專利名稱：一種沖槽卷繞機床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機床，特別涉及一種盤式電機轉子和定子下線槽加工用的成形機床。
根據盤式電機設計的特定要求，需要在由帶材卷繞成形的轉子和定子端面上設計若干均勻分布的下線槽(圖3)。由于這類轉子和定子每層卷繞帶材上的槽的節距都不等，所以一般的等距送料的沖床不能滿足加工盤式電機轉子和定子的要求。
專利申請CN90223192.8提供了一種能在帶材上完成變節距沖槽，并將沖過槽的帶材逐層卷繞成形的一種機床。此種機床沖槽、卷繞交替進行，卷繞部分的動力傳遞采用齒輪副及蝸桿凸輪。雖然能夠滿足加工盤式電機轉子和定子的要求，但仍然存在制造復雜、加工性能差、加工范圍小、卷繞箱體不工作時因重力而產生下滑傾向等缺點。
本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，在專利申請CN90223192、8的基礎上，采用了新的本體結構，并對分度調節機構、卷繞機構進行了改進，增設了下線槽傾角調節機構，從而使整機結構更加合理，功能更加齊全，使本機制造更加簡便，提高了機床的加工性能及范圍。
本實用新型提出的方案由五部分機構組成，即沖槽機構、分度調節機構、卷繞平移機構、壓緊機構和下線槽傾角調節機構。本機沖槽、卷繞交替進行，各機構協調動作，組成一臺完整的沖槽卷繞機床，完成變節距的沖槽工藝，并將沖槽后的帶材卷繞成用螺紋固定在固定板(29)上。導柱(25)、(30)上端與壓板(26)動配合相連，下端靜配合固裝于固定板(29)上。
一、沖槽機構所述沖槽機構為一雙柱可傾式上傳動高速沖床(2)。壓力機底座與機架(32)設計為一體，沖床(2)安裝在機架(32)的左端，沖床(2)可繞芯軸(24)調節傾斜角度。在工作的情況下，其傾斜角度γ應大致等于壓板(26)的傾角α。沖床(2)包括電機(14)、曲軸(13)、連桿(17)滑塊(18)、沖模(19)和(20)等，傳動采用上傳動形式，傳動級數為單級皮帶傳動。其功能為實現在帶材(22)上沖槽，并通過軸(38)將曲軸(13)的運動和動力傳遞給分度調節機構。
二、分度調節機構所述分度調節機構為分度箱(3)，位于機架(32)的左后方。其主要機構包括蝸桿凸輪機構和調速機構。其功能為將曲軸的連續旋轉運動轉變為分度箱輸出軸(12)的旋轉角度(曲軸轉一圈)可調的間歇旋轉運動。
蝸桿凸輪機構由蝸桿凸輪(35)和滾子盤(34)組成。通過蝸桿凸輪機構，把曲軸(13)所傳遞過來的連續旋轉運動轉變為軸(4)的間歇旋轉運動。
調速機構由交換齒輪(9)、(11)組成。軸(10)可繞軸(7)的中心線回轉調整。通過調速機構，可將軸(4)的具有一定旋轉角度的間歇旋轉運動調節為光杠(46)沖槽一次符合設計要求的盤式電機轉子和定子。


圖1是本實用新型的正視圖。
圖2是本實用新型的俯視圖。
圖3是成形工件圖，其中，(a)是正視圖、(b)是右視圖。
圖4是工件成形過程中參數L、D、α關系圖。
以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作詳細說明。
沖槽機構為一雙柱可傾式上傳動高速沖床(2)，安裝于機架(32)的左端。分度調節機構為分度箱(3)，位于機架(32)的左后方。分度箱輸入軸(36)通過連軸器(37)與沖床輸出軸(38)連接。分度箱輸出軸(12)通過連軸器(39)與卷繞機構動力輸入部件光杠(46)相連接。卷繞平移機構由卷繞溜板箱(23)組成，位于機架(32)的水平導軌(31)上。工件卷繞成形過程中，卷繞溜板箱體(23)沿水平導軌(31)向右平動。壓緊機構主要由張緊輪(1)、壓板(26)及油缸(33)組成。張緊輪(1)裝配在機床最右端的張緊輪架上。壓板(26)安裝在機架(32)的內腔中，通過球頭支柱(27)支撐在固定板(29)上。油缸活塞桿端用絞鏈聯接在卷繞溜板箱體(23)的右端。油缸缸體固定在油缸支撐架上。下線槽傾角調節機構由調整墊片和壓板上下調節機構組成。調整墊片(21)置于下模(20)的模板下。壓板上下調節機構主要由球頭支柱(27)、導柱(25)、(30)組成。球頭支柱(27)上端用球頭與壓板(26)相接，下端所需旋轉的角度β(β值由被卷繞工件(47)的槽數Z和從光杠(46)到卷繞箱輸出軸(40)之間傳動鏈的傳動比決定)。通過變換交換齒輪，可方便地調節成形零件(47)的圓周槽數。槽數變化可達百余種，滿足成形各種不同槽數工件的要求。
三、卷繞平移機構所述卷繞平移機構包括卷繞機構，手動機構和裝卸料機構三部分，組成了卷繞溜板箱(23)。
1、卷繞機構是要把分度箱輸出軸(12)的間歇旋轉運動傳遞給卷繞溜板箱輸出軸(40)。由于工件成形時要求輸出軸(40)在有間歇旋轉運動的同時，要沿水平方向向右移動，因此采用光杠傳遞動力來解決這一問題?；讫X輪(43)通過滑鍵安裝在光杠(46)上。齒輪(44)與滑移齒輪(43)嚙合。蝸桿(42)與齒輪(44)同軸，蝸桿(42)與蝸輪(41)嚙合。蝸輪(41)安裝在卷繞溜板箱輸出軸(40)上。卷繞機構通過光杠(46)、滑移齒輪(43)、齒輪(44)、蝸桿(42)、蝸輪(41)的傳動按一定的傳動比將分度箱輸出軸(12)的間歇旋轉運動傳遞到卷繞溜板箱輸出軸(40)，從而實現帶材的間歇卷繞。在此同時也實現了帶材(22)的遞增送進以及卷繞溜板箱(23)在水平導軌(31)上的右平移。
在分度箱輸出軸(12)旋轉的情況下，如要求卷繞溜板箱輸出軸(40)不動作時，可通過拉桿使齒輪(44)與齒輪(43)脫離嚙合。
2、手動機構由手輪(52)、齒輪(53)、滑移齒輪(56)、齒輪(54)及固定在機架(32)上的齒條(57)組成。手輪(52)與齒輪(53)同軸。齒輪(56)與齒輪(53)嚙合。齒輪(54)與齒輪(56)同軸，齒輪(54)與齒條(57)嚙合。轉動手輪(52)，可使卷繞溜板箱(23)沿水平導軌(31)左右移動，便于調試、裝卸料等。如不需手動操作時，通過拉桿使滑移齒輪(56)與齒輪(53)脫離嚙合。
3、裝卸料機構包括一頂尖座(49)。在成形工件時，通過手輪(50)旋緊頂尖，使卷繞芯軸(48)在工作時處于兩端支承的狀態，改善卷繞芯軸(48)的受力條件。旋退頂尖、可方便地卸料和裝料。
四、壓緊機構壓緊機構是為了使工件(47)在成形過程中始終與壓板(26)保持緊密接觸，同時使被卷繞的工件能被繞緊成形。壓緊機構由張緊輪(1)、壓板(26)及油缸(33)等組成。張緊輪(1)位于機床最右端，帶料(22)從兩張緊輪中穿過。壓板(26)為一傾角為α，強度，剛度均很高且耐磨的平板，位于卷繞工件(47)的下方。油缸活塞桿支承著卷繞溜板箱(23)，缸體固定在油缸支架上。卷繞過程中，通過張緊輪(1)、壓板(26)、油缸(33)而使卷繞工件在卷繞成形中始終與壓板(26)保持緊密接觸，同時使被卷繞的工件能被繞緊成形。
五、成形件下線槽傾角調節機構由卷繞成形原理可知，如成形工件要卷繞成徑向直槽型下線槽的定子和轉子，卷繞溜板箱輸出軸(40)中心O的軌跡PC與壓板(26)投影線PA須相交于沖槽中心P(圖4)。由于卷繞溜板箱輸出軸(40)中心軌跡由水平導軌確定不能調節，因此調節機構為調節下模具(20)上下高度的機構以及調節壓板(26)上下高度的機構。
1、下模具(20)上下高度調節方法是采用調整墊片(21)，墊片(21)置于下模(20)的下方。
2、壓板上下調節機構由球頭支柱(27)、導柱(25)、(30)、防松螺母(28)、固定板(29)等組成。球頭支柱(27)球頭端支承于壓板(26)的底部，另一端用螺紋連接在固定板(29)上。擰緊防松螺母(28)可防止球頭支柱轉動。導柱(25)、(30)一端用靜配合與固定板(29)連接，另一端通過導套與壓板(26)連接。調節時，松開防松螺母(28)，用報手擰球頭支柱(27)，使球頭支柱(27)轉動。由于球頭支柱(27)與固定板(29)用螺紋連接，固定板與機架為一體，因此球頭支柱在轉動的同時上下移動，而使壓板(26)沿導柱(25)、(30)上下移動。調好后擰緊防松螺母，起防松作用。
本實用新型的工作原理如下在開動所述沖槽卷繞機之前，須預先在卷繞溜板箱輸出軸(40)上安裝直徑等于被卷繞工件內徑d的卷繞芯軸(48)，把帶材(22)固定在卷繞芯軸(48)上，旋動手輪(50)，使頂尖頂緊芯軸(48)。手動調整卷繞溜板箱的位置，使卷繞芯軸(48)與壓板(26)緊密接觸，并調整好油缸(33)的壓力。還需根據工件槽數Z調整好交換齒輪(9)、(11)。
所述沖槽卷繞機床開動以后，電動機(14)通過皮帶傳動帶動曲軸(13)旋轉。當曲軸轉至下死點時，即通過連桿(17)、滑塊(18)、模具(19)、(20)在帶材上完成沖槽動作。曲軸(13)旋轉時，通過軸(38)及聯軸器(37)把運動傳遞到分度箱輸入軸(36)，使分度箱輸入軸(36)與曲軸(13)同步等速旋轉。該連續旋轉運動通過蝸桿凸輪機構(35)、(34)轉化為軸(4)的具有一定轉角的間歇旋轉運動。沖槽機構(2)沖槽一次，即曲軸(13)旋轉一周，軸(4)作一次間歇旋轉運動。軸(4)的間歇旋轉運動通過交換齒輪(9)、(11)傳到分度箱(3)的輸出軸(12)上。輸出軸(12)與光杠(46)用等速聯軸器(39)聯接。交換齒輪(9)、(11)的配置保證了光杠(46)所需旋轉角度β。卷繞溜板箱(23)內，光杠(46)的間歇旋轉運動通過滑移齒輪(43)、(44)、蝸輪蝸桿機構(41)、(42)傳動到卷繞溜板箱輸出軸(40)，齒輪(43)到蝸輪(41)之間的傳動比就保證卷繞溜板箱軸出軸(40)需旋轉的角度β。由于工件(47)直徑不斷增大，在壓板(26)和油缸(33)的作用下，卷繞溜板箱(23)隨工件直徑的增大而沿水平導軌(31)逐漸向右平動，也就實現了變節距送料。
當工件的下線槽為徑向直槽的情況下(圖3)，則成形過程中任一時刻α、D、L需滿足以下關系(圖4)Sinα＝ (D)/(2L) ＝常數
α壓板傾角D成形過程中任一時刻的被卷繞工件直徑L成形過程中任一時刻，沖槽中心至卷繞軸(40)中心的距離。
圖4中P沖槽中心PC卷繞溜板箱輸出軸(40)中心O的運動軌線。
PA壓板(26)投影線。
根據本實用新型的工作原理，現公開下述實施例取壓板傾角α＝15°功率為0.75千瓦盤式電機轉子內徑d＝95mm轉子外徑D＝145mm轉子厚度B＝25mm轉子下線槽數Z＝24沖槽中心至卷繞溜板箱輸出軸(40)中心O的初始距離LL0＝ 95/2 × 1/(Sin15°) ＝183.53mm卷繞溜板箱輸出軸(40)每次旋轉角ββ＝360°／24＝15°卷繞工件成形后，沖槽中心至卷繞溜板箱輸出軸(40)中心最后距離L0L0＝ 145/2 × 1/(Sin15°) ＝280.12mm本實用新型的優點為
1、本實用新型沖槽、卷繞交替進行，各機構協調動作，可保證成形零件下線槽的公差精度要求。
2、由于沖床曲軸(13)到卷繞溜板箱卷繞軸(40)的傳動系統采用齒輪－－蝸桿凸輪－－光杠機構，因此(1)傳動平穩，可達到很高的行程次數(可達800次／分以上)，有利于生產率的提高；(2)傳動精度高，可提高工件成形精度。
3、本實用新型的本體結構采用可傾式上傳動沖床(2)、水平導軌(31)、斜壓板(26)的組合，使卷繞溜板箱(23)在工件成形過程中沿水平方向滑動。采用此種結構(1)克服了固定式下傳動沖床、斜導軌、水平壓板型的本體結構的沖槽卷繞機(專利申請CN90223192、8)因重力作用而引起的卷繞溜板箱體的下滑傾向；(2)使機架(32)的制造更加簡便。
4、采用模具調整墊片(21)及壓板上、下調節機構來調節成形工件下線槽傾角。調整簡單、方便、可靠。
5、分度箱(3)配置于機架的左后方。與分度箱配置于機架最右端相比(專利申請CN90223192、8)(1)簡化了分度箱內傳動系統部件，結構更為簡單；(2)使機架(32)的總體長度減少，使沖槽卷繞機床更加緊湊、合理。
6、與專利申請CN90223192、8相比，改進后的卷繞溜板箱(23)傳動系統各軸的配置采用橫放方式，減少了傳動部件，使卷繞溜板箱更加緊湊、合理，為擴大成形零件的加工范圍提供了可能。
7、卷繞溜板箱上采用頂尖支承著卷繞芯軸(48)。因此(1)使卷繞芯軸(48)在工件成形過程中受力條件得到改善(兩端支承的梁)。因而提高了成形精度，提高了卷繞芯軸及整機的使用壽命；(2)可方便的卸料和裝料。
8、機架和壓力機底座設計為一體。結構緊湊，安裝調試方便。
9、應用交換齒輪調節成形零件的圓周下線槽數，調節方便，槽數變化范圍18－120。
10、本實用新型所能成形零件的范圍大，所加工零件的最大外徑可達200mm或更大，所加工零件的最小內徑可達35mm。
權利要求1.一種沖槽卷繞機床，包括一機架，機架上的沖槽機構，分度調節機構，卷繞平移機構，壓緊機構和下線槽傾角調節機構，本實用新型的特征是(1)所說的沖槽機構為一可傾式上傳動沖床；(2)所說的分度調節機構為一其輸入軸與沖床輸出軸相聯接的分度箱，所說的分度箱內有一蝸桿凸輪機構，蝸桿凸輪機構包括一與沖床的曲軸相連接的蝸桿凸輪及與蝸桿凸輪相配合的滾子盤，所說的滾子盤的軸與一組調速交換齒輪相連接，交換齒輪的輸出軸與光杠相連接；(3)所說的卷繞平移機構包括一可在水平導軌上滑移的卷繞箱。卷繞箱包括卷繞機構，手動機構和裝卸料機構；(4)所說的壓緊機構包括一張緊輪、壓板和油缸；(5)所說的下線槽傾角調節機構包括下模具上下高度調節機構和壓板上下調節機構，所說的下模具上下高度調節機構是一位于下模具底部的調整墊片，所說的壓板上下調節機構包括一其球頭端支承于壓板底部的球頭支柱、兩根通過導套與壓板相連接的導柱。
2.根據權利要求1所述的沖槽卷繞機床，其特征在于，所說的可傾式上傳動沖床位于水平機架的左端。
3.根據權利要求1、2所述的沖槽卷繞機床，其特征在于，所說的壓板為一傾斜放置的平板，位于卷繞工件的下方。
4.根據權利要求1所述的沖槽卷繞機床，其特征在于，所說的卷繞機構包括一光杠，與光杠相配合的滑離齒輪，滑離齒輪與一齒輪相配合，齒輪同軸配置有蝸輪蝸桿機構。
專利摘要一種盤式電機轉子和定子下線槽加工用的成型機床，包括沖槽機構、分度調節機構、卷繞平移機構、壓緊機構和下線槽傾角調節機構。本機沖槽、卷繞交替進行，各機構協調動作，定成變節距的沖槽工藝，并將沖槽后的帶材卷繞成符合設計要求的盤式電機轉子和定子。具有結構合理、制造簡單、加工性能及范圍均有提高的特點。
文檔編號H02K15/02GK2119042SQ9220862
公開日1992年10月14日 申請日期1992年4月26日 優先權日1992年4月26日
發明者金駟, 毛世民 申請人:西安交通大學