[发明专利]用金属板材制管的装置

说明书

本发明涉及板材滚压和特别涉及小尺寸钢板的滚压。本发明还涉及各种用途的均匀锥形管，例如街道照明用柱管的成形。

本发明人已经设计了板材弯曲和圆筒结构管成形用的装置和方法，它们例如已公开在本发明人的专利US-A-3，879，994和EP-A-0029345中。在专利US-A-3，879，994中公布的板材滚压法，可简单用一块板材绕转动芯棒制成基本圆筒形管材。

钢板的滚压方法是将板材的一边咬入沿芯棒圆柱形表面轴向伸出的夹持肋的凸缘下面。芯棒转动时送进板材并使其绕芯棒表面弯曲。

完整的管材可用下述方法制成：首先绕芯棒弯曲板材约180°，然后用芯棒将板材相对边咬入，弯曲板材剩余的180°以形成完整的圆筒形。

专利DE-A-2133016叙述了类似的装置。然而，在这种装置中，管材是由一块板材绕芯棒连续转动而制成的。所用滚压辊置于芯棒径向相对两边，而且可相对于芯棒活动，以便使夹持板材边缘的夹持器可从它们下面通过。

实施本方法时遇到的一个问题，是在转动的芯棒上保持板材处于动稳定状态。除非采取适当的预防措施，否则在弯曲板材通过全部360°的最后阶段会出现不稳定性。这种不稳定性来源于施加在板材前缘上的力矩和力，并导致几乎完整的圆弯板在滚压的最后阶段由芯棒夹持器“抛出”。

本发明特别涉及锥形管材的生产，它们可采用有些类似于专利US-A-3，879，994所述具有夹持肋的锥形芯棒制成。业已发现，可以方便地制造一个锥形芯棒，然后绕芯棒弯曲板材而制成锥形管材。然而，采用任何给定的芯棒很难提供不同锥度和不同厚度的管材。

本发明的一个目的是提供一种生产滚压管材的装置，特别是能在同一芯棒上生产具有不同锥度、厚度和直径范围的管材的装置。

本发明的进一步目的是提供一种新型管材滚压装置，在该装置中钢板被拉入具有可夹持板材边缘的夹持肋的芯棒上，它还包括改进的工具可在滚压操作中对板材施加压力，而与夹持肋的位置无关。

本发明的另一更专门的目的是提供锥形管材或截头锥形管材。芯棒的锥度和直径可以变化，以便制成不同管径和锥度的管材。

按照本发明提供的板材滚压装置，具有一个可转动的芯棒，沿其轴向安装在一个框架内，在芯棒上设有沿轴向伸出的夹持肋，以便当芯棒转动时夹住绕芯棒弯曲的板材的边缘，与芯棒轴向平行和在其下面还安装有滚压辊，以便与板材表面接触和对板材和芯棒施加压力，该装置的特征是上述滚压辊为单滚压辊，在板材滚压过程中根据夹持肋邻近单滚压辊的位置，滚压辊可相对于一个通过芯棒纵轴延伸的垂直平面侧向运动，从而对上述板材施加压力时不会卡住夹持肋。

上述单滚压辊安装在芯棒的下面，并用于与板材表面接触和对板材施加向上的力，滚压辊可侧向运动，所以当咬入板材时不会卡住夹持肋，还可对上述板材和芯棒施加相当大的压力，特别是在成形的最后阶段。

单滚压辊可对上述板材施加压力，从而避免希望的侧向力，当夹持肋未邻近滚压辊时，它可调节至与芯棒中心正对准。

单滚压辊特别适用于制造要求高强度的小型厚壁管材，例如，作为电线杆用的锥形管材。

本发明专门叙述了锥形柱管的生产供参考，但是其最广泛的用途还是圆筒管材。

就本发明的具体方面而论，该管材滚压装置具有一个适合于制造空心锥形管材的芯棒，该芯棒由一组盘形叠片组装而成，每一盘形叠片的直径稍稍小于相邻一侧的盘形叠片，而又稍稍大于相邻另一侧的盘形叠片，因而各盘形叠片组装起来就形成一个截头锥体，上述各盘形叠片装在一个骨架上，以使盘形叠片与骨架之间的相对移动受到限制，上述芯棒还具有用于咬入板材边缘部分的夹持肋，随着芯棒的转动，使板材弯曲成锥形曲面和最终制成锥形管材，其过程是先将上述板材绕芯棒弯曲约180°后，再用芯棒咬入板材的相对边缘并弯曲板材的剩余部分而形成完整的管材。

可以方便地将各盘形叠片不转动地安装在沿着芯棒全长延伸的轴杆上，各盘形叠片彼此分开预定的间距，从而形成希望的锥度。根据本发明，各盘形叠片之间的间距是可以改变的，由此可以改变形成的截头锥体的锥度。

可以方便地利用至少一个与某些或每一个盘形叠片连接的隔离棒来使各盘形叠片分开一定的间距。隔离棒可以用来安装夹持肋，以形成弯曲板材的芯棒，此芯棒用其夹持肋来咬入板材的边缘以便最终绕芯棒弯曲板材。

就本发明的其它方面而论，上滚压辊位于芯棒上表面附近，它至少可在板材弯曲过程中的某一阶段也对芯棒上的板材施加压力。