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簡(jiǎn)述卷板機(jī)的卷錐筒


來(lái)源:本站 更新日期:2018-5-2 瀏覽:4535


圓筒和錐筒工件可看成圓筒和錐筒工件的母線繞同一平面內(nèi)的回轉(zhuǎn)中心線回轉(zhuǎn)360度而成,圓筒工件的母線與回轉(zhuǎn)中心線平行,錐筒工件的母線與回轉(zhuǎn)中心線傾斜。在輥式卷板機(jī)上卷制圓筒和錐筒都是基于三點(diǎn)彎曲的原理。卷板過(guò)程主要有以下三步,首先將工件送進(jìn)輥式卷板機(jī)的工作輥內(nèi),一個(gè)輥在工件的上方,稱(chēng)為上輥,兩個(gè)在工件下方,稱(chēng)為下輥,這是三輥卷板機(jī);四輥卷板機(jī)有三個(gè)輥在工件的下方,一個(gè)在上輥的同一鉛垂面內(nèi),稱(chēng)為中下輥,另兩個(gè)在上輥的兩側(cè),稱(chēng)為側(cè)輥,上輥可與側(cè)輥和中下輥中任意兩個(gè)輥對(duì)工件進(jìn)行彎曲。

本文僅討論兩下輥或側(cè)輥與上輥對(duì)稱(chēng)布置的情況;第二步是工作輥?zhàn)鬟M(jìn)給運(yùn)動(dòng),即進(jìn)行三點(diǎn)彎曲,有的卷板機(jī)是上輥?zhàn)鲏合逻M(jìn)給,有的是下輥或側(cè)輥?zhàn)飨蛏系倪M(jìn)給運(yùn)動(dòng),為敘述方便,根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理,將工件和下輥或側(cè)輥看作靜止不動(dòng)的,上輥?zhàn)鲏合逻\(yùn)動(dòng);卷圓筒工件上輥壓下時(shí)與下輥平行,卷錐筒工件上輥壓下時(shí)與下輥傾斜;壓下量越多,工件與上輥接觸的母線及附近曲率越大;第三步是通過(guò)工作輥的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)讓工件回轉(zhuǎn),同時(shí)保證上輥的壓下量不變,使工件的每一個(gè)母線具有相同的曲率或曲率分布,成為圓筒和錐筒。

輥式卷板機(jī)卷制錐筒的方法很多,分別適用于不同的工件,具有各自的特點(diǎn)。不管用什么方法,都要保證在卷制的過(guò)程中,工件的母線與上輥的母線重合。

錐筒下料為一扇形鋼板,在圓柱形工作輥的卷板機(jī)中卷制錐筒,要保證在卷制的過(guò)程中,工件的母線與上輥的母線重合,扇形鋼板在工作輥之間的運(yùn)動(dòng)可看作工件母線上每個(gè)點(diǎn)在與工作輥軸向垂直方向上的勻速運(yùn)動(dòng)(圓柱形工作輥的主傳動(dòng)裝置的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng))和工件繞通過(guò)自身母線上的某一點(diǎn)的鉛垂線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),使大頭走快點(diǎn)或小頭走慢點(diǎn),這需要給扇形鋼板另外施加一個(gè)力矩,克服工件與工作輥之間的摩擦力,這是卷錐筒的關(guān)鍵,工件繞通過(guò)自身母線上的這一點(diǎn)的鉛垂線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所需力矩最小。

卷制錐筒的方法

按卷制的過(guò)程中是否使用擋輪(塊),以下簡(jiǎn)稱(chēng)擋輪,可分為擋輪法和非擋輪法。在非擋輪法中有以下幾種:

1)分區(qū)劃線法:在工件的扇面上等分畫(huà)出若干母線,每次將工件的每條母線與上輥母線對(duì)齊,按母線分區(qū)在每條母線的兩側(cè)附近卷制,這是一種近似的、不連續(xù)的方法,效率低但簡(jiǎn)單,扇形鋼板繞通過(guò)自身母線上的某一點(diǎn)的鉛垂線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)人工對(duì)母線實(shí)現(xiàn)的。

2)錐輥法:有三輥都是錐輥的,錐輥的錐度與工件相關(guān),工件與輥面基本沒(méi)有相互滑動(dòng);也有主動(dòng)輥是錐輥(一般為上輥),被動(dòng)輥是帶分段輥套的,工件、輥套和輥芯有相互滑動(dòng),輥套數(shù)量越多,工件和輥套的相互滑動(dòng)越少,扇形鋼板合運(yùn)動(dòng)是通過(guò)錐輥直接實(shí)現(xiàn)的。錐輥法是效率最高,成本最高的方法,適用于單品種、大批量生產(chǎn)。

3)夾緊輥法:一般四輥卷板機(jī)可用夾緊輥法,將下輥傾斜,用上下輥將工件的大頭夾緊,通過(guò)調(diào)整下輥的傾斜量和夾緊力適用不同的工件,扇形鋼板繞通過(guò)自身母線上的某一點(diǎn)的鉛垂線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)夾緊輥與工件表面的摩擦力實(shí)現(xiàn)的,這種方法簡(jiǎn)單但需要經(jīng)驗(yàn),且錐度較大或工件較厚時(shí)往往需與擋輪配合使用。

非擋輪法的優(yōu)點(diǎn)是工件的板邊不與擋輪接觸,可以先打坡口,后卷制,坡口的完整對(duì)焊接質(zhì)量有影響,擋輪法對(duì)工件的坡口是有損傷的,特別是錐度較大或較厚的工件,而先卷制后打坡口即在圓形工件上打坡口是很困難的。

為了先打坡口,后卷制錐筒,我們可以在一臺(tái)既卷制圓筒又卷制錐筒的上輥為主動(dòng)輥的三輥卷板機(jī)設(shè)計(jì)了以下卷錐裝置卷制錐筒,根據(jù)筒錐度為上輥設(shè)計(jì)了由三段組成的錐套,錐套用鍵與上輥固連,錐套平均35mm厚,調(diào)質(zhì)處理,與上輥為動(dòng)配合,兩下輥表面淬火處理,在兩下輥之間的空間里還可設(shè)置由油缸驅(qū)動(dòng)升降的小型夾緊輥,將工件與上輥夾緊,防止工件與上輥出現(xiàn)相互滑動(dòng)。如果上輥也淬火,對(duì)錐套的拆卸安裝會(huì)更好。這是錐輥法與夾緊輥法的結(jié)合使用。由于下輥為圓柱輥,上輥用輥套,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本也低了。

在擋輪法中有以下幾種:

1)在翻倒側(cè)的上輥上設(shè)擋輪:擋輪通過(guò)軸向和徑向軸承安裝在上輥輥身與上輥翻倒側(cè)軸承的過(guò)渡段,擋輪的一部分插入翻倒架內(nèi)限制擋輪不隨上輥旋轉(zhuǎn)。擋輪一般與工件的小頭板邊接觸,主要靠擋輪與工件板邊的摩擦力實(shí)現(xiàn)扇形鋼板繞通過(guò)自身母線上的某一點(diǎn)的鉛垂線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此法適用于板厚較小,錐度較大,小頭直徑較小的工件。

2)在翻倒側(cè)的下輥上設(shè)擋輪:擋輪設(shè)在翻倒側(cè)的兩個(gè)下輥軸承座上,擋輪直接與下輥軸承座的上部固連在一起。作用原理與第1種方法相同,適用于錐度較大,小頭直徑較小的工件,板厚較第1種方法大。

3)在翻倒側(cè)的機(jī)架上設(shè)擋輪:擋輪用螺栓安裝在四輥卷板機(jī)翻倒側(cè)的機(jī)架上,擋輪的上平面略高于上輥的下母線。

4)在翻倒架上設(shè)擋輪:在翻倒架上、在上輥的兩側(cè)安裝擋輪,翻倒架與機(jī)架之間設(shè)短的滑鍵。

以上幾種擋輪都安裝在翻倒側(cè),這是因?yàn)榉辜芡庑纬叽缧?,翻倒?cè)機(jī)架低矮,工件一般不會(huì)與其發(fā)生干涉,擋輪緊貼工作輥輥面,可卷錐度較大,小頭直徑較小的工件。

5)在床身上設(shè)擋輪:擋輪架用銷(xiāo)軸安裝在床身上,擋輪安裝在是輥的兩側(cè),擋輪架可繞銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng),擋輪可在擋輪架內(nèi)升降。

6)在傳動(dòng)側(cè)的機(jī)架上設(shè)擋輪:在傳動(dòng)側(cè)的機(jī)架上,在上輥的兩側(cè)設(shè)有較大的安裝平面,平面上有可供選擇的內(nèi)螺紋、梯形槽、或銷(xiāo)軸、鍵等用于緊固擋輪裝置,使檔輪裝置對(duì)工作輥的相對(duì)位置和方向可按需要改變。

擋輪法中第2、4、5、6這四種方法都有兩個(gè)擋輪,分別在上輥的兩側(cè),工作時(shí),板邊靠著兩個(gè)擋輪,進(jìn)料側(cè)的擋輪對(duì)工件施加力矩,出料側(cè)的擋輪對(duì)工件進(jìn)行導(dǎo)向,在擋輪力的作用下,工件會(huì)偏離原來(lái)的位置,大部分時(shí)間工件只與一個(gè)檔輪接觸,進(jìn)料側(cè)的擋輪對(duì)工件施加力矩,出料側(cè)的擋輪對(duì)工件進(jìn)行導(dǎo)向,即工件繞中心線回轉(zhuǎn)過(guò)頭,被出料側(cè)的擋輪擋回來(lái),兩個(gè)擋輪共同完成導(dǎo)向和施加回轉(zhuǎn)力矩的任務(wù)。兩個(gè)擋輪比一個(gè)擋輪的導(dǎo)向作用要好,兩個(gè)擋輪比一個(gè)擋輪對(duì)工件施加回轉(zhuǎn)力矩要大,但兩個(gè)擋輪在上輥的兩側(cè),當(dāng)工件小頭直徑小時(shí),不易擋到工件。用兩個(gè)擋輪時(shí),擋輪最好能繞自身軸線回轉(zhuǎn),且能沿自身軸線上下竄動(dòng),這對(duì)板邊的磨損小,擋輪表面淬火壽命長(zhǎng)。用兩個(gè)擋輪時(shí),對(duì)工件施加回轉(zhuǎn)力矩的主要不是工件與擋輪的摩擦力,而是工件與檔輪接觸的徑向力,比摩擦力更直接,力的效率更大,不必乘摩擦系數(shù)了,擋輪離上輥越遠(yuǎn),力臂越長(zhǎng),施加的回轉(zhuǎn)力矩越大,卷制的錐筒厚度越大,這也要求工件的小頭直徑較大。方法6中擋輪兩端有軸承座,是簡(jiǎn)支梁,承載能力大,方法5中擋輪是懸臂梁,承載能力相對(duì)較小。方法5中擋輪在床身上,工件與機(jī)架不易干涉。 

擋輪法的缺點(diǎn)是對(duì)工件一端的板邊有損傷。擋輪可繞自身軸旋轉(zhuǎn),且能沿自身軸線上下竄動(dòng),擋輪表面淬火,這可減輕對(duì)板邊的損傷;在可能的情況下,將擋輪與上輥的距離拉大,既能減小擋輪與工件的作用力,也可增大對(duì)厚工件的作用力,這需要先預(yù)彎較長(zhǎng)的板端。

在卷錐筒的過(guò)程中,摩擦力和摩擦系數(shù)是很重要的因素。在前面非擋輪法中舉的實(shí)例,不用夾緊輥也能達(dá)到較好的效果,可能是因?yàn)楣ぜ谏陷伜拖螺佒g的摩擦系數(shù)不同。

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