專利名稱：利用帶鋼直接卷制金屬法蘭的成卷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用帶鋼巻制法蘭的成巻設(shè)備。
背景技術(shù)：
長期以來，人們一直關(guān)注金屬法蘭的制作新方法，因?yàn)闊o論是利用鋼板沖 制法、切割-焊接法，還是澆鑄法都存在不少缺陷，例如，鋼板沖制法，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 切割后再焊接，若采用氣體切割法還需機(jī)械加工，若采用線切割成本又高，而 且生產(chǎn)效率低；澆鑄法不僅能耗高，而且需要機(jī)械精加工，很難實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)， 效率也不高，成本高。利用帶鋼直接巻制法蘭是長期以來人們一直想攻克的技 術(shù)難題。廣東省中山市的喻勇在公開號為CN1824457A專利文獻(xiàn)中公開了一種 利用帶鋼加熱巻制法蘭的技術(shù)設(shè)想，并提供了實(shí)施方案，其步驟為① 扁鋼成型，根據(jù)一次性制作的法蘭坯體的數(shù)量以及法蘭成品的厚度和寬 度制作出帶加工余量的扁鋼，所述扁鋼的重量為需要制作的多個相同規(guī)格 的法蘭成品重量總和的1.01 1.03倍；② 根據(jù)法蘭成品的內(nèi)孔直徑制作圓柱形模具；◎?qū)⒈怃摷訜岬?0(TC 90(TC，然后送入扎巻機(jī)圍繞步驟②的圓柱形模具 巻制成螺旋柱體，所述螺旋柱體的圈數(shù)與需要制作的法蘭坯體數(shù)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； ◎?qū)⒎ㄌm坯體壓平后進(jìn)行切口焊接；⑥ 對法蘭坯體的焊接處進(jìn)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(jìn)行模煅成型。 在該專利文獻(xiàn)中雖然提及了利用帶鋼巻制法蘭的技術(shù)設(shè)想，沒有公開巻制模具的結(jié)構(gòu)及在什么樣的扎巻機(jī)上進(jìn)行巻制等關(guān)鍵必要技術(shù)，根據(jù)這一文獻(xiàn)還 不能實(shí)施，即使該方案能實(shí)施，它采用的是熱扎法，在整個加工過程中需要經(jīng) 過二次加熱， 一次退火處理，不僅能耗大，工藝復(fù)雜，而且?guī)喼坪蟮募庸び嗔?還較大，還達(dá)不到無屑加工水平，它還不是人們所期待的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設(shè)備。 本發(fā)明采取的技術(shù)方案是利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設(shè)備，包括電機(jī)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(huán)13、螺母座15、預(yù)緊螺桿16、綜 合桿17、導(dǎo)向桿18、防轉(zhuǎn)柱19和機(jī)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(yīng)，螺母座15固定在巻制 模芯14內(nèi)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(huán)13 通過端面軸承12套裝在巻制模芯14上，并位于一牙端面凸輪上，預(yù)緊螺桿16 與螺母座15螺紋連接，預(yù)緊螺桿16的升程與法蘭的厚度相對應(yīng)，即螺母座15 每轉(zhuǎn)一圈其上升的高度與法蘭的厚度相對應(yīng)，綜合桿17串套在預(yù)緊螺桿16上、 兩根導(dǎo)向桿18固定在端面壓環(huán)13上，綜合桿17套裝在兩導(dǎo)向桿18上，且綜 合桿17水平交叉地置于兩防轉(zhuǎn)柱19之間，電機(jī)1經(jīng)減速器2和傳動機(jī)構(gòu)帶動 模芯連接盤10，在帶鋼的輸入端與巻制模芯14之間設(shè)有迫使帶鋼30順利成型 的導(dǎo)向輪調(diào)整裝置20。所述導(dǎo)向輪調(diào)整裝置20，包括兩個固定滑座201、下滑塊202、芯軸203、 導(dǎo)向輪204、上滑塊205、調(diào)節(jié)螺桿206、蓋板207、螺紋痤208，其中上滑塊 205、下滑塊202、導(dǎo)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(nèi)，上滑塊205 和下滑塊202分別由調(diào)節(jié)螺桿206調(diào)節(jié)，帶鋼卡在導(dǎo)向輪204中間的槽口內(nèi)。進(jìn)一步，在靠近巻制模芯14的端面槽口 141的進(jìn)料處設(shè)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(jìn)一步，在巻制模芯14的周邊設(shè)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。在上述發(fā)明中，從電機(jī)1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(yōu)選的.-① 電機(jī)1——減速器2——主動齒輪3--組同軸安裝的從動齒輪4、蝸桿5部件——蝸輪6-模芯連接盤10;② 電機(jī)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、蝸桿5部件——蝸輪6——模芯連接盤10;
(D電機(jī)1——減速器2——模芯連接盤10。巻制工藝包括如下步驟① 按金屬法蘭的外徑、內(nèi)徑和厚度尺寸選取相應(yīng)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發(fā)明中巻制模芯14的端面槽口 141內(nèi)，由本發(fā)明 直接巻制成螺旋環(huán)柱體；④ 沿最底層巻的起始端折彎處徑向進(jìn)行切割，去除始端折彎頭，得法蘭開口坯;⑤ 對法蘭開口坯的開口處進(jìn)行去銳邊、毛刺；⑥ 將法蘭開口坯整平，并將開口焊接平整，得法蘭閉合坯；⑦ 對法蘭閉合坯的焊接縫進(jìn)行去渣、修磨，得法蘭精制坯；⑧ 將法蘭精制坯進(jìn)行二次壓力整形，使其滿足平面度要求；⑨ 加工連接孔系。對于一般要求的法蘭經(jīng)過上述加工即能滿足，對于平面度要求較高的法蘭， 可直接進(jìn)行平面磨削就能滿足要求。本發(fā)明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(shè)備，而且 提供了相應(yīng)的成巻工藝步驟，本發(fā)明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(xù)巻制加工，焊接量最少，經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，用帶鋼直接 巻制所得金屬法蘭的內(nèi)、外圓尺寸精度、法蘭的平面度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)可達(dá)到 IT9級，六米長的帶鋼型材的利用率高達(dá)97%，帶鋼長度越長，利用率越高，一 人可操作十臺成巻機(jī)，不僅操作簡捷，而且十分安全可靠，生產(chǎn)效率高，成本 低。


圖1為由帶鋼直接巻制成螺旋環(huán)柱體；圖2為法蘭開口坯； 圖3為法蘭閉合口坯；圖4為金屬法蘭的巻制原理示意圖；圖5為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖6、圖7為本發(fā)明中導(dǎo)向輪調(diào)整裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖7為圖6中的A-A剖視圖；其中l(wèi)-電機(jī)；2-減速器；3-主動齒輪；4-從動齒輪；5-蝸桿；6-蝸輪；7-機(jī)座； 8-蝸桿軸承座；9-主軸；10-模芯連接盤；ll-法蘭；12-端面軸承；13-端面壓環(huán); 14-巻制模芯；15-螺母座；16-預(yù)緊螺桿；17-綜合桿；18-導(dǎo)向桿；19-防轉(zhuǎn)柱；20-導(dǎo)向輪調(diào)整裝置；201-固定滑座；202-下滑塊；203-芯軸；204-導(dǎo)向輪； 205-上滑塊；206-調(diào)節(jié)螺桿；207-蓋板；208-螺紋座；
具體實(shí)施例方式下面以巻制外徑為460mm，內(nèi)徑為360mm，厚度為5mm的六孔法蘭為例， 結(jié)合附圖舉例詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)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9(T彎頭，彎頭尺寸為5 6mm③ 將帶鋼彎頭插入本發(fā)明中巻制模芯14的端面槽口 141內(nèi)，由本發(fā)明巻制 成螺旋環(huán)柱體，如附圖l所示；④ 沿最底層巻的起始端折彎頭處進(jìn)行徑向切割，去除始端折彎頭，得若干 個法蘭開口坯，如附圖2所示；⑤ 將法蘭開口坯的開口處進(jìn)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，如附圖3所示；⑦ 對法蘭閉合坯的焊接縫進(jìn)行去渣、修磨，得法蘭精制坯；⑧ 將法蘭精制坯進(jìn)行二次壓力整形并沖六孔，使其滿足平面度要求； 對于一般要求的法蘭經(jīng)過上述加工即能滿足；若該法蘭的平面度要求較高， 可直接將法蘭精制坯進(jìn)行平面磨削就能滿足要求。本例中，利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻機(jī)的結(jié)構(gòu)如下 利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻機(jī)，包括電機(jī)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(huán)13、螺母座15、預(yù)緊螺桿16、綜合 桿17、導(dǎo)向桿18、防轉(zhuǎn)柱19和機(jī)座7，電機(jī)1帶動減速器2，再經(jīng)主動齒輪4 帶動兩對稱分布的從動齒輪4，從動齒輪4安裝在蝸桿5上，兩蝸桿5隨之同步 轉(zhuǎn)動，從而帶動蝸輪6轉(zhuǎn)動，由于蝸輪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(zhuǎn)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5mm，在巻制模芯14外圈 的上端面設(shè)有槽口 141，端面壓環(huán)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(nèi)圈的上端面上，預(yù)緊螺桿16與螺 母座15螺紋連接，螺母座15每轉(zhuǎn)一簡上升5mm，綜合桿17串套在預(yù)緊螺桿 16上、兩根導(dǎo)向桿18固定在端面壓環(huán)13上，綜合桿17套裝在兩導(dǎo)向桿18上，
且綜合桿17水平地置于兩防轉(zhuǎn)柱19之間，在帶鋼30的輸入端與巻制模芯14 之間設(shè)有導(dǎo)向輪調(diào)整裝置20，所述導(dǎo)向輪調(diào)整裝置20，包括兩個固定滑座201、 下滑塊202、芯軸203、導(dǎo)向輪204、上滑塊205、調(diào)節(jié)螺桿206、蓋板207、螺 紋座208，其中下滑塊202、導(dǎo)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(nèi)，上滑塊205和下滑塊202分別由調(diào)節(jié)螺桿206調(diào)節(jié)，帶鋼30卡在導(dǎo) 向輪204中間的槽口內(nèi)。在上例中，若在靠近巻制模芯14進(jìn)料處設(shè)有能轉(zhuǎn)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(shè)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(jī)1到模芯連接盤10之間的傳動方式有多種方案，本例采用的 方案為電機(jī)1——減速器2——主動齒輪3——二組同軸安裝的從動齒輪4、 蝸桿5部件——蝸輪6——模芯連接盤10;本發(fā)明所述利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻機(jī)既可為立式，如附圖5所 示，也可為臥式，驅(qū)動模芯連接盤10轉(zhuǎn)動的傳動結(jié)構(gòu)形式也很多，只要采用本 發(fā)明的巻制原理的其它等功能代換的一切結(jié)構(gòu)均屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種利用帶鋼直接卷制金屬法蘭的成卷設(shè)備，其特征是包括電機(jī)(1)、模芯連接盤(10)、卷制模芯(14)、端面軸承(12)、端面壓環(huán)(13)、螺母座(15)、預(yù)緊螺桿(16)、綜合桿(17)、導(dǎo)向桿(18)、防轉(zhuǎn)柱(19)和機(jī)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(yīng)，螺母座(15)固定在卷制模芯(14)內(nèi)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(huán)(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(yù)緊螺桿(16)與螺母座(15)螺紋連接，螺桿(16)的升程與法蘭的厚度相對應(yīng)，綜合桿(17)串套在預(yù)緊螺桿(16)上、導(dǎo)向桿(18)固定在端面壓環(huán)(13)上，綜合桿(17)套裝在兩導(dǎo)向桿(18)上，且綜合桿(17)水平交叉地置于兩防轉(zhuǎn)柱(19)之間，模芯連接盤(10)由經(jīng)電機(jī)(1)經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動，在鋼帶的輸入端與卷制模芯(14)之間設(shè)有迫使鋼帶(30)順利成型的導(dǎo)向輪調(diào)整裝置(20)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設(shè)備，其特征是所 述導(dǎo)向輪調(diào)整裝置(20)，包括兩個固定滑座(201)、下滑塊(202)、芯軸(203)、 導(dǎo)向輪(204)、上滑塊(205)、調(diào)節(jié)螺桿(206)、蓋板(207)、螺紋痤(208)， 其中上滑塊(205)、下滑塊(202)、導(dǎo)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(nèi)，上滑塊(205)和下滑塊(202)分別由調(diào)節(jié)螺桿(206) 調(diào)節(jié)，鋼帶(30)卡在導(dǎo)向輪(204)中間的槽口內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設(shè)備，其特征是-在靠近巻制模芯(14)的端面槽口 (141)的進(jìn)料處設(shè)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(jù)權(quán)利要求1或2利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設(shè)備，其特征是: 在巻制模芯(14)的周邊設(shè)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(jìn)料處設(shè)有整形滾壓輪(40)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設(shè)備，其特征是: 從電機(jī)(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(jī)(1)——減速器(2)——主動齒輪(3)--組同軸安裝的從動齒輪(4)、蝸桿(5)部件——蝸輪(6)——模芯連接盤(10);② 電機(jī)(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)、蝸桿(5)部件——蝸輪(6)——模芯連接盤(10);③ 電機(jī)(1)——減速器(2)——模芯連接盤10。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設(shè)備，其特征是從電機(jī)(1)到模芯連接盤(10)之間的傳動方式為電機(jī)(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)、蝸桿(5)部件——蝸輪(6)——模芯連接盤(10)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設(shè)備，其特征是在 巻制模芯(14)的周邊設(shè)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(jìn)料處設(shè)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(jù)權(quán)利要求4利用帶鋼直接巻制金屬法蘭的成巻設(shè)備，其特征是在 巻制模芯(14)的周邊設(shè)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(jìn)料處設(shè)有整形滾壓輪(40)，三個整形滾壓輪(40)之間分布夾角為120° 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用帶鋼直接卷制金屬法蘭的成卷設(shè)備，包括模芯連接盤、卷制模芯、端面軸承、端面壓環(huán)、螺母座、預(yù)緊螺桿、綜合桿、導(dǎo)向桿、防轉(zhuǎn)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(yīng)，螺母座固定在卷制模芯內(nèi)圈的上端面上，卷制模芯固定在模芯連接盤上，端面壓環(huán)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(shè)有迫使帶鋼順利成型的導(dǎo)向輪調(diào)整裝置。帶鋼既不要加熱，又不要回火或退火處理，而且連續(xù)卷制加工，經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，法蘭的卷制精度可達(dá)到IT9級，六米長的帶鋼型材的利用率高達(dá)97％，單人可操作十臺成卷機(jī)，操作簡捷，安全可靠，生產(chǎn)效率高，成本低。
文檔編號B21C37/15GK101125346SQ20071016295
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者柳鎖兵 申請人:柳鎖兵