專利名稱：一種法蘭振壓卷繞成型方法及其成型機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及法蘭的加工制作，尤其涉及一種法蘭振壓巻繞成型方法及其成 型機。
背景技術(shù)：
法蘭是管道最重要的連接件之一，每年都有很大的需求量。法蘭毛坯的傳 統(tǒng)生產(chǎn)方法是氣割多個扇形段，再電焊拼接。此種方法不但精度差、費工費 料、材料利用率低、成本較高且電焊工作量大，而電焊是對操作工的身體健康有害。
目前的法蘭生產(chǎn)已部分采用專用機械巻制的方法加工，雖然材料利用率大 大提高，電焊工作量小，但存在這一些不足，例如
CN101279350專利文件公開了臥式法蘭軋環(huán)機，該機結(jié)構(gòu)大而復(fù)雜，成本 高，法蘭的制造精度難以控制。
CN201127961Y專利文件公開了一種巻法蘭機，該機類似巻板機，壓力小， 功效差且卸料不便。
而CN101342553A專利文件公開的法蘭毛坯熱巻機，CN201044934Y專利文 件公開的一種法蘭輾軋機，CN1970218A專利文件公開的緊壓成型法蘭及加工設(shè) 備和加工方法，都存在著生產(chǎn)法蘭的直徑受到模具制約， 一種模具對應(yīng)一種法 蘭直徑，需要多種規(guī)格的模具與之配套的問題，對于CN101342553A專利文件 所公開的法蘭毛坯熱巻機還存在對模具加熱，使其生產(chǎn)制造成本高的問題。對 于CN1970218A專利文件所公開的法蘭加工設(shè)備和加工方法還存在壓輪下壓時無導(dǎo)軌引導(dǎo)，穩(wěn)定性差，巻制力小，只能巻制較薄鋼板的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耗能低，巻繞效率及制造精度高，結(jié)構(gòu)簡單緊 揍，造價低廉的一種法蘭振壓巻繞成型方法及其成型機，它通過下述技術(shù)方案 來實現(xiàn)
其法蘭振壓巻繞成型方法，包括下列步驟
1) 將待加工鋼板的前端部置于下述成型機的固定滾模和滑動滾模之間的固 定滾模上，滑動滾模下移至鋼板上側(cè)面的壓制初始位置A，鋼板在豎直及水 平方向定位；
2) 滑動滾模下壓鋼板Ah行程至壓制終止B位置，鋼板彎曲至所需弧度；
3) 固定滾模和滑動滾模轉(zhuǎn)動，鋼板按一定速度進料，滑動滾模在所述B 位置做一定頻率和幅度的上下振動，對鋼板振壓，使鋼板最終彎曲到指定弧 度；
4) 用修頭器修整法蘭的接頭，完成法蘭成型巻繞。 進一步的改進方法是，鋼板通過調(diào)節(jié)水平推料器的夾緊螺母，使鋼板在水
平面內(nèi)定位。
進一步的改進方法是，鋼板還由輔助推料機構(gòu)推動進料。
進一步的改進方法是，上修頭器為一鋼質(zhì)鍛塊，該鍛塊上至少設(shè)有內(nèi)圓弧 面，圓弧面的半徑近為巻繞法蘭的最大外徑。
其進一步的改進方法是，下修頭器為一鋼質(zhì)鍛塊，該鍛塊上分別設(shè)有內(nèi)圓 弧面和外圓弧面，內(nèi)圓弧面的半徑為下述成型機的固定滾模的半徑，外圓弧面 的半徑為巻繞法蘭的最大內(nèi)徑。
法蘭振壓巻繞成型機，包括安裝在機架下部的固定滾模、安裝在機架上部的滑動滾模、帶動滑動滾模上下移動的液壓油缸、連接液壓油缸的主液壓泵和 驅(qū)動固定滾模及滑動滾模轉(zhuǎn)動的固定滾模驅(qū)動機構(gòu)及滑動滾模驅(qū)動機構(gòu)，還包 括振動泵、滑塊、滑軌和輔助推料機構(gòu)，所述滑塊滑接在滑軌中，滑動滾模連 接在滑塊上，振動泵與液壓油缸連接，主液壓泵和振動泵分別通過液壓油缸帶 動滑塊及滑動滾模沿滑軌上下移動和上下振動，輔助推料機構(gòu)連接在機架上， 在滑塊及滑動滾模作所述振動時，推動鋼板進料。
進一步的改進是，在固定滾模和滑動滾模之間置有上水平夾緊器，在固定 滾模一側(cè)置有下水平夾緊套，上水平夾緊器和下水平夾緊套對進料鋼板的側(cè)面 進行定位。
進一步的改進是，輔助推料機構(gòu)主要由推料液壓油缸、轉(zhuǎn)動臂、調(diào)節(jié)螺桿、 機械手、和回位彈簧組成，兩轉(zhuǎn)動臂的一端相互鉸接于一轉(zhuǎn)動支點并與推料液 壓油缸上的液壓桿連接，兩轉(zhuǎn)動臂的另一端相互間隔一定距離，其相對面上分 別鉸接一機械手，在機械手內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)動臂上置有回位簧，回位簧的一端連接機 械手，使機械手在回位簧的作用下，繞其鉸接點轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)螺桿兩端旋接在兩 轉(zhuǎn)動臂上的對應(yīng)螺孔中，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿，調(diào)節(jié)兩轉(zhuǎn)動臂一端相互間隔的距 離。
進一步的改進是，所述滑軌置于機架上部，其軌面為兩對稱放置的圓弧面。 本發(fā)明的法蘭圓弧的形成不是主要靠固定滾模與滑動滾模轉(zhuǎn)動巻繞出來 的，而是通過振動泵使滑動滾模振動，由滑動滾模對鋼板在固定滾模上的振壓 產(chǎn)生的。所以固定滾模轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動扭矩較小，而振動形成的沖壓所需的 能量要遠小于巻繞所需的能量，對較厚鋼板能起到較好的巻繞作用，所以本發(fā) 明的能耗低，即使較厚的鋼板巻繞效果亦較好。
本發(fā)明的滑動滾模在振壓時，鋼板以一定速度進料而被壓巻，如果一次性不能達到所需的弧度，可以反復(fù)壓制達到指定的弧度?；瑒訚L模在振動時是沿 滑軌上下振動，而滑軌是圓弧形開放式的設(shè)置，便于精密加工，使滑動滾模工
作精度高，平穩(wěn)性好；同時由液壓傳動的輔助推料機構(gòu)，具有自動鎖緊，強制 送料和防滑的功能，保證進料的準(zhǔn)確性，這些都會使成型機繞制法蘭的加工精 度提高。
本發(fā)明的還設(shè)置了上修頭器和下修頭器，對法蘭接頭未能壓制的直段進行 修整，使法蘭接頭處翹起的直段被壓制成近似于設(shè)定的圓弧段，使得法蘭成型 圓弧近乎完美。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)也十分簡單，除支撐固定滾模的主軸較粗較長外，其它的軸 都較短較細，耗材少。成本低，整臺設(shè)備的制造成本約為目前法蘭生產(chǎn)設(shè)備的 一半。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(去掉輔助推料機構(gòu))。
圖2是圖1所示本發(fā)明結(jié)構(gòu)的左視圖。
圖3是圖1所示本發(fā)明結(jié)構(gòu)中的M向剖視圖。
圖4是從圖1所示本發(fā)明結(jié)構(gòu)的N方向所示的輔助推料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是下修頭器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是上修頭器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是滑動滾模下移至鋼板上側(cè)面的壓制初始A位置的示意圖。 圖8是滑動滾模下壓鋼板Ah行程至壓制終止B位置的示意圖。 圖9是用修頭器修整鋼板端部不能巻制的直段的示意圖。 圖中，l機架，3固定滾模，4滑動滾模，5滑塊，6滑軌，7軸承，8主液 壓油缸，9蝸輪，IO蝸桿，ll上水平夾料器，lla水平夾料板，llb夾緊螺釘，12下水平夾料套，13、 14傳動齒輪，15連接盤，18主軸，19夾緊螺栓，2130 輔助推料機構(gòu)，31油缸，31a液壓桿，32轉(zhuǎn)動臂，33調(diào)節(jié)螺桿，34機械手，35 和回位彈簧，36轉(zhuǎn)動臂支點，37千斤頂，40鋼板，40a由鋼板巻繞成的法蘭。
具體實施例方式
本發(fā)明的法蘭成型機主要由固定滾模3、滑動滾模4、主液壓油缸8、滑塊 5、滑軌6、輔助推料機構(gòu)IO、主液壓泵、固定滾模驅(qū)動機構(gòu)、滑動滾模驅(qū)動機 構(gòu)和振動泵組成，請參見圖l、圖2,。固定滾模安裝在機架下部，兩滑動滾模4 通過對應(yīng)的軸及軸承7支承在滑塊5內(nèi)，滑塊5滑接在滑軌6內(nèi)，滑軌6安裝 在機架1的上部?；瑝K5的兩側(cè)為圓弧面，整體呈一鼓形結(jié)構(gòu)。兩滑軌6上的 軌面與滑塊5兩側(cè)圓弧面相對應(yīng)，請參見圖3。主液壓泵和振動泵(未畫出)通 過油管與液壓油缸8連接，液壓油缸8通過連接盤15與滑塊5連接。
滑動滾模4由滑動滾模驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動，該驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動主要由蝸輪9、蝸桿 10及傳動齒輪13、 14組成。動力由蝸桿10傳動到蝸輪9，與蝸輪9同軸連接 的傳動齒輪14與分別連接在兩滑動滾模4轉(zhuǎn)軸上的傳動齒輪13相嚙合，從而 帶動滑動滾模4轉(zhuǎn)動。固定滾模3由包含主軸19和皮帶輪25的固定滾模驅(qū)動 機構(gòu)驅(qū)動(未完全畫出)。
上水平料夾器11由水平夾料板lla和夾緊螺釘lib組成，水平夾料板lla 通過其上所設(shè)的燕尾槽插接在滑塊5的下部，可沿槽滑動，夾緊螺釘llb旋接 在水平夾料板lla中間的螺孔中，用以抵緊鋼板上邊緣。下水平料夾套12套在 主軸18上，用以抵緊鋼板下邊緣。
兩輔助推料機構(gòu)30分別鉸接在機架兩側(cè)，其下側(cè)由千斤頂37支承，通過 千斤頂37來控制輔助推料機構(gòu)30的上下位置，從而看控制鋼板的上下位置。 每一側(cè)的輔助推料機構(gòu)負責(zé)一方向的推料。該輔助推料機構(gòu)主要由推料液壓油缸31、轉(zhuǎn)動臂32、調(diào)節(jié)螺桿33、機械手34、和回位彈簧35組成，請參見圖4。 兩轉(zhuǎn)動臂32的一端通過轉(zhuǎn)動支點36可相對轉(zhuǎn)動地鉸接于推料液壓油缸的液壓 桿31a的端部。兩轉(zhuǎn)動臂的另一端相互間隔一定距離，其相對的面上分別鉸接 一機械手34，在機械手34內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)動臂上連接有回位簧35，該回位簧的一端 與機械手34連接，使機械手34在回位簧35的作用下，繞其鉸接點轉(zhuǎn)動。兩轉(zhuǎn) 動臂32的對應(yīng)位置上設(shè)有螺孔，調(diào)節(jié)螺桿33的兩端分別設(shè)有旋向相反的螺紋， 并分別旋接在穿接兩轉(zhuǎn)動臂的螺孔中，使兩轉(zhuǎn)動臂一端相互間隔的距離可調(diào)。
由于兩滑動滾模4和一固定滾模3在巻繞法蘭的開頭段和接尾段，不能完 全巻制，會產(chǎn)生巻制直段，巻制完后兩直段會翹起，且?guī)喼品ㄌm直徑越小，直 段翹起越明顯。直段長度約小于1/2L (滑動滾模中心距)。本實用新型為修整巻 繞法蘭的頭尾直段，設(shè)制了下修頭器20a和上修頭器20b。
下修頭器21和上修頭器22的具體結(jié)構(gòu)請參見圖5、圖6。上、下修頭器都 為一鋼質(zhì)鍛塊。其中，上修頭器22設(shè)有內(nèi)圓弧面22a，該內(nèi)圓弧面的半徑近似 于上述成型機巻繞法蘭的最大外徑。本實施例的上修頭器21上端也設(shè)置了供滑 塊5壓制的外圓弧面22b。下修頭器21的內(nèi)圓弧面21a的半徑近似于上述成型 機的固定滾模半徑，外圓弧面21b的半徑近似于巻繞法蘭的最大內(nèi)徑。
用上述的法蘭成型機將鋼板巻繞成法蘭按下述步驟進行
第一步，將待加工鋼板的前端部置于上述成型機的固定滾模3和滑動滾模4 之間的固定滾模3上，鋼板40以固定滾模3和滑動滾模4 一側(cè)臺階面進行左右 定位。然后旋緊水平料夾器11上的夾緊螺釘llb和主軸18端部的夾緊螺栓19, 使鋼板40夾緊定位。再啟動主液壓泵(未畫出)液壓油缸8工作，使滑塊5下 移，安裝在滑塊上的滑動滾模接觸到鋼板上側(cè)面而停止下移。此時滑動滾模處 于壓制初始的A位置(參見圖7)，鋼板在豎直及水平方向定位，。第二步，根據(jù)所要巻繞法蘭的半徑R及上述成型機中兩滑動滾模的中心距L
算出液壓油缸8其活塞油桿的下降距離的行程Ah，按下列公式計算
第三步，啟動主液壓泵，滑動滾模向下壓制鋼板40，在完成Ah行程后， 滑動滾模下移到B位置(參見圖8)，鋼板彎曲至所需弧度后，主液壓泵停止工 作，震壓泵開啟，振動泵使液壓油缸8的活塞振動，使滑動滾模4對鋼板震壓， 在此同時，固定滾模驅(qū)動機構(gòu)及滑動滾模驅(qū)動機構(gòu)同時啟動。固定滾模3通過 皮帶輪25、主軸18的驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。
滑動滾模4通過蝸桿10蝸輪9的嚙合及齒輪14與齒輪13的嚙合轉(zhuǎn)動而被 帶動。固定滾模3與滑動滾模4在轉(zhuǎn)動中在一定程度上推動鋼板向前運動。但 滑動滾模4在因振動而脫離鋼板40時，就由輔助推料機構(gòu)30推動向前送料。 送料時油缸31工作，使其液壓桿31a往復(fù)運動(圖1中箭頭所示方向)，在液 壓桿31a伸出時，兩機械手34與鋼板40的相對運動使回位彈簧拉緊，機械手 緊壓鋼板40，將其向前推進。相反，在液壓桿31a縮回時，彈簧回位，機械手 松開不再壓緊鋼板40，對鋼板40不起推進作用，具有自動鎖緊，強制送料和 防滑的功能，保證進料的準(zhǔn)確性。液壓桿3la往復(fù)運動的頻率運動與振動泵的 振動頻率存在一對應(yīng)關(guān)系，在滑動滾模4離開鋼板40時，液壓桿31a伸出推動 鋼板40向前進料。
所形成的法蘭圓弧主要通過振動泵使滑動滾模振動，由滑動滾模對鋼板在 固定滾模上的振壓產(chǎn)生的。所以固定滾模轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動扭矩較小，而振動 形成的沖壓所需的能量要遠小于巻繞所需的能量，
鋼板40以一定速度進料并被壓巻，如果一次性不能達到所需的弧度，可以 使滑動滾模4、固定滾模3不斷正反轉(zhuǎn)動，反復(fù)壓制，最終達到指定的彎曲弧度。第四步對巻繞成形的法蘭接頭進行修整。將下修頭器21和上修頭器22 分別置于法蘭40a接頭的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面(參見圖9)，再用兩側(cè)的輔助推料機 構(gòu)30壓緊已基本成型的法蘭40a，以防止滑動滾模4下壓時，法蘭接口受到壓 力可能被撐開。下壓上修頭器，使上修頭器和下修頭器對法蘭接頭處進行內(nèi)外 對壓，使起翹直段的頭和尾部被壓制成近似于設(shè)定的圓弧段，使得法蘭成型近 乎完美，從而完成法蘭巻繞加工。
權(quán)利要求
1. 一種法蘭振壓卷繞成型方法，其特征在于包括下列步驟1)將待加工鋼板的前端部置于下述成型機的固定滾模和滑動滾模之間的固定滾模上，滑動滾模下移至鋼板上側(cè)面的壓制初始位置A，鋼板在豎直及水平方向定位；2)滑動滾模下壓鋼板△h行程至壓制終止B位置，鋼板彎曲至所需弧度；3)固定滾模和滑動滾模轉(zhuǎn)動，鋼板按一定速度進料，滑動滾模在所述B位置做一定頻率和幅度的上下振動，對鋼板振壓，使鋼板最終彎曲到指定弧度；4)用修頭器修整法蘭的接頭，完成法蘭成型卷繞。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種法蘭振壓巻繞成型方法，其特征在于鋼板通 過調(diào)節(jié)水平推料器的夾緊螺母，使鋼板在水平面內(nèi)定位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種法蘭振壓巻繞成型方法，其特征在于鋼板還 由輔助推料機構(gòu)推動進料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種法蘭振壓巻繞成型方法，其特征在于上修頭 器為一鋼質(zhì)鍛塊，該鍛塊上至少設(shè)有內(nèi)圓弧面，該內(nèi)圓弧面的半徑為下述成型 機巻繞法蘭的最大外徑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種法蘭振壓巻繞成型方法，其特征在于下修頭 器為一鋼質(zhì)鍛塊，該鍛塊上設(shè)有內(nèi)圓弧面和外圓弧面，內(nèi)圓弧面的半徑為下述 成型機的固定滾模半徑，外圓弧面的半徑為下述成型機巻繞法蘭的最大內(nèi)徑。
6. —種法蘭振壓巻繞成型機，包括安裝在機架下部的固定滾模、安裝在機 架上部的滑動滾模、帶動滑動滾模上下移動的液壓油缸、連接液壓油缸的主液 壓泵和驅(qū)動固定滾模及滑動滾模轉(zhuǎn)動的固定滾模驅(qū)動機構(gòu)及滑動滾模驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于還包括振動泵、滑塊、滑軌和輔助推料機構(gòu)，所述滑塊滑接在 滑軌中，滑動滾模連接在滑塊上，振動泵與液壓油缸連接，主液壓泵和振動泵 分別通過液壓油缸帶動滑塊及滑動滾模沿滑軌上下移動和上下振動，輔助推料 機構(gòu)連接在機架上，在滑塊及滑動滾模作所述振動時，推動鋼板進料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種法蘭振壓巻繞成型機，其特征在于在固定滾 模和滑動滾模之間置有上水平夾緊器，在固定滾模一側(cè)置有下水平夾緊套，上 水平夾緊器和下水平夾緊套對進料鋼板的側(cè)面進行定位。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種法蘭振壓巻繞成型機，其特征在于輔助推料 機構(gòu)主要由推料液壓油缸、轉(zhuǎn)動臂、調(diào)節(jié)螺桿、機械手、和回位彈簧組成，兩 轉(zhuǎn)動臂的一端相互鉸接于一轉(zhuǎn)動支點并與推料液壓油缸上的液壓桿連接，兩轉(zhuǎn) 動臂的另一端相互間隔一定距離，其相對面上分別鉸接一機械手，在機械手內(nèi) 側(cè)的轉(zhuǎn)動臂上置有回位簧，回位簧的一端連接機械手，使機械手在回位簧的作 用下，繞其鉸接點轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)螺桿兩端旋接在兩轉(zhuǎn)動臂上的對應(yīng)螺孔中，通過 轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿，調(diào)節(jié)兩轉(zhuǎn)動臂一端相互間隔的距離。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種法蘭振壓巻繞成型機，其特征在于所述滑軌 置于機架上部，其軌面為兩對稱放置的圓弧面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種法蘭振壓卷繞成型方法及其成型機。其成型方法，包括下列步驟1將待加工鋼板在成型機上定位，滑動滾模下移至鋼板上側(cè)面的壓制初始位置A；2滑動滾模下壓鋼板Δh行程至壓制終止B位置；3鋼板按一定速度進料，滑動滾模在所述B位置做一定頻率和幅度的上下振動，對鋼板振壓，使鋼板最終彎曲到指定弧度；4用修頭器修整法蘭的接頭，完成法蘭成型卷繞。成型機，包括固定滾模、滑動滾模、液壓油缸、主液壓泵，還包括振動泵、滑塊、滑軌和輔助推料機構(gòu)，滑塊滑接在滑軌中，滑動滾模連接在滑塊上，振動泵與液壓油缸連接，輔助推料機構(gòu)連接在機架上，在滑塊及滑動滾模作所述振動時，推動鋼板進料。優(yōu)點是能耗低，卷繞效果和平穩(wěn)性好，耗材少，成本低。
文檔編號B21D11/10GK101507993SQ20091003023
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
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