采用旋壓工藝與拉拔工藝生產(chǎn)金屬制品已有50多年歷史。旋壓可生產(chǎn)出形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，但效率低下；拉拔生產(chǎn)則具有較高的生產(chǎn)效率，但對(duì)變截面產(chǎn)品的生產(chǎn)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(xiàng)新的加工工藝，是80年代國外發(fā)展起來的一種先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，且將二者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)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(chǎn)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(shè)備可以填補(bǔ)我國在旋壓——拉拔聯(lián)合成型生產(chǎn)方面的空白。
1.對(duì)拉拔機(jī)的改造方案
旋壓——拉拔聯(lián)合成型設(shè)備的研究方案主要是通過對(duì)鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)的改造來實(shí)現(xiàn)旋壓——拉拔聯(lián)合成型的，使拉拔機(jī)應(yīng)有范圍更廣。以DC-SP-1型聯(lián)合拉拔機(jī)為例，其組成結(jié)構(gòu)主為要放料架、扎尖機(jī)、預(yù)矯直輥、模座、拉拔小車、主電機(jī)和減速機(jī)、導(dǎo)路、水平和垂直矯直輥、剪切裝置、拋光機(jī)等。
在保留了設(shè)備的整體框架的情況下，我們重點(diǎn)對(duì)模座進(jìn)行改造，增加旋壓裝置，使工件在通過模座進(jìn)行旋壓工藝時(shí)先進(jìn)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(shí)現(xiàn)旋壓一拉拔聯(lián)合成型，并可應(yīng)用于各種異型斷面的管材的生產(chǎn)。
2.運(yùn)動(dòng)分析
工作時(shí)，工件在拉拔小車牽引下直線進(jìn)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(jù)需要采用多模連續(xù)拉拔)。同時(shí)，旋壓輪滑塊作徑向進(jìn)給，帶動(dòng)旋壓輪對(duì)工作進(jìn)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(shí)一邊隨平旋盤旋轉(zhuǎn)，一邊作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它由兩條傳動(dòng)鏈經(jīng)行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)。其中一條傳動(dòng)鏈由主軸經(jīng)齒輪將運(yùn)動(dòng)傳至行星機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)臂，另一條傳動(dòng)鏈由主軸經(jīng)過變速機(jī)構(gòu)后傳給右中心齒輪。兩條傳動(dòng)傳入的運(yùn)動(dòng)，由行星機(jī)構(gòu)合成后，從左中心齒輪傳出，然后經(jīng)齒輪，最后運(yùn)動(dòng)通過一套進(jìn)給機(jī)構(gòu)控旋壓輪的徑向進(jìn)給。該進(jìn)給機(jī)構(gòu)有齒輪、蝸輪、蝸桿、赤條等組成，運(yùn)動(dòng)由齒輪傳人，經(jīng)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(dòng)。
3.結(jié)構(gòu)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(jī)架上。主軸箱包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。裝在前面的平旋盤作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，其上面導(dǎo)軌里裝有旋輪滑塊，旋輪滑塊共三塊，間隔120度對(duì)稱分布在平旋盤端面。旋輪裝夾在滑塊上，工作時(shí)它不但隨滑塊徑向進(jìn)給，而且沿自身軸線自轉(zhuǎn)。
4.拉拔機(jī)工作機(jī)架結(jié)構(gòu)
拉拔機(jī)的工作機(jī)架由許多C型架組成，主要用于拉拔工件。改造后的拉拔機(jī)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(jī)架上增設(shè)固定架，其它部件基本上可采用拉拔機(jī)機(jī)構(gòu)架結(jié)構(gòu)。
5.改造方案的可行性分析
本方案著眼于現(xiàn)有拉拔機(jī)的技術(shù)改造，通過對(duì)其核心組件—模座的改造，增加其功能，從而大大地?cái)U(kuò)展了它的應(yīng)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(shè)備整體框架的前提下進(jìn)行的，把旋壓和拉拔集中在一個(gè)模座中，結(jié)構(gòu)緊湊，工程量較小，投資費(fèi)用較少，在工程實(shí)際中具有較大的現(xiàn)實(shí)意義，是工廠目前對(duì)其現(xiàn)有拉拔設(shè)備改造升級(jí)較為理想的方案。