[发明专利]一种管材辊式整体矫圆工艺方法在审
申请号: | 201611012102.0 | 申请日: | 2016-11-17 |
公开(公告)号: | CN106623506A | 公开(公告)日: | 2017-05-10 |
发明(设计)人: | 赵军;于高潮;韩雄超 | 申请(专利权)人: | 燕山大学 |
主分类号: | B21D3/02 | 分类号: | B21D3/02 |
代理公司: | 秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙)13116 | 代理人: | 崔凤英 |
地址: | 066004 河北省*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 管材 整体 工艺 方法 | ||
技术领域本发明涉及一种机械加工方法,特别是一种管材矫圆工艺方法。
背景技术随着石油化工、航空航天、船舶等行业的发展,不仅对卷板机卷板能力和范围提出了更高的要求,而且对卷板精度的要求也越来越高。目前,任何卷板机(二辊、三辊或四辊)成形后管材均存在以下缺点:(1)管材截面均不是正圆;(2)板端存在一定长度的直边段(或预弯部分与滚弯部分曲率不同),导致管材焊接处会出现“内噘嘴”或“外噘嘴”现象;(3)开口管材焊接后存在较大的残余应力,影响使用性能。所以需要后续矫圆辅助工序提高管材截面的圆度,减小残余应力。目前矫圆方式主要利用传统卷板机对焊接后管材进行粗矫圆,过度依赖工人的经验,并且由于卷板机结构的限制,导致生产效率低、产品精度不高。所以,开发新型管材矫圆工艺方法成为管材生产企业的迫切需求。
发明内容本发明的目的在于提供一种高效、高精度的管材辊式整体矫圆工艺方法。
本发明的方法具体如下:
1、本发明有三个轴线平行的转辊,转辊刚度不足时需设置支承辊;
2、调节转辊的位置,使转辊间距扩大,将被矫管材整体置于转辊之间;
3、调整转辊使其与被矫管材接触,上辊下压对被矫管材施力,被矫管材截面发生弹塑性变形,其中与转辊接触的局部区域为反弯区(曲率减小),转辊之间的管材部分区域为正弯区(曲率增大),转辊下压的同时主动辊旋转,在摩擦力的作用下带动被矫管材周向转动数圈,被矫管材周向各截面均多次交替经历正向弯曲和反向弯曲;
4、主动辊转动的同时,转辊缓慢卸载,卸载完毕后取出被矫管材,矫圆过程完成。
本发明的装置主要包括:上辊、下辊、机架、上辊驱动装置、下辊驱动装置、液压系统、数控系统、底盘、油缸、滑块等部件。底盘上固定两个竖直相对的机架,每个机架上各设三个支撑转辊的通孔,其上面为一个通孔,下面为两个通孔且下面两个通孔是以过上通孔中心的面为对称,其中上通孔可以是圆孔,使设在其内的上辊位置则固定,上通孔也可以是中心线呈竖直的条孔,使上辊可实现竖直方向调节;两个下通孔均为以上通孔中心线为对称的条孔,其可以是水平条孔,使两下辊实现水平调节,也可以是斜条孔,使两下辊实现倾斜调节。在所述每个条孔内各设一个滑块,每个滑块各与一个液压缸活塞杆相连,该液压缸缸体固定在机架上,所述液压缸分别与液压系统相连,该液压系统又与数控系统相连。在每个滑块的中心通孔内各置有一根转辊的一端,其中两端设在两机架上两竖直条孔内的一根转辊为上辊,另有两端设在两机架上两斜条孔内的两根转辊为下辊。所述三个转辊至少有一根的一端设有驱动装置,该驱动装置与数控系统相连。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、矫圆过程中将所有转辊置于管材外部,而不是将上辊置于管材内部(传统卷板机矫圆方法),这样矫圆设备无需翻缸装置,即可方便地放入和取出被矫管材,不仅降低了矫圆设备的复杂性,而且可以大大提高矫圆的效率。
2、本发明中转辊刚度不足时,可为每个转辊设置支承辊,从而提高转辊刚度,可以大大提高矫圆设备的矫圆能力;然而,传统卷板机矫圆方法将上辊置于管材内部,当管材直径较小时无法设置支承辊。这样突破了传统卷板机矫圆结构上的缺陷。
3、本发明特别适用于长径比较大、径厚比较小的管材。
附图说明
图1是本发明例1矫圆前示意简图。
图2是本发明例1加载过程中示意简图。
图3是本发明例1卸载过程中示意简图。
图4是本发明例1矫圆后示意简图。
图5是本发明例1矫圆装置主视图。
图6是本发明例1矫圆装置左视图。
图7是本发明例3三辊矫圆结构形式一左视示意简图。
图8是本发明例4三辊矫圆结构形式二左视示意简图。
图9是本发明例5三辊矫圆结构形式三左视示意简图。
图10是本发明例6设置支承辊的三辊矫圆结构左视示意简图。
图11是本发明例3、4、和5下辊设支承辊的侧视示意简图。
图中:1.被矫管材、2.上辊、3.下辊、4.机架、5.上辊驱动装置、6.下辊驱动装置、7.液压系统、8.数控系统、9.底盘、10.油缸、11.滑块、12.支承辊、13.轴承座组件、14.支承辊油缸、15.垫块。
具体实施方式
实例1
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