专利名称：一种钢卷护圈的一体成型的加工方法及加工设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢巻护圈的一体成型加工方法。主要是用于钢铁厂的 钢巻的保护材料的制作，防止钢巻在运输途中由于碰撞而损坏。本发明还 涉及实现该钢巻护圈一体成型加工方法的加工设备。
背景技术：
为避免钢巻在运输及存放过程中造成表面划伤，需把钢巻露在外部表 面部分进行包装保护，尤其是钢巻的内圈及外圈的边角部分。保护钢巻内、 外层边缘部分的产品称为钢巻内、外护圈。
现有的钢巻内、外护圈的生产加工工艺流程为把带钢巻吊运至带钢 开巻机组上，经开巻、定尺、剪切后形成一段一段的钢带，将一段一段的 钢带移至折弯机折成90'直角，再吊运到成型机，巻绕加工成圆形的内护圈； 在内护圈的弯折部位上冲压数个安装孔，使钢带穿过安装孔把内护圈固定 钢巻上。该种生产内护圈的成型机线速度l 4.8米/分；需要配置ll名人 员。其存在缺陷是，人工生产运输环节多，存在吊运安全隐患；人员配置 多，劳动效率低，设备能耗大，生产成本高；人工单机作业环节多，造成 次品多，材料浪费大；生产速度慢，产量低。
发明内容
本发明的目的之一是克服上述钢巻内、外护圈生产方法中存在的成本高、效率低的缺陷，提供一种节约成本、生产效率高的钢巻护圈的一体成 型的加工方法。
本发明的目的之二是提供一种实现上述加工方法的专用钢巻护圈的加 工设备。
为解决上述技术问题，本发明的目的之一的技术方案是这样实现的 一种钢巻护圈的一体成型的加工方法，步骤如下
(1) 将钢巻料开巻伸展成钢条料；
(2) 在钢条料上依次冲压有安装孔；
(3) 将钢条料折弯成带钢角料；
(4) 将钢角料滚圆成型；
其特征在于上述步骤在专用设备中一次成型完成。 为实现上述钢巻护圈的一体成型加工方法的加工设备，本发明的目的 之二的技术方案是这样实现的， 一种钢巻护圈的一体成型的加工设备，包 括机架、开巻放料装置、板料导向装置、冲孔装置、角钢成型装置、液压 飞剪装置及成型装置，开巻放料装置置于机架一端，所述板料导向装置、 角钢成型装置、液压飞剪装置及成型装置依次安装在机架上，其特征在于: 所述角钢成型装置包括电机、与电机联接的传动齿轮组及渐进式弯折机构; 该传动齿轮组包括至少三组的传动装置，每组传动装置分别驱动一个驱动 弯折机构，所述每组传动装置包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮、与第 一齿轮配合的第一转轴及与第二齿轮配的第二转轴；所述渐进式弯折机构 包括安装在第一转轴和第二转轴上的上、下辊轮，该上、下辊轮的表面分 别为相互配合的内凹形及外凸形的结构，且每组上、下辊轮的弯折角度为渐进递增，直至最后一组上、下辊轮的表面弯折角度为直角。 上述的板料导向装置3设有导引钢条料通过的水平通料口。 在冲孔装置上设有相互配合的上部凸模和下部凹模。
所述最后一个传动装置还接有平稳钢带角度装置，该平稳钢带角度装 置包括与最后一个传动装置相啮合的第三齿轮、安装在第三齿轮上的第三 转轴及相对应的第四转轴，并在第三转轴与第四转轴上分别设有第五上辊 轮和第五下辊轮，该第五上辊轮和第五下辊轮的表面为相互配合的内凹形
及外凸形的弯折结构，且弯折角度为85°_90°之间。
所述液压飞剪装置包括电机、传动丝杆和刀座，所述电机通过同步带 及同步带轮与传动丝杆连接，在传动丝杆上设有与之配合的丝母上，刀座 固定在丝母上，刀座上安装有切刀，切刀分为上刀和下刀两部分，上刀由 液压油缸所驱动。
本发明的有益效果，本发明的设备的开巻、冲孔、折弯、剪切及成型 的动作在工作时处于自动协调状态，开巻、冲孔、剪切、折弯、成型五步 工序合在一条流水线上完成，生产效率高，本设备在人工穿带完成后，前 述所有工序在运作的过程中带料均无需停止，这比传统停车剪切成型的工 作效率提高了一倍以上。而折弯机由人工折弯为模具拉弯。整条流水线采 用液压飞剪，每工步的设备采用不停机，机组的线速度提高为15米/分。 安全可靠，消除了吊运安全隐患。
降低成本，该机组配备2人，大幅减少了人员配置，降低了生产成本。 操作方便，不会产生拉料情况；本机可采用PLC加变频控制技术，实现 不同尺寸的定长。系统除了具有定长选择功能外，还具有各单机点动、自动与手动互换设定，成品数设定，自动起动按钮，自动停止按钮，暂时停 止按钮，计数器清零，进料按钮，退料按钮，异常报警等功能。
图l:为本发明钢巻护圈内角钢的一体成型的设备结构示意图； 图2:为本发明角钢成型装置中第一道弯折的结构示意图； 图3:为本发明角钢成型装置中第二道弯折的结构示意图； 图4:为本发明角钢成型装置中第三道弯折的结构示意图； 图5:为本发明角钢成型装置中第四道弯折的结构示意图； 图6:为本发明角平稳钢带角度装置的结构示意图； 图7:为本发明的液压飞剪的结构示意图； 图8:为本发明图7的A-A方向的剖视图。 具体实施方案
现结合附图，对本发明进行具体描述本发明钢巻护圈一体成型的加 工方法，其步骤如下
将成巻的钢巻置于一体成型设备的开巻放料装置中，把钢巻的一端手 工拉至板料的导向装置，使钢巻拉伸至条状自动进料；在带钢条料上依次 冲压有安装孔；带钢条料折弯成型，其角度为折弯的角度为近似90。。最 后用角钢机将角钢料滚圆成型。
实现上述加工方法的钢巻护圈的一体成型的加工设备，包括机架l、开 巻放料装置2、板料导向装置3、冲孔装置、角钢成型装置4、液压飞剪装置 5及成型装置；开巻放料装置2置于前端，板料导向装置3、冲孔装置、角钢 成型装置4、液压飞剪装置5及成型装置依次安装在机架1上；参见图1所示。选择通用的开巻放料装置，把钢巻10放入其中，钢巻10的一端用手工 拉至板料导向装置3，使钢巻拉伸至条状，在动力带动下开巻放料装置上的 放料转盘转动，从而带动钢巻10转动，使钢巻10进行放料；从而把将钢巻 料开巻伸展成钢条料，自动进料进入板料导向装置3。
上述的板料导向装置3设有导引钢条料通过的水平通料口，该通料口可
以使钢条料被水平送至下一工序冲孔装置上。
在冲孔装置上设有上部的凸模和下部的凹模，随着钢条料的进料，上
部的凸模向下冲压，由于凸模与凹模的相互作用，对钢条料进行冲孔落料; 凸模在动力控制下形成连续冲孔，冲出的孔均布在钢条料上，在冲孔装置 上设有打料杆，该打料杆可以将落料推出凹模型腔。冲孔的动力可以由液 压控制，也可以由电机控制。
冲孔后的钢条料再被送入角钢成型装置4，对其进行弯折。角钢成型装 置4包括电机41、与电机41联接的传动齿轮组42及渐进式弯折机构43;该传 动齿轮组42包括至少三组的传动装置，每组传动装置分别驱动相应的弯折 机构43，本实施例的传动齿轮组采用五组传动装置，所述每组传动装置包 括相互啮合的第一齿轮421和第二齿轮422、与第一齿轮配合的第一转轴423 及与第二齿轮配的第二转轴424;第一转轴423和第二转轴424上设有轴承， 所述渐进式弯折机构43包括分别安装在第一转轴和第二转轴上的上、下辊 轮，该上、下辊轮相互配合，该上辊轮的表面为具有一定角度的内凹形的 弯折结构，下辊轮的表面为与上辊轮表面内凹形相配合的外凸形的弯折结 构，且弯折的角度为渐进式，最后一组上、下辊轮的表面弯折角度为直角。 因为加工的关系，也可以为近似直角。其弯折方向均由辊轮的两端向中部弯折，弯折过程如下
第一步弯折，参见图2所示，第一组的弯折机构中的第一上辊轮430和
第一下辊轮431的表面内凹形和外凸形的弯折角度为160.5度。由钢巻拉伸成 的钢带10置于第一上辊轮430和第一下辊轮431弯折部之间，随着第一上辊 轮和第一下辊的转动，钢带10被弯折至160.5度。
第二步弯折，参见图3所示，第二组的弯折机构中的第二上辊轮432和 第二下辊轮433的表面内凹形和外凸形的弯折角度为135度。经第一步弯折 后的钢带10前进至第二上辊轮432和第二下辊轮433弯折部之间，经过此步 的弯折，钢带10被进一步弯折至135度。
第三步弯折，参见图4所示，第三组的弯折机构中的第三上辊轮434和 第三下辊轮435的表面内凹形和外凸形的弯折角度为112.5度。经第二步弯折 后的钢带10前进至第三上辊轮434和第三下辊轮435弯折部之间，钢带10被 进一步弯折至112.5度。
第四步弯折，参见图5所示，第四组的弯折机构中的第四上辊轮436和 第四下辊轮437的表面内凹形和外凸形的弯折角度为90度。经第三步弯折后 的钢带10前进至第四上辊轮436和第四下辊轮437弯折部之间，钢带10被进 一步弯折至90度。
在最后一个传动装置上接有平稳钢带角度装置，该平稳钢带角度装置 包括与最后一个传动装置的齿轮啮合的第三齿轮425、安装在第三齿轮上的 第三转轴426及相对应的第四转轴427，并在第三转轴426与第四转轴427上 分别设有第五上辊轮438和第五下辊轮439，第三转轴426和第四转轴427上 分别设有对应的轴承，该第五上辊轮438和第五下辊轮439的表面为相互配合的内凹形及外凸形的弯折结构，且弯折角度为85°—90°，也可以为近似 直角。
平稳钢带角度装置，参见图6所示，第五上辊轮438和第四下辊轮439的 表面内凹形和外凸形的弯折角度为88度。经上述第四步弯折后的钢带10前 进至第五上辊轮438和第五下辊轮439弯折部之间，钢带10被进一步弯折至 88度，因第五下辊轮439被动转动，即通过钢带10的移动带动第五下辊轮439 转动，从而使钢带的角度稳定在88度上。
弯折成88度角的钢带10继续前进，到达由NC数控设定好的长度，经过 液压飞剪装置进行剪切。
上述液压飞剪装置5包括电机51、传动丝杆52和刀座53，所述电机51的 电机轴上设有第一同步带轮54，该第一同步带轮54经同步带55与传动丝杆 52上第二同步带轮56相联，在传动丝杆52上设有与之配合的丝母57上，刀 座53上安装有切刀58，切刀58分为上刀581和下刀582两部分，其中上刀581 由液压油缸50所驱动。参见图7及图8所示。工作时，电机51经减速传动后 由同步带55带动传动丝杆52转动，使与传动丝杆52配合的丝母57在传动丝 杆52上前、后移动，从而带动其上的刀座53及刀座上的切刀58做相应的移 动；当切刀58移动至传动丝杆52上的位置与预设好的钢带长度相符时，油 压油缸50驱动上刀加速向下切断钢带。
使用时，设置在开巻机上的料带由人工将料头引入板料导向装置、冲 孔装置，料头进入冲孔装置后，开巻放料装置连续放料，料带经冲孔后， 再经角钢成型装置弯折成近似直角后，由测长装置测长并进入往复式液压 飞剪装置工作范围，同时其头部已进入后工序的护圈成型装置，当通过测长装置的直角钢带达到预先设定长度时，信号送到控制中心，控制中心通 知往复式液压飞剪启动，往复式液压飞剪国的液压油缸驱动切刀中的上刀 向下运动完成切断工作，此时直角钢带10以与刀座上的切刀在传动丝杆上 移动的同步速度前进，切断钢带后，上刀提升，切刀快速后退到初始工位， 直角钢带料被定长切断后，在护圈成型装置内完成最后的成型工序，成为 钢巻护圈的成品。
权利要求
1.一种钢卷护圈的一体成型的加工方法，步骤如下(1)将带钢卷料开卷伸展成钢条料；(2)在钢条料上均布冲压安装孔(3)将带钢条料折弯成带钢角料；(4)将带钢角料滚圆成型；其特征在于上述步骤在专用设备中一次成型完成。
2. —种实现权利要求l所述的钢巻护圈的一体成型的加工方法中的专用加 工设备，包括机架、开巻放料装置、板料导向装置、角钢成型装置、液压 飞剪装置及成型装置，开巻放料装置置于机架一端，所述板料导向装置、 角钢成型装置、液压飞剪装置及成型装置依次安装在机架上，其特征在于 在板料导向装置及角钢成型装置之间安装有冲孔装置，所述角钢成型装置 包括电机、与电机联接的传动齿轮组及渐进式弯折机构；该传动齿轮组包 括至少三组的传动装置，每组传动装置分别驱动一个驱动弯折机构，所述 每组传动装置包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮、与第一齿轮配合的第 一转轴及与第二齿轮配的第二转轴；所述渐进式弯折机构包括安装在第一 转轴和第二转轴上的上、下辊轮，该上、下辊轮的表面分别为相互配合的 内凹形及外凸形的结构，且每组上、下辊轮的弯折角度为渐进递增，直至 最后一组上、下辊轮的表面弯折角度为直角。
3. 根据权利要求2所述的钢巻护圈的一体成型的加工设备，其特征在于所 述最后一个传动装置还接有平稳钢带角度装置，该平稳钢带角度装置包括 与最后一个传动装置相啮合的第三齿轮、安装在第三齿轮上的第三转轴及相对应的第四转轴，并在第三转轴与第四转轴上分别设有第五上辊轮和第 五下辊轮，该第五上辊轮和第五下辊轮的表面为相互配合的内凹形及外凸形的弯折结构，且弯折角度为85。一90。之间。
4. 根据权利要求3所述的钢巻护圈的一体成型的加工设备，其特征在于所述液压飞剪装置包括电机、传动丝杆和刀座，所述电机通过同步带及同步 带轮与传动丝杆连接，在传动丝杆上设有与之配合的丝母上，刀座固定在 丝母上，刀座上安装有切刀，切刀分为上刀和下刀两部分，上刀由液压油 缸所驱动。
5. 根据权利要求2所述的钢巻护圈的一体成型的加工设备，其特征在于在冲孔装置设有相互配合的上部凸模和下部凹模。
6. 根据权利要求2所述的钢巻护圈的一体成型的加工设备，其特征在于所述板料导向装置设有导引钢条料通过的水平通料口。
全文摘要
本发明涉及一种钢卷护圈的一体成型加工方法及加工设备。主要是用于钢材厂的钢卷保护材料的制作，防止钢卷在运输途中由于碰撞而损坏。其加工方法是在专用设备中将钢卷开卷伸展成钢条料、在钢条料上冲压有安装孔、将钢条料折弯成带钢角料、再将钢角料滚圆成型四个步骤把钢卷一体成型。其加工设备包括机架、位于机架一端的开卷放料装置及依次置放在机架上的板料导向装置、冲压装置、角钢成型装置、液压飞剪装置及成型装置，角钢成型装置包括电机、与电机联接的传动齿轮组及由传动齿轮组所驱动的渐进式弯折机构。本发明设备的开卷、冲孔、折弯、成型四步工序合在一起完成，生产效率高、安全可靠、消除了吊运安全隐患；降低成本，操作方便。
文档编号B23P15/00GK101574767SQ20081003714
公开日2009年11月11日 申请日期2008年5月8日 优先权日2008年5月8日
发明者军 周 申请人:上海宝钢工贸实业总公司