利用帶鋼直接卷制金屬法蘭的成卷設備的製作方法

2023-07-06 13:33:06 1

專利名稱：利用帶鋼直接卷制金屬法蘭的成卷設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用帶鋼巻制金屬法蘭的成巻設備。
技術背景長期以來，人們一直關注金屬法蘭的製作新方法，因為無論是利用鋼板衝 製法、切割-焊接法，還是澆鑄法都存在不少缺陷，例如，鋼板衝製法，雖然加 工效率高，但鋼材的利用極低；切割-焊接法雖然鋼材的利用率有所提高，但需 切割後再焊接，若採用氣體切割法還需機械加工，若採用線切割成本又高，而 且生產效率低；澆鑄法不僅能耗高，而且需要機械精加工，很難實現流水作業， 效率也不高，成本高。利用帶鋼直接巻製法蘭是長期以來人們一直想攻克的技 術難題。廣東省中山市的喻勇在公開號為CN1824457A專利文獻中公開了一種 利用帶鋼加熱巻製法蘭的技術設想，並提供了實施方案，其步驟為① 扁鋼成型，根據一次性製作的法蘭坯體的數量以及法蘭成品的厚度和寬 度製作出帶加工餘量的扁鋼，所述扁鋼的重量為需要製作的多個相同規格 的法蘭成品重量總和的L01 1.03倍；② 根據法蘭成品的內孔直徑製作圓柱形模具；③ 將扁鋼加熱到700°C~900°C，然後送入扎巻機圍繞步驟②的圓柱形模具 巻製成螺旋柱體，所述螺旋柱體的圈數與需要製作的法蘭坯體數量匹配；④ 縱向切開螺旋柱體，得到多個具有切口的法蘭坯體；⑤ 將法蘭坯體壓平後進行切口焊接；◎對法蘭坯體的焊接處進行探傷檢測以及退火處理； ⑦將法蘭坯體在50(TC 90(TC的溫度下進行模煅成型。 在該專利文獻中雖然提及了利用帶鋼巻製法蘭的技術設想，沒有公開巻制 模具的結構及在什麼樣的扎巻機上進行巻制等關鍵必要技術，根據這一文獻還 不能實施，即使該方案能實施，它採用的是熱扎法，在整個加工過程中需要經 過二次加熱， 一次退火處理，不僅能耗大，工藝複雜，而且巻制後的加工餘量 還較大，還達不到無屑加工水平，它還不是人們所期待的技術方案。實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設備。 本實用新型採取的技術方案是利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設備，包括電機l、減速器2、模芯連接盤10、巻制模芯14、端面軸承12、端面壓環13、螺母座15、預緊螺杆16、綜 合杆17、導向杆18、防轉柱19和機座7，巻制模芯14為二階圓柱體，其外圈 的上端面為一牙端面凸輪，其升程與法蘭的厚度相對應，螺母座15固定在巻制 模芯14內圈的上端面上，巻制模芯14固定在模芯連接盤10上，端面壓環13 通過端面軸承12套裝在巻制模芯14上，並位於一牙端面凸輪上，預緊螺杆16 與螺母座15螺紋連接，預緊螺杆16的升程與法蘭的厚度相對應，即螺母座15 每轉一圈其上升的高度與法蘭的厚度相對應，綜合杆17串套在預緊螺杆16上、 兩根導向杆18固定在端面壓環13上，綜合杆17套裝在兩導向杆18上，且綜 合杆17水平交叉地置於兩防轉柱19之間，電機1經減速器2和傳動機構帶動 模芯連接盤10，在帶鋼的輸入端與巻制模芯14之間設有迫使帶鋼30順利成型 的導向輪調整裝置20。所述導向輪調整裝置20，包括兩個固定滑座201、下滑塊202、芯軸203、 導向輪204、上滑塊205、調節螺杆206、蓋板207、螺紋座208，其中上滑塊 205、下滑塊202、導向輪204均串裝在芯軸203上，上滑塊205、下滑塊202 通過兩端的外凸部份可滑動地裝卡在兩個固定滑座201的滑槽內，上滑塊205 和下滑塊202分別由調節螺杆206調節，帶鋼30卡在導向輪204中間的槽口內。進一步，在靠近巻制模芯14的端面槽口 141的進料處設有整形滾壓輪40， 整形滾壓輪40與巻制模芯14的外圓相切。更進一步，在巻制模芯14的周邊設有多個整形滾壓輪40，所有整形滾壓輪 40均與巻制模芯14的外圓相切。在上述實用新型中，從電機1到模芯連接盤IO之間的傳動方式有多種方案， 其中如下三種方案是優選的① 電機1、減速器2、主動齒輪3、 一組同軸安裝的從動齒輪4、蝸杆5部件、 蝸輪6、模芯連接盤10;② 電機1、減速器2、主動齒輪3、 二至三組對稱分布的同軸安裝的從動齒輪4、 蝸杆5部件、蝸輪6、模芯連接盤10;③電機1、減速器2、模芯連接盤IO。 巻制工藝包括如下步驟① 按金屬法蘭的外徑、內徑和厚度尺寸選取相應的帶鋼；② 在常溫條件下將帶鋼的起始端折成90。彎頭；③ 將帶鋼的起始端彎頭插入本實用新型中巻制模芯14的端面槽口 141內， 由本實用新型直接巻製成螺旋環柱體；④ 沿最底層巻的起始端折彎處徑向進行切割，去除始端折彎頭，得法蘭開 口坯；(D對法蘭開口坯的開口處進行去銳邊、毛刺； (D將法蘭開口坯整平，並將開口焊接平整，得法蘭閉合坯；⑦ 對法蘭閉合坯的焊接縫進行去渣、修磨，得法蘭精製坯；⑧ 將法蘭精製坯進行二次壓力整形，使其滿足平面度要求；⑨ 加工連接孔系。對於一般要求的法蘭經過上述加工即能滿足，對於平面度要求較高的法蘭， 可直接進行平面磨削就能滿足要求。本實用新型不僅提供了一種利用帶鋼型材直接巻制金屬法蘭的成巻設備， 而且提供了相應的成巻工藝步驟，本實用新型在巻制過程中既不要加熱，又不 要回火或退火處理，而且能連續巻制加工，焊接量最少，經實際生產驗證，用 帶鋼直接巻制所得金屬法蘭的內、外圓尺寸精度、法蘭的平面度等關鍵技術指 標可達到IT9級，六米長的帶鋼型材的利用率高達97%，帶鋼越長，利用率越 高， 一人可操作十臺成巻設備，不僅操作簡捷，而且十分安全可靠，生產效率 高，成本低。

圖1為由帶鋼直接巻製成螺旋環柱體；圖2為法蘭開口坯； 圖3為法蘭閉合口坯體；圖4為金屬法蘭的巻制示意圖； 圖5為本實用新型的一種結構示意圖；圖6、圖7為本實用新型中導向輪調整裝置的一種結構示意圖；其中，圖7為圖6中的A-A剖視圖；其中l-電機；2-減速器；3-主動齒輪；4-從動齒輪；5-蝸杆；6-蝸輪；7-機座； 8-蝸杆軸承座；9-主軸；10-模芯連接盤；ll-法蘭；12-端面軸承；13-端面壓環；14-巻制模芯；15-螺母座；16-預緊螺杆；17-綜合杆；18-導向杆；19-防轉柱；20-導向輪調整裝置；201-固定滑座；202-下滑塊；203-芯軸；204-導向輪； 205-上滑塊；206-調節螺杆；207-蓋板；208-螺紋座；具體實施方式
下面以巻制外徑為460mm，內徑為360mm，厚度為5mm的六孔法蘭為例，結合附圖舉例詳細說明本實用新型的具體實施方案 巻制方法如下① 選取寬度為50mm，厚度為5mm的帶鋼；② 在常溫條件下將帶鋼的起始端折成卯。彎頭，彎頭尺寸為5 6mm③ 將帶鋼彎頭插入金屬法蘭的專用成巻設備中巻制輪的端面槽口內，由金 屬法蘭的專用成巻設備進行自動巻製成螺旋環柱體，如附圖l所示；④ 沿最底層巻的起始端折彎頭處進行徑向切割，去除始端折彎頭，得若干個法蘭開口坯如圖2所示；⑤ 將法蘭開口坯的開口處進行去銳邊毛刺；⑥ 將法蘭開口坯整平，將開口焊接平整，得法蘭閉合坯體，如附圖3所示；⑦ 對法蘭閉合坯體的焊接縫進行去渣、修磨，得法蘭精製坯體；⑧ 將法蘭精製坯體進行二次壓力整形並衝六孔，使其滿足平面度要求； 若該法蘭的平面度要求較高，可直接進行平面磨削就能滿足要求。 對於一般要求的法蘭經過上述加工即能滿足。本例中，利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設備的結構如下利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設備，包括電機l、減速器2、模芯連接 盤IO、巻制模芯14、端面軸承12、端面壓環13、螺母座15、預緊螺杆16、綜 合杆17、導向杆18、防轉柱19和機座7，電機1帶動減速器2，再經主動齒輪 4帶動兩對稱分布的從動齒輪4，從動齒輪4安裝在蝸杆5上，兩蝸杆5隨之同 步轉動，從而帶動蝸輪6轉動，由於蝸輪6和模芯連接盤10都固定安裝在主軸 9上，模芯連接盤10與蝸輪6同步轉動，巻制模芯14固定在模芯連接盤10上， 巻制模芯14的外圈上端面為一牙端面凸輪，其升程為5mm，在巻制模芯14外 圈的上端面設有槽口 141,端面壓環13通過端面軸承12套裝在巻制模芯14上， 壓住帶鋼30，螺母座15固定在巻制模芯14內圈的上端面上，預緊螺杆16與螺 母座15螺紋連接，螺母座15每轉一糧上升5mm，綜合杆17串套在預緊螺杆16上、兩根導向杆18固定在端面壓環13上，綜合杆17套裝在兩導向杆18上， 且綜合杆17水平地置於兩防轉柱19之間，在帶鋼30的輸入端與巻制模芯14 之間設有導向輪調整裝置20，所述導向輪調整裝置20，包括兩個固定滑座201、 下滑塊202、芯軸203、導向輪204、上滑塊205、調節螺杆206、蓋板207、螺 紋座208，其中下滑塊202、導向輪204、上滑塊205、均串裝在芯軸203上， 上滑塊205、下滑塊202通過兩端的外凸部份可滑動地裝卡在兩個固定滑座201 的滑槽內，上滑塊205和下滑塊202分別由調節螺杆206調節，帶鋼30卡在導 向輪204中間的槽口內。在上例中，若在靠近巻制模芯14進料處設有能轉動的整形滾壓輪40，整形 滾壓輪40與巻制模芯14的外圓相切，待巻帶鋼的利用率最高。若在巻制模芯14的周邊設有2~3個整形滾壓輪40，所有整形滾壓輪40均 與巻制模芯14的外圓相切，加工出的法蘭圓度精度更高。在上例中，從電機l到模芯連接盤10之間的傳動方式有多種方案，其中如 下三種方案是優選的① 電機1、減速器2、主動齒輪3、 一組同軸安裝的從動齒輪4、蝸杆5部件、蝸輪6、模芯連接盤10;② 電機1、減速器2、主動齒輪3、 二組或三組對稱分布的同軸安裝的從動齒輪 4、蝸杆5部件、蝸輪6、模芯連接盤10;③ 電機1、減速器2、模芯連接盤IO。 本例採用第②方案。本實用新型所述利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設備既可為立式，如附 圖5所示，也可為臥式，驅動模芯連接盤10轉動的傳動結構形式也很多，只要採用本實用新型的巻制原理的其它等功能代換的一切結構均屬本實用新型的保 護範圍。
權利要求1、一種利用帶鋼直接卷制金屬法蘭的成卷設備，其特徵是包括電機(1)、模芯連接盤(10)、卷制模芯(14)、端面軸承(12)、端面壓環(13)、螺母座(15)、預緊螺杆(16)、綜合杆(17)、導向杆(18)、防轉柱(19)和機座(7)，卷制模芯(14)的外圈的上端面為一牙端面凸輪，其升程與法蘭的厚度相對應，螺母座(15)固定在卷制模芯(14)內圈的上端面上，卷制模芯(14)固定在模芯連接盤(10)上，端面壓環(13)通過端面軸承(12)套裝在卷制模芯(14)的一牙端面凸輪上，預緊螺杆(16)與螺母座(15)螺紋連接，螺杆(16)的升程與法蘭的厚度相對應，綜合杆(17)串套在預緊螺杆(16)上、導向杆(18)固定在端面壓環(13)上，綜合杆(17)套裝在兩導向杆(18)上，且綜合杆(17)水平交叉地置於兩防轉柱(19)之間，模芯連接盤(10)由電機(1)經傳動機構驅動，在鋼帶(30)的輸入端與卷制模芯(14)之間設有迫使鋼帶(30)順利成型的導向輪調整裝置(20)。
2、 根據權利要求l利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設備，其特徵是所 述導向輪調整裝置(20)，包括兩個固定滑座(201)、下滑塊(202)、芯軸(203)、 導向輪(204)、上滑塊(205)、調節螺杆(206)、蓋板(207)、螺紋痤(208)， 其中上滑塊(205)、下滑塊(202)、導向輪(204)均串裝在芯軸(203)上， 上滑塊(205)、下滑塊(202)通過兩端的外凸部份可滑動地裝卡在兩個固定滑 座(201)的滑槽內，上滑塊(205)和下滑塊(202)分別由調節螺杆(206) 調節，鋼帶(30)卡在導向輪(204)中間的槽口內。
3、 根據權利要求1或2利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設備，其特徵是 在靠近巻制模芯(14)的端面槽口 (141)的進料處設有整形滾壓輪(40)，整 形滾壓輪(40)與巻制模芯(14)的外圓相切。
4、 根據權利要求1或2利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設備，其特徵是: 在巻制模芯(14)的周邊設有多個整形滾壓輪(40)，所有整形滾壓輪(40)均 與巻制模芯(14)的外圓相切，其中在靠近巻制模芯(14)的端面槽口 (141) 的進料處設有整形滾壓輪(40)。
5、 根據權利要求1或2利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設備，其特徵是:從電機(1)到模芯連接盤(10)之間的傳動方式為如下三種方案中的任一種① 電機(1)——減速器(2)——主動齒輪(3)--組同軸安裝的從動齒輪(4)、蝸杆(5)部件——蝸輪(6)——模芯連接盤(10);② 電機(1)——減速器(2)——主動齒輪(3)——二至三組對稱分布的同軸 安裝的從動齒輪(4)、蝸杆(5)部件——蝸輪(6)——模芯連接盤(10);③ 電機(1)——減速器(2)——模芯連接盤IO。
6、 根據權利要求5利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設備，其特徵是從電機(1)到模芯連接盤(10)之間的傳動方式為電機(1)—一減速器(2)——主動齒輪(3)——二組對稱分布的同軸安裝的 從動齒輪(4)、蝸杆(5)部件——蝸輪(6)——模芯連接盤(10)。
7、 根據權利要求4利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設備，其特徵是在 巻制模芯(14)的周邊設有二個整形滾壓輪(40)，所有整形滾壓輪(40)均與 巻制模芯(14)的外圓相切，其中在靠近巻制模芯(14)的端面槽口 (141)的 進料處設有整形滾壓輪(40)，兩個整形滾壓輪(40)之間分布夾角為120° 。
8、 根據權利要求4利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設備，其特徵是在 巻制模芯(14)的周邊設有三個整形滾壓輪(40)，所有整形滾壓輪(40)均與 巻制模芯(14)的外圓相切，其中在靠近巻制模芯(14)的端面槽口 (141)的 進料處設有整形滾壓輪(40)，三個整形滾壓輪(40)之間分布夾角為120° 。
專利摘要本實用新型公開了一種利用帶鋼直接卷制金屬法蘭的成卷設備，包括模芯連接盤、卷制模芯、端面軸承、端面壓環、螺母座、預緊螺杆、綜合杆、導向杆、防轉柱，卷制模芯的外圈上端面為一牙端面凸輪，其升程與法蘭的厚度相對應，螺母座固定在卷制模芯內圈的上端面上，卷制模芯固定在模芯連接盤上，端面壓環通過端面軸承套裝在一牙端面凸輪上，在帶鋼的輸入端與卷制模芯之間設有迫使帶鋼順利成型的導向輪調整裝置。帶鋼既不要加熱，又不要回火或退火處理，能連續卷制加工，經實際生產驗證，法蘭的卷制精度可達到IT9級，6米長的帶鋼型材的利用率高達97％，單人可操作10臺成卷機，操作簡捷，安全可靠，生產效率高，成本低。
文檔編號B21C37/28GK201105293SQ200720128469
公開日2008年8月27日 申請日期2007年9月26日 優先權日2007年9月26日
發明者柳鎖兵 申請人:柳鎖兵