來源：本站 更新日期：2018-5-2 瀏覽：6610
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，稱為上輥，兩個(gè)在工件下方，稱為下輥，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)，稱為中下輥，另兩個(gè)在上輥的兩側(cè)，稱為側(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
按卷制的過程中是否使用擋輪（塊），以下簡稱擋輪，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，效率低但簡單，扇形鋼板繞通過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)是通過夾緊輥與工件表面的摩擦力實(shí)現(xiàn)的，這種方法簡單但需要經(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：擋輪架用銷軸安裝在床身上，擋輪安裝在是輥的兩側(cè)，擋輪架可繞銷軸轉(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)過頭，被出料側(cè)的擋輪擋回來，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。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，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)彎較長的板端。
在卷錐筒的過程中，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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