[发明专利]带精确定位孔的厚钢板螺旋片成型加工工装及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺旋片状工件的加工装置及加工方法，特别涉及一种带有定位安装孔的螺旋片状工件的加工装置及方法。

背景技术

现有技术中，在生产螺带、绞龙等带有螺旋片的工件时，一般是先将薄板工件裁切成扇面形，然后焊接在转轴的表面，焊接时需要将薄板不断折弯，由于薄板易于折弯，可边折弯边焊接，不需要将薄板预先折弯成螺旋状，即使预先折弯成螺旋状，也会因为螺旋状的薄板薄板易于变形，不好堆放等因素，导致折弯后的形状不易保持，焊接时仍需不断调整。

中国专利数据库中，有一种螺旋叶片的加工方法及专用设备，其申请号：200610161457.6，申请日：2006-12-19，公开号：CN101204771A，该加工方法主要采用带状材料经扎制、缠绕成型，专用设备包括锥形辊子挤压机和牵引绕制机，锥形辊子挤压机的出口与牵引绕制机的入口对应设置；所述的锥形辊子挤压机由机架、至少一对锥形辊子和驱动装置组成，锥形辊子的锥度为1～15度，两锥形辊子同向设置，轴线呈1～10度夹角，辊子大头处间隙小，驱动装置连接辊子；所述的牵引绕制机由机架、转轴、均设在转轴周向的三个牵引辊和驱动装置组成，牵引辊上设有V形槽，三个牵引辊的轴线平行于转轴，相互间在高度上等距离间置，转轴与三个牵引辊的旋转方向相反。该装置中，带状板料受一组带有一定锥度的轧辊轧压，同向设置的锥形辊子两端的轧制压力不同，线速度不同，使得带状板料两边不均匀受力，从而产生弯曲，然后再通过牵引绕制设备强制牵引，即可得到所需形状的螺旋叶片。

现有技术的不足之处在于：在制造带有较大厚度螺旋片的工件时，存在较大的技术障碍，主要原因在于螺旋片本身的强度大，不易变形；对于需要加工安装孔的螺旋片，在螺旋片成型后，往往很难精确加工，而预先加工的孔，在折弯成螺旋后，孔容易变形。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种带精确定位孔的厚钢板螺旋片成型加工工装，使其能方便地将厚钢板加工成螺旋片。

本发明的目的是这样实现的：一种带精确定位孔的厚钢板螺旋片成型加工工装，包括底座，底座上直立焊接固定有若干定位钢板，所述定位钢板呈放射状设置，定位钢板的外边缘位于同一圆周上，所述圆周的圆直径与所加工的螺旋钢板的内径相等；任意一块定位钢板侧面焊接连接有上支撑板和下支撑板，上支撑板和下支撑板之间还焊接有加强板。

作为该装置的进一步改进，所述定位钢板设置有6～12块；优选为8块。

本发明的目的之二是提供一种带精确定位孔的厚钢板螺旋片成型加工方法，其包括如下步骤：

1）根据待加工的螺旋钢板的尺寸计算其在平板上需加工的尺寸，计算公式如下：

；式中，L为螺旋外周长，D为螺旋片外径，S为导程；

；式中，L₁为螺旋内周长，d为螺旋片内径，S为导程；

；式中，r为螺旋片内半径，d=2r；

；式中，α为一个导程的螺旋片拉伸前在平板上覆盖的圆周角；

；式中，2β为需要切除的角度大小；

2）在钢板上放样，根据D和d为直径画出同心圆，同时画出圆周角2β,然后根据定位进行孔加工和切割，切割和孔加工顺序可颠倒进行；

3）在定位钢板形成的圆周外作出标记，标记螺旋片成型后，螺旋片内侧对应于各定位钢板的位置，标记时，螺旋片的螺旋以下支撑板为起点；

4）将切割后得到的扇形工件套置在呈放射状设置的定位钢板形成的圆周外，然后将工件一端放置在下支撑板上，以千斤顶支撑在上支撑板和工件之间，压住工件一端，然后上拉工件的自由端，同时，在工件的圆周方向上取多个点以千斤顶支撑，千斤顶的一端支撑在工件下表面上，另一端支撑在底座上；

5）从起点开始对工件逐个单元段进行加热，以相邻定位钢板之间对应的工件长度为一个单元段，加热时在工件表面沿螺旋状放射线从内侧向外侧加热，配合上拉工件的自由端，同时，千斤顶推挤工件，工件变形使单元段的尾部与标记位置相平齐时，再在相应的定位钢板上焊接一个定位件将工件固定；

6）将工件逐段拉伸变形并定位后，拆除定位件和千斤顶，将成型后的工件取出。

上述步骤5）中加热工件时，避开工件上的孔选择螺旋状放射线进行加热，对孔本身的尺寸精度影响较小。用于加工螺旋片的厚钢板的厚度可为15～50mm。