翻邊機(jī)上夾緊油缸彎曲受力分析

陸毅LU Yi；丁振義DING Zhen-yi；王瑞WANG Rui

（沈陽(yáng)四龍機(jī)器制造有限公司，沈陽(yáng) 110141）

（Shenyang Silong Machinery Manufacturing Co.，Ltd.，Shenyang 110141，China）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，航天、醫(yī)藥、化工、環(huán)保、罐箱等對(duì)封頭的需求量也逐漸增加。非標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭、平底封頭、淺碟封頭的選用也更加頻繁。二步法封頭旋壓機(jī)，具有不用胎具旋壓出不同直徑封頭的優(yōu)勢(shì)，近十年來(lái)二步法封頭旋壓機(jī)得到廣泛應(yīng)用。冷旋壓封頭直徑已達(dá)到10-12 米，封頭厚度大于40 毫米（進(jìn)口德國(guó)、意大利設(shè)備最大厚度32 毫米）。厚封頭不但對(duì)封頭材料及熱處理提出要求、同時(shí)對(duì)旋壓設(shè)備、操作者也提出了不同的要求。材料要朔性高、設(shè)備要有較大的輸出功率、操作者要掌握厚封頭的操作方法。

二步法旋壓機(jī)包含翻邊機(jī)、壓鼓機(jī)。通常封頭廠希望翻邊機(jī)（在設(shè)備規(guī)格確定的條件下）能加工厚的封頭，同時(shí)要求加工封頭最小直徑。同時(shí)要求封頭厚度及封頭最小直徑很多時(shí)候時(shí)是矛盾的，因?yàn)樾龎汉穹忸^成型輥軸徑是由軸的強(qiáng)度決定。所以如何配置的上夾緊油缸外徑最小，是加工封頭最小直徑關(guān)鍵。如圖1 理論上封頭半徑為上夾緊油缸半徑+成型輥直徑。旋壓大直徑厚封頭時(shí)，上夾緊油缸處用旋壓機(jī)上橫梁中心位置，上夾緊油缸缸體處于伸出狀態(tài)（缸動(dòng)式如圖2）。

圖1

圖2

翻邊機(jī)成型原理：上、下夾緊油缸夾緊封頭坯料，由電機(jī)或油馬達(dá)帶動(dòng)成型輥逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，然后壓緊輥向上運(yùn)動(dòng)接近封頭坯料后被動(dòng)旋轉(zhuǎn)，壓緊輥繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)在成型輥與壓緊輥相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)、擠壓過(guò)程中，經(jīng)多次循環(huán)虛線處的封頭坯料最終抱緊成型輥完成翻邊工作。在上述工況下上夾緊油缸彎曲的原因通常有兩種原因造成：①上、下油缸不同心，在拉旋過(guò)程中上、下油缸中心產(chǎn)生偏移。當(dāng)上、下油缸夾緊后兩油缸的旋轉(zhuǎn)中心與油缸中心線產(chǎn)生夾角，把個(gè)油缸剛度相對(duì)差的一個(gè)油缸拽彎。②在旋壓過(guò)程（如圖3）中坯料形成較大反R 形狀時(shí)，壓緊輥外移向上、往內(nèi)頂封頭。則產(chǎn)生向右拉力，由于成型輥與坯料之間的摩擦力小于向右拉力，所以坯料產(chǎn)生向右滑移，坯料內(nèi)部與上缸旋轉(zhuǎn)頭處有擋塊限制帶動(dòng)上缸體向右彎曲，旋轉(zhuǎn)后造成上缸體朔性變形。因材料性能造成的坯料反彈、操作過(guò)程中坯料的變形程度都很難計(jì)算，簡(jiǎn)單的方法是類比。根據(jù)我公司產(chǎn)品6500X40 機(jī)型翻邊直徑6500mm 厚40mm 正常操作情況下長(zhǎng)期使用的參數(shù)：假設(shè)上夾緊缸許用彎曲應(yīng)力100N/mm2，水平拉力為≈1200KN。

結(jié)論：

①厚封頭翻邊時(shí)，操作者應(yīng)在小R2/3 處起弧，先把上口翻入。優(yōu)點(diǎn)減少封頭減薄量、設(shè)備翻邊更省力。②設(shè)計(jì)大機(jī)型翻邊機(jī)應(yīng)把許用應(yīng)力減小、缸徑加大?？刹豢紤]封頭最小直徑。

圖3

[1]田壘,陳天虎,盧俊業(yè),陳華剛.一種用于旋壓機(jī)的離心夾緊機(jī)構(gòu)[P].中國(guó)專利:CN103170545A,2013-06-26.

[2]趙長(zhǎng)財(cái),董國(guó)疆,曹秒艷,郝海濱,杜冰,賈向東.一種氣瓶熱旋壓機(jī)工件定位機(jī)構(gòu)[P].中國(guó)專利:CN102728736A,2012-10-17.

[3]董雨.大管徑夾緊機(jī)構(gòu)[P].中國(guó)專利:CN201684854U,2010-12-29.