底结构深度直径比较大、坯料较厚时，传统卧式旋压方式由于旋压芯模尺寸较大、吨位较重使得芯轴承受较大的倾覆力矩，设备制造难度大，成形精度难以保证。采用立式旋压方式成形可使芯轴自平衡，有效避免芯轴过重的负面作用，在大型封底结构制造方面具有一定优势。但是，在大型封底结构立式旋压时，如果封底结构直径过大(大于4m)或深度直径比较高(大于0.4)，当旋轮旋压至坯料边缘时，旋轮臂由于伸出过长容易导致其刚性不足，使得旋压件精度可控性差。因此，如何保障立式旋压机旋轮臂刚度是立式旋压机亟需解决的问题。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供一种能够补偿立式旋压机旋轮臂刚度的立式旋压机刚度补偿装置及包括该立式旋压机刚度补偿装置的立式旋压机。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种立式旋压机刚度补偿装置，包括第一动力装置、第二动力装置、立柱、支撑臂座以及支撑臂，所述立柱设置于立式旋压机旋轮臂的一侧，且所述立柱与所述旋轮臂相互平行，所述支撑臂座沿所述立柱的高度方向可滑动地设置于所述立柱上，所述支撑臂沿垂直于所述立柱高度方向可滑动地设置于所述支撑臂座上，所述第一动力装置与所述支撑臂座连接以驱动所述支撑臂座沿所述立柱高度方向滑动，所述第二动力装置与所述支撑臂连接以驱动所述支撑臂沿垂直于所述立柱高度方向滑动，所述支撑臂的一端与所述旋轮臂的一侧相抵以补充所述旋轮臂的刚度。

优选地，所述立柱沿其自身高度方向设置有第一纵向滑轨，所述支撑臂座设置有第一滑槽，所述第一滑槽与所述第一纵向滑轨滑动连接，所述支撑臂座设置有贯通其相对两个侧面的第一贯通孔，所述第一贯通孔的内侧壁上沿垂直于所述立柱高度方向设置有第一横向滑轨，所述支撑臂的一端贯穿所述第一贯通孔与所述旋轮臂的一侧相抵以补充所述旋轮臂的刚度，所述支撑臂上设置有第二滑槽，所述第二滑槽与所述第一横向滑轨滑动连接。

优选地，所述第一纵向滑轨的数量为两个，两个所述第一纵向滑轨并排设置于所述立柱上，所述第一纵向滑轨与所述第一滑槽一一对应并滑动连接，所述第一动力装置包括第一电机和第一丝杠，所述第一丝杠设置于两个所述第一纵向滑轨之间，所述第一电机的输出轴与所述第一丝杠传动连接以驱动所述第一丝杠转动，所述第一丝杠与所述支撑臂座螺纹连接以驱动所述支撑臂座沿所述第一纵向滑轨的长度方向滑动；所述第二动力装置为横向液压缸，所述横向液压缸的缸体与所述支撑臂连接、缸杆与所述支撑臂座连接以驱动所述支撑臂沿所述第一横向滑轨的长度方向滑动。

本发明还提供一种立式旋压机，包括：底座；固定横梁；两个柱臂，各所述柱臂的底端均垂直于所述底座并均与所述底座固定连接，各所述柱臂的顶端均垂直于所述固定横梁并均与所述固定横梁固定连接；移动横梁，所述移动横梁与所述固定横梁相互平行，所述移动横梁的两端与两个所述柱臂一一对应并滑动连接；第三动力装置，所述第三动力装置与所述移动横梁连接以驱动所述移动横梁沿所述柱臂的高度方向滑动；尾顶组件，所述尾顶组件包括尾顶轴、尾顶以及尾顶轴套，所述尾顶轴的一端设置有尾顶，所述尾顶轴垂直于所述移动横梁，所述尾顶轴套可滑动地套设于所述尾顶轴的侧壁上，所述尾顶轴套的侧壁与所述移动横梁连接；两个旋轮臂，两个所述旋轮臂对称设置于所述尾顶轴的两侧，各旋轮臂均垂直于所述移动横梁，且各所述旋轮臂的侧壁均与所述移动横梁连接；旋轮，各所述旋轮臂靠近所述底座的一端均设置有所述旋轮；所述的立式旋压机刚度补偿装置，所述的立式旋压机刚度补偿装置与所述旋轮臂一一对应，一个所述支撑臂的一端与一个所述旋轮臂的一侧相抵。

优选地，立式旋压机还包括尾顶轴座、两个旋轮臂座以及两个第四动力装置，一个所述旋轮臂座设置于一个所述旋轮臂的侧壁上，所述尾顶轴座设置于所述尾顶轴套的侧壁上，所述移动横梁上设置有第二横向滑轨，所述尾顶轴座以及各所述旋轮臂座上均设置有第三滑槽，各所述第三滑槽均与所述第二横向滑轨滑动连接，所述第四动力装置与所述旋轮臂座一一对应，一个所述第四动力装置用于驱动一个所述旋轮臂座沿所述第二横向滑轨的长度方向滑动。

优选地，立式旋压机还包括第五动力装置，所述旋轮臂座设置有贯穿其相对两个侧壁的第二贯通孔，所述旋轮臂的一端贯穿所述第二贯通孔，所述旋轮臂上沿所述旋轮臂的长度方向设置有第二纵向滑轨，所述第二贯通孔的内侧壁上设置有第四滑槽，所述第四滑槽与所述第二纵向滑轨滑动连接，所述第五动力装置用于驱动所述旋轮臂沿所述第二纵向导轨的长度方向滑动。

优选地，所述第四动力装置包括第二电机和第二丝杠，所述第二电机与所述第二丝杠传动连接以驱动所述第二丝杠转动，所述第二丝杠与所述旋轮臂座螺纹连接以驱动所述旋轮臂座沿所述第二横向滑轨的长度方向滑动，所述第五动力装置包括第三电机和第三丝杠，所述第三电机与所述第三丝杠传动连接以驱动所述第三丝杠转动，所述第三丝杠与所述旋轮臂螺纹连接以驱动所述旋轮臂沿所述第二纵向导轨的长度方向滑动。

优选地，立式旋压机还包括用于锁紧所述移动横梁的锁紧装置，所述第三动力装置为纵向液压缸，所述纵向液压缸的缸杆与所述移动横梁连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的提供的立式旋压机刚度补偿装置及立式旋压机，立式旋压机包括立式旋压机刚度补偿装置，立式旋压机刚度补偿装置包括第一动力装置、第二动力装置、立柱、支撑臂座以及支撑臂，立柱设置于立式旋压机旋轮臂的一侧，且立柱与旋轮臂相互平行，支撑臂座沿立柱的高度方向可滑动地设置于立柱上，支撑臂沿垂直于立柱高度方向可滑动地设置于支撑臂座上，第一动力装置与支撑臂座连接以驱动支撑臂座沿立柱高度方向滑动，第二动力装置与支撑臂连接以驱动支撑臂沿垂直于立柱高度方向滑动，支撑臂的一端与旋轮臂的一侧相抵以补充旋轮臂的刚度。在具体使用过程中，通过第一动力装置和第二动力装置调整支撑臂的位置，使支撑臂一端始终保持与旋轮臂接触，并产生挤压，从而提供一个与坯料对旋轮臂作用弯矩作用方向相反的平衡力矩，该平衡力矩能够与坯料对旋轮臂的作用弯矩相抵消，从而保障了旋轮臂的刚度，有效解决了坯料对旋轮反作用力导致旋轮臂承受较大的弯矩，或者当坯料较厚时，旋压力过大，导致旋轮臂承受较大弯矩，从而引起旋轮退让、成形精度下降的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的立式旋压机刚度补偿装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的立式旋压机的结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的旋轮臂、旋轮臂座以及第四动力装置三者的配合方式示意图。

附图标记说明：1、立柱；2、支撑臂座；3、支撑臂；4、第一纵向滑轨；5、第一电机；6、第一丝杠；7、横向液压缸；8、底座；9、固定横梁；10、柱臂；11、移动横梁；12、尾顶轴套；13、旋轮臂；14、旋轮；15、尾顶轴座；16、旋轮臂座；17、第二纵向滑轨；18、第三滑槽；19、尾顶；20、芯模；21、坯料；22、纵向液压缸；23、第二丝杠；24、齿轮箱；25、第三电机；26、旋轮座；27、尾顶轴；28、芯模座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种能够给补偿立式旋压机旋轮臂刚度的立式旋压机刚度补偿装置及包括该立式旋压机刚度补偿装置的立式旋压机。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例提供一种立式旋压机刚度补偿装置，包括第一动力装置、第二动力装置、立柱1、支撑臂座2以及支撑臂3，立柱1设置于立式旋压机旋轮臂13的一侧，且立柱1与旋轮臂13相互平行，支撑臂座2沿立柱1的高度方向可滑动地设置于立柱1上，支撑臂3沿垂直于立柱1高度方向可滑动地设置于支撑臂座2上，第一动力装置与支撑臂座2连接以驱动支撑臂座2沿立柱1高度方向滑动，第二动力装置与支撑臂3连接以驱动支撑臂3沿垂直于立柱1高度方向滑动，支撑臂3的一端与旋轮臂13的一侧相抵以补充旋轮臂13的刚度。在具体使用过程中，通过第一动力装置和第二动力装置调整支撑臂3的位置，使支撑臂3一端始终保持与旋轮臂13接触，并产生挤压，从而提供一个与坯料21对旋轮臂13作用弯矩作用方向相反的平衡力矩，该平衡力矩能够与坯料21对旋轮臂13的作用弯矩相抵消，从而保障了旋轮臂13的刚度，有效解决了坯料21对旋轮14反作用力导致旋轮臂13承受较大的弯矩，或者当坯料21较厚时，旋压力过大，导致旋轮臂13承受较大弯矩，从而引起旋轮14退让、成形精度下降的问题。

如图1所示，于本实施例中，立柱1沿其自身高度方向设置有第一纵向滑轨4，支撑臂座2设置有第一滑槽，第一滑槽与第一纵向滑轨4滑动连接，支撑臂座2设置有贯通其相对两个侧面的第一贯通孔，第一贯通孔的内侧壁上沿垂直于立柱1高度方向设置有第一横向滑轨，支撑臂3的一端贯穿第一贯通孔与旋轮臂13的一侧相抵以补充旋轮臂13的刚度，支撑臂3上设置有第二滑槽，第二滑槽与第一横向滑轨滑动连接。

如图1所示，于本实施例中，第一纵向滑轨4的数量为两个，两个第一纵向滑轨4并排设置于立柱1上，第一纵向滑轨4与第一滑槽一一对应并滑动连接，第一动力装置包括第一电机5和第一丝杠6，第一丝杠6设置于两个第一纵向滑轨4之间，第一电机5的输出轴与第一丝杠6传动连接以驱动第一丝杠6转动，第一丝杠6与支撑臂座2螺纹连接以驱动支撑臂座2沿第一纵向滑轨4的长度方向滑动；第二动力装置为横向液压缸7，横向液压缸7的缸体与支撑臂3连接、缸杆与支撑臂座2连接以驱动支撑臂3沿第一横向滑轨的长度方向滑动。具体地，第一电机5的输出轴通过皮带与所述第一丝杠6的一端传动连接。支撑臂3水平移动采用横向液压缸7控制，对旋轮臂13施加的平衡力矩大小可通过横向液压缸7精确调节，从而避免由于平衡过大导致旋轮臂13反向退让，可降低成形力并提高成形精度。

如图2-图3所示，本实施例还提供一种立式旋压机，包括：底座8；固定横梁9，固定横梁9用于保证整个装置的结构稳定性；两个柱臂10，各柱臂10的底端均垂直于底座8并均与底座8固定连接，各柱臂10的顶端均垂直于固定横梁9并均与固定横梁9固定连接；移动横梁11，移动横梁11与固定横梁9相互平行，移动横梁11的两端与两个柱臂10一一对应并滑动连接；第三动力装置，第三动力装置与移动横梁11连接以驱动移动横梁11沿柱臂10的高度方向滑动；尾顶组件，尾顶组件包括尾顶轴27、尾顶19以及尾顶轴套12，尾顶轴27一端设置有尾顶19，尾顶轴27垂直于移动横梁11，尾顶轴套12可滑动地套设于尾顶轴27的侧壁上，尾顶轴套12的侧壁与移动横梁11连接；两个旋轮臂13，两个旋轮臂13对称设置于尾顶轴27的两侧，各旋轮臂13均垂直于移动横梁11，且各旋轮臂13的侧壁均与移动横梁11连接；旋轮14，各旋轮臂13靠近底座8的一端均设置有旋轮14；立式旋压机刚度补偿装置，立式旋压机刚度补偿装置与旋轮臂13一一对应，一个支撑臂3的一端与一个旋轮臂13的一侧相抵。具体地，旋轮14通过旋轮座26安装于旋轮臂13靠近底座8的一端；尾顶轴27靠近芯模20的一端设置有尾顶19，芯模20支撑于芯模座28上，芯模座28上的中心设置有芯轴，通过驱动芯轴转动进而驱动芯模座28以及支撑于芯模座28上的芯模20转动，在具体使用过程中，当坯料21在芯模20上固定安装好后，尾顶19顶紧坯料21。

如图2-图3所示，于本实施例中，立式旋压机还包括尾顶轴座15、两个旋轮臂座16以及两个第四动力装置，一个旋轮臂座16设置于一个旋轮臂13的侧壁上，尾顶轴座15设置于尾顶轴套12的侧壁上，移动横梁11上设置有第二横向滑轨，尾顶轴座15以及各旋轮臂座16上均设置有第三滑槽18，各第三滑槽18均与第二横向滑轨滑动连接，第四动力装置与旋轮臂座16一一对应，一个第四动力装置用于驱动一个旋轮臂座16沿第二横向滑轨的长度方向滑动。具体地，尾顶轴座15固定设置于尾顶轴套12的侧壁上，尾顶轴27与移动横梁11同步移动，在具体使用过程中通过调整移动横梁11的位置来调整尾顶轴的纵向位移。另外，通过使尾顶轴27远离尾顶19的一端与液压缸的缸杆相连，可独立调整尾顶轴27的纵向位移。

进一步地，如图2-图3所示，立式旋压机还包括第五动力装置，旋轮臂座16设置有贯穿其相对两个侧壁的第二贯通孔，旋轮臂13的一端贯穿第二贯通孔，旋轮臂13上沿旋轮臂13的长度方向设置有第二纵向滑轨17，第二贯通孔的内侧壁上设置有第四滑槽，第四滑槽与第二纵向滑轨17滑动连接，第五动力装置用于驱动旋轮臂13沿第二纵向导轨的长度方向滑动。如此设置，第三动力装置控制尾顶轴27的纵向位移，第四动力装置控制旋轮臂13的横向位移，第五动力装置控制旋轮臂13的纵向位移，尾顶轴27及旋轮臂13各个方向位移独立控制，从而实现旋轮14在平面内的复合运动。

于本实施例中，如图2-图3所示，第四动力装置包括第二电机和第二丝杠23，第二电机与第二丝杠23传动连接以驱动第二丝杠23转动，第二丝杠23与旋轮臂座16螺纹连接以驱动旋轮臂座16沿第二横向滑轨的长度方向滑动，第五动力装置包括第三电机25和第三丝杠，第三电机25与第三丝杠传动连接以驱动第三丝杠转动，第三丝杠与旋轮臂13螺纹连接以驱动旋轮臂13沿第二纵向导轨的长度方向滑动。具体地，第三电机25通过齿轮箱24与第三丝杠的一端传动连接以驱动第三丝杠转动。

于本实施例中，立式旋压机还包括用于锁紧移动横梁11的锁紧装置，第三动力装置为纵向液压缸22，纵向液压缸22的缸杆与移动横梁11连接。可选地，锁紧装置为锁紧螺栓，移动横梁11的两端均设置有第一螺纹孔，一个第一螺纹孔内安装一个锁紧螺栓，通过旋转锁紧螺栓使锁紧螺栓的一端与柱臂10相抵以锁紧移动横梁11。另外，还可以在柱臂10上沿柱臂10的高度方向设置多个第二螺纹孔，通过使锁紧螺栓的一端与第二螺纹孔螺纹连接以实现移动横梁11的锁紧。

于本实施例中，立式旋压机还包括控制器，可选地，控制器为plc控制器，第一电机5、第二电机、第三电机25均可以是伺服电机，横向液压缸7和纵向液压缸22均通过电磁阀控制，控制器用于控制第一电机5、第二电机、第三电机25的工作状态，同时控制器通过控制电磁阀可以控制横向液压缸7和纵向液压缸22的工作状态。通过设置控制器，立式旋压机自动化程度高，使用更加方便。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。