翻边机上夹紧油缸弯曲受力分析

2014-11-26陆毅LUYi丁振义DINGZhenyi王瑞WANGRui

价值工程 2014年4期

陆毅LU Yi；丁振义DING Zhen-yi；王瑞WANG Rui

（沈阳四龙机器制造有限公司，沈阳 110141）

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

随着社会的不断发展，航天、医药、化工、环保、罐箱等对封头的需求量也逐渐增加。非标准椭圆封头、平底封头、浅碟封头的选用也更加频繁。二步法封头旋压机，具有不用胎具旋压出不同直径封头的优势，近十年来二步法封头旋压机得到广泛应用。冷旋压封头直径已达到10-12 米，封头厚度大于40 毫米（进口德国、意大利设备最大厚度32 毫米）。厚封头不但对封头材料及热处理提出要求、同时对旋压设备、操作者也提出了不同的要求。材料要朔性高、设备要有较大的输出功率、操作者要掌握厚封头的操作方法。

二步法旋压机包含翻边机、压鼓机。通常封头厂希望翻边机（在设备规格确定的条件下）能加工厚的封头，同时要求加工封头最小直径。同时要求封头厚度及封头最小直径很多时候时是矛盾的，因为旋压厚封头成型辊轴径是由轴的强度决定。所以如何配置的上夹紧油缸外径最小，是加工封头最小直径关键。如图1 理论上封头半径为上夹紧油缸半径+成型辊直径。旋压大直径厚封头时，上夹紧油缸处用旋压机上横梁中心位置，上夹紧油缸缸体处于伸出状态（缸动式如图2）。

图1

图2

翻边机成型原理：上、下夹紧油缸夹紧封头坯料，由电机或油马达带动成型辊逆时针旋转，然后压紧辊向上运动接近封头坯料后被动旋转，压紧辊继续向上运动在成型辊与压紧辊相对转动、挤压过程中，经多次循环虚线处的封头坯料最终抱紧成型辊完成翻边工作。在上述工况下上夹紧油缸弯曲的原因通常有两种原因造成：①上、下油缸不同心，在拉旋过程中上、下油缸中心产生偏移。当上、下油缸夹紧后两油缸的旋转中心与油缸中心线产生夹角，把个油缸刚度相对差的一个油缸拽弯。②在旋压过程（如图3）中坯料形成较大反R 形状时，压紧辊外移向上、往内顶封头。则产生向右拉力，由于成型辊与坯料之间的摩擦力小于向右拉力，所以坯料产生向右滑移，坯料内部与上缸旋转头处有挡块限制带动上缸体向右弯曲，旋转后造成上缸体朔性变形。因材料性能造成的坯料反弹、操作过程中坯料的变形程度都很难计算，简单的方法是类比。根据我公司产品6500X40 机型翻边直径6500mm 厚40mm 正常操作情况下长期使用的参数：假设上夹紧缸许用弯曲应力100N/mm2，水平拉力为≈1200KN。

结论：

①厚封头翻边时，操作者应在小R2/3 处起弧，先把上口翻入。优点减少封头减薄量、设备翻边更省力。②设计大机型翻边机应把许用应力减小、缸径加大。可不考虑封头最小直径。