來(lái)源:本站 更新日期:2018-5-2 瀏覽:4373
圓筒和錐筒工件可看成圓筒和錐筒工件的母線(xiàn)繞同一平面內的回轉中心線(xiàn)回轉360度而成,圓筒工件的母線(xiàn)與回轉中心線(xiàn)平行,錐筒工件的母線(xiàn)與回轉中心線(xiàn)傾斜。在輥式卷板機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)輥式卷板機的工作輥內,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;四輥卷板機有三個(gè)輥在工件的下方,一個(gè)在上輥的同一鉛垂面內,稱(chēng)為中下輥,另兩個(gè)在上輥的兩側,稱(chēng)為側輥,上輥可與側輥和中下輥中任意兩個(gè)輥對工件進(jìn)行彎曲。
本文僅討論兩下輥或側輥與上輥對稱(chēng)布置的情況;第二步是工作輥作進(jìn)給運動(dòng),即進(jìn)行三點(diǎn)彎曲,有的卷板機是上輥作壓下進(jìn)給,有的是下輥或側輥作向上的進(jìn)給運動(dòng),為敘述方便,根據相對運動(dòng)的原理,將工件和下輥或側輥看作靜止不動(dòng)的,上輥作壓下運動(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(xiàn)及附近曲率越大;第三步是通過(guò)工作輥的回轉運動(dòng)讓工件回轉,同時(shí)保證上輥的壓下量不變,使工件的每一個(gè)母線(xiàn)具有相同的曲率或曲率分布,成為圓筒和錐筒。
輥式卷板機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(xiàn)與上輥的母線(xiàn)重合。
錐筒下料為一扇形鋼板,在圓柱形工作輥的卷板機中卷制錐筒,要保證在卷制的過(guò)程中,工件的母線(xiàn)與上輥的母線(xiàn)重合,扇形鋼板在工作輥之間的運動(dòng)可看作工件母線(xiàn)上每個(gè)點(diǎn)在與工作輥軸向垂直方向上的勻速運動(dòng)(圓柱形工作輥的主傳動(dòng)裝置的回轉運動(dòng)可實(shí)現該運動(dòng))和工件繞通過(guò)自身母線(xiàn)上的某一點(diǎn)的鉛垂線(xiàn)的回轉運動(dòng)的合運動(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(xiàn)上的這一點(diǎn)的鉛垂線(xiàn)的回轉運動(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)分區劃線(xiàn)法:在工件的扇面上等分畫(huà)出若干母線(xiàn),每次將工件的每條母線(xiàn)與上輥母線(xiàn)對齊,按母線(xiàn)分區在每條母線(xiàn)的兩側附近卷制,這是一種近似的、不連續的方法,效率低但簡(jiǎn)單,扇形鋼板繞通過(guò)自身母線(xiàn)上的某一點(diǎn)的鉛垂線(xiàn)的回轉運動(dòng)是通過(guò)人工對母線(xiàn)實(shí)現的。
(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),輥套數量越多,工件和輥套的相互滑動(dòng)越少,扇形鋼板合運動(dòng)是通過(guò)錐輥直接實(shí)現的。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(xiàn)上的某一點(diǎn)的鉛垂線(xiàn)的回轉運動(dòng)是通過(guò)夾緊輥與工件表面的摩擦力實(shí)現的,這種方法簡(jiǎn)單但需要經(jīng)驗,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,坡口的完整對焊接質(zhì)量有影響,擋輪法對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,我們可以在一臺既卷制圓筒又卷制錐筒的上輥為主動(dòng)輥的三輥卷板機設計了以下卷錐裝置卷制錐筒,根據筒錐度為上輥設計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置由油缸驅動(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相互滑動(dòng)。如果上輥也淬火,對錐套的拆卸安裝會(huì )更好。這是錐輥法與夾緊輥法的結合使用。由于下輥為圓柱輥,上輥用輥套,結構簡(jiǎn)單,成本也低了。
在擋輪法中有以下幾種:
(1)在翻倒側的上輥上設擋輪: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軸承的過(guò)渡段,擋輪的一部分插入翻倒架內限制擋輪不隨上輥旋轉。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)現扇形鋼板繞通過(guò)自身母線(xiàn)上的某一點(diǎn)的鉛垂線(xiàn)的回轉運動(dòng)。此法適用于板厚較小,錐度較大,小頭直徑較小的工件。
(2)在翻倒側的下輥上設擋輪:擋輪設在翻倒側的兩個(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)在翻倒側的機架上設擋輪:擋輪用螺栓安裝在四輥卷板機翻倒側的機架上,擋輪的上平面略高于上輥的下母線(xiàn)。
(4)在翻倒架上設擋輪:在翻倒架上、在上輥的兩側安裝擋輪,翻倒架與機架之間設短的滑鍵。
以上幾種擋輪都安裝在翻倒側,這是因為翻倒架外形尺寸小,翻倒側機架低矮,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,擋輪架可繞銷(xiāo)軸轉動(dòng),擋輪可在擋輪架內升降。
(6)在傳動(dòng)側的機架上設擋輪:在傳動(dòng)側的機架上,在上輥的兩側設有較大的安裝平面,平面上有可供選擇的內螺紋、梯形槽、或銷(xiāo)軸、鍵等用于緊固擋輪裝置,使檔輪裝置對工作輥的相對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,工作時(shí),板邊靠著(zhù)兩個(gè)擋輪,進(jìn)料側的擋輪對工件施加力矩,出料側的擋輪對工件進(jìn)行導向,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)料側的擋輪對工件施加力矩,出料側的擋輪對工件進(jìn)行導向,即工件繞中心線(xiàn)回轉過(guò)頭,被出料側的擋輪擋回來(lái),兩個(gè)擋輪共同完成導向和施加回轉力矩的任務(wù)。兩個(gè)擋輪比一個(gè)擋輪的導向作用要好,兩個(gè)擋輪比一個(gè)擋輪對工件施加回轉力矩要大,但兩個(gè)擋輪在上輥的兩側,當工件小頭直徑小時(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(xiàn)回轉,且能沿自身軸線(xiàn)上下竄動(dòng),這對板邊的磨損小,擋輪表面淬火壽命長(cháng)。用兩個(gè)擋輪時(shí),對工件施加回轉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,不必乘摩擦系數了,擋輪離上輥越遠,力臂越長(cháng),施加的回轉力矩越大,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,承載能力相對較小。方法5中擋輪在床身上,工件與機架不易干涉。
擋輪法的缺點(diǎn)是對工件一端的板邊有損傷。擋輪可繞自身軸旋轉,且能沿自身軸線(xiàn)上下竄動(dòng),擋輪表面淬火,這可減輕對板邊的損傷;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,也可增大對厚工件的作用力,這需要先預彎較長(cháng)的板端。
在卷錐筒的過(guò)程中,摩擦力和摩擦系數是很重要的因素。在前面非擋輪法中舉的實(shí)例,不用夾緊輥也能達到較好的效果,可能是因為工件在上輥和下輥之間的摩擦系數不同。
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