一种平法兰自动整形成型机的制作方法

本发明涉及一种在条型钢板卷在不加温的状态下，一次完成洗边、去尖角毛刺和校平后在宽度方向连续弯曲成弧形、冲孔、切断共6个工序的机械，属于金属板材加工机械设备技术领域。

背景技术：

传统的制作平法兰工艺是使用简易的三棍法兰机，利用带钢一次卷制一个平法兰。这种方法的缺点一是得去掉两端的直头，比较费料，卷制质量低；二是带钢材质较差时，弯曲时容易断裂和弧度精度比较低。随着带钢质量的提高，现有的平法兰制作工艺已经采用优质的开平钢板，进行纵剪成和带钢相同尺寸的钢板卷材，现在的板材质量能保证弯曲成型不再有断裂现象发生，而且弯曲的弧度精度能满足要求。但是带钢纵剪后有宽度精度不够高，宽度相差2mm，且有尖角和毛刺，影响法兰卷制成型，同时还不能自动冲孔和切断，十分有必要设计对平法兰进行卷制、冲孔、切断的机械。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种平法兰自动整形成型机，这种机械可以对剪切的带钢进行铣边、去除尖角、毛刺和校平，并且可以进行横向弯曲、冲孔和切断。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种平法兰自动整形成型机，它包括主平台、主电动机、板卷料架、校平部分、成型部分，料卷装在板卷料架上，板卷料架与主平台相对，校平部分和成型部分安装在主平台上，主电动机与校平部分相连接；

校平部分包括齿轮箱、整形轮、校平轮，两个齿轮箱固定安装在主平台的前端，两个齿轮箱平行相对，两个齿轮箱的长度方向与带钢运行的方向相同，整形轮和校平轮分别安装在两个平行齿轮箱之间，主电动机的电机轴通过减速机与齿轮箱相连接，齿轮箱内的齿轮分别与整形轮和校平轮的轮轴相连接，料卷的带钢平面从整形轮和校平轮之间穿过；

成型部分包括固定成型轮、调整成型轮、成型伺服电机、成型丝杠副、液压油缸、冲切支架、切刀、冲孔模具，固定成型轮、调整成型轮分别安装在主平台后部的上平面，固定成型轮和调整成型轮水平放置，成型伺服电机固定在主平台一侧，成型伺服电机通过传动齿轮、成型丝杠副和滑块与调整成型轮相连接，固定成型轮和调整成型轮的轮周夹持在带钢平面的两侧，带钢平面从固定成型轮和调整成型轮之间穿过，液压油缸安装在冲切支架的上方，切刀和冲孔模具分别安装在冲切支架内，切刀和冲孔模具分别与穿过固定成型轮和调整成型轮后的带钢平面相对。

上述平法兰自动整形成型机，所述板卷料架为直立的钢制框架，钢制框架上有水平的支撑套筒，料卷位于垂直方向，料卷的中心孔套在支撑套筒上，料卷外侧安装有压料轮，压料轮与压料轮拉簧相连接，压料轮压在料卷的右侧外表面，料卷的带钢平面位于水平面，料卷的带钢前端与主平台相对。

上述平法兰自动整形成型机，它还有进料装置，进料装置包括进料压轮和导向轮，进料压轮水平放置，进料压轮的轮轴两端分别有支架固定在主平台的前端，导向轮固定在进料压轮后方的主平台台面上，两个导向轮水平放置，两个导向轮分别位于带钢的两侧，两个导向轮中间环绕导向轮圆周有凹槽，板卷料架的带钢前端通过进料压轮的下表面后从两个导向轮的凹槽中穿过。

上述平法兰自动整形成型机，它还有铣边装置，铣边装置包括两个铣边电机和两个端铣刀，两个铣边电机分别安装在主平台的前部两侧，两个铣边电机位于导向轮和齿轮箱之间，两个端铣刀分别与两个铣边电机的电机轴相连接，两个端铣刀分别位于带钢两侧，端铣刀与带钢边缘相对。

上述平法兰自动整形成型机，所述校平部分的整形轮为两个，两个整形轮的轮轴分别连接在主平台的两侧的齿轮箱上，两个整形轮上下放置，两个整形轮之间的间隙与带钢的厚度相匹配，带钢平面从两个整形轮之间通过，整形轮的轮轴通过齿轮箱、链轮与主电动机的电机轴相连接，两个整形轮相对的圆周平面中间分别为整形槽，整形槽的宽度与带钢的宽度相匹配，整形槽的深度小于1/2带钢的厚度，整形槽槽底两侧边缘为圆角，圆角与带钢的两侧边缘相对。

上述平法兰自动整形成型机，所述校平部分的校平轮为6-10个，6-10个校平轮分为相等的上下两列，两列校平轮平行相对，两列校平轮的轮轴分别连接在主平台的两侧的齿轮箱上，两列校平轮之间的间隙与带钢的厚度相匹配，带钢平面从两列校平轮之间通过，校平轮的轮轴通过齿轮箱、链轮与主电动机的电机轴相连接。

上述平法兰自动整形成型机，所述主平台上平面的固定成型轮前后排列，固定成型轮的轮轴固定在主平台上平面，调整成型轮位于两个固定成型轮连线的一侧的位置，调整成型轮的轮轴下端固定在滑块上，滑块嵌在主平台上表面的滑槽中，滑槽的长度方向与两个固定成型轮连线垂直，两个固定成型轮和调整成型轮的圆周平面上分别有环绕圆周的水平凹槽，水平凹槽的宽度与带钢的厚度相匹配，带钢的两侧边缘分别嵌在固定成型轮和调整成型轮的水平凹槽中，带钢与水平凹槽为滑动配合。

上述平法兰自动整形成型机，所述冲切支架的下端安装在冲切移动架上，冲切移动架放置在冲切底座上，冲切底座中安装有冲切伺服电机和冲切丝杠副，冲切丝杠副与冲切移动架相连接，冲切伺服电机与冲切丝杠副相连接。

上述平法兰自动整形成型机，所述出料压辊安装在冲切支架上，主平台的上表面上还有出料托辊，出料托辊位于冲切支架的后方，出料托辊的辊面上端高于主平台的上表面，带钢冲孔后与出料托辊上表面相对，出料托辊的下方有支撑架，支撑架的上端与出料托辊的辊轴两端相连接，支撑架是固定在主平台上。

本发明的有益效果是：

本发明的铣边装置可以精确控制带钢进料的宽度；校平部分的整形轮采用凹槽结构，可以将带钢的尖角、毛刺去除，并可以将带钢边缘修正为圆角，校平轮可以将带钢校平；成型部分的固定成型轮和调整成型轮可以将带钢弯曲成平法兰形状，并可以通过移动调整成型轮的位置调整平法兰的在平法兰达到所需的弧度一周时自动切断，没有废料也节省了原材料，并通过移动冲切支架可以满足不同直径的平法兰的切断和冲孔。

本发明结构合理、操作方便，可以对带钢进行铣边、去除尖角、毛刺和校平，并可以根据需要制作不同直径的平法兰，对平法兰进行自动冲孔和切断，这些工序在本设备上一次完成，不但节省了原材料，也提高了产品质量，提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的正视图；

图3是图1的俯视图；

图4是整形轮的结构示意图。

图中标记如下：板卷料架1、压料轮拉簧2、压料轮3、料卷4、带钢5、主平台6、进料压轮7、导向轮8、端铣刀9、铣边电机10、整形轮11、校平轮12、齿轮箱13、固定成型轮14、调整成型轮15、滑块16、滑槽17、成型伺服电机18、成型丝杠付19、卸料板20、冲孔模具21、切刀22、冲切支架23、冲切移动架24、冲切底座25、冲切丝杠副26、冲切伺服电机27、液压油缸28、油箱29、油泵30、电机31、油路32、主电动机33、链轮34、出料托辊35、出料压辊36、圆角37、整形槽38。

具体实施方式

本发明由主电动机33、板卷料架1、进料装置、铣边装置、校平部分、成型部分组成。

图1、2、3显示，板卷料架1为直立的钢制框架，钢制框架上有水平的支撑套筒和压料轮拉簧2、压料轮3，压料轮3在压料轮弹簧2的拉力下对料卷4压紧，防止料卷4松开，料卷4位于垂直方向，料卷4的中心孔套在支撑套筒上，料卷4可以在支撑套筒的支持下进行转动，料卷4的带钢平面位于水平面，料卷4的带钢5的前端通过进料装置和铣边装置进入校平部分。

图1、2、3显示，进料装置包括进料压轮7和导向轮8。进料压轮7水平放置，进料压轮7的轮轴两端分别有支架固定在主平台6的前端，导向轮8固定在进料压轮7后方的主平台6台面上，两个导向轮8水平放置，两个导向轮8分别位于带钢5的两侧，两个导向轮8中间环绕导向轮圆周有凹槽，板卷料架1的带钢5前端通过进料压轮7的下表面后从两个导向轮8的凹槽中穿过。

图1、2、3显示，铣边装置包括两个铣边电机10和两个端铣刀9。两个铣边电机10分别安装在主平台6的前部两侧，两个铣边电机10位于导向8轮和齿轮箱13之间，两个端铣刀9分别与两个铣边电机10的电机轴相连接，两个端铣刀9分别位于带钢5两侧，端铣刀9与带钢5边缘相对。铣边装置的作用是对带钢5的宽度进行控制，调整好两个端铣刀9之间的距离可以将对带钢5两侧进行铣加工，保证带钢5的宽度精确符合要求。两个铣边电机10的电机座的固定螺孔为长孔，两个铣边电机10的前后位置可以调整，以精确调整两个端铣刀9之间的距离。

图1、2、3显示，校平部分包括主平台6、整形轮11、校平轮12。主平台6由钢板和型钢焊接而成，两个齿轮箱13用螺栓固定在主平台6的两侧，齿轮箱13垂直放置，整形轮11和校平轮12分别安装在主平台6的两个平行的齿轮箱13之间，主电动机33的电机轴通过减速机、联轴器和链轮34分别与齿轮箱13相连接，齿轮箱13与整形轮11和校平轮12相连接，料卷4的带钢平面从整形轮11和校平轮12之间穿过，整形轮11和校平轮12均为主动轮，可以带动带钢5向前移动。

图1、2、3显示，整形轮11为两个，两个整形轮11的轮轴分别与由轴承安装在主平台6的两侧的齿轮箱13之间，两个整形轮11上下放置，两个整形轮11之间的间隙与带钢5的厚度和宽度相匹配，带钢5平面从两个整形轮5之间通过，整形轮11的轮轴通过齿轮箱13和联轴器、减速机与主电动机的电机轴相连接。

图4显示，两个整形轮11相对的圆周平面中间分别为整形槽，整形槽的宽度与带钢5的宽度相匹配，整形槽38的深度小于1/2带钢5的厚度，整形槽38槽底两侧边缘为圆角37，圆角38与带钢5的两侧边缘相对。整形槽38可以将带钢5的尖角、毛刺去除，并可以将带钢5边缘修正为0.2--1.0mm的圆角。

图1、2、3显示，校平轮12为6-10个，6-10个校平轮12分为相等的上下两列，两列校平轮12平行相对，两列校平轮12的轮轴分别与由轴承垂直安装在主平台6的两侧的齿轮箱13上，两列校平轮12之间的间隙与带钢5的厚度相匹配，带钢5平面从两列校平轮12之间通过。通过校平轮12的碾压可以使带钢5平整，去除带钢5的应力而校平。

图1、2、3显示，成型部分包括主平台6、固定成型轮14、调整成型轮15、成型伺服电机18、出料托辊35、出料压辊36，主平台6为立体框架，主平台6的上平面分别安装固定成型轮14和调整成型轮15，固定成型轮14和调整成型轮15的平面平行相对，带钢平面从固定成型轮14和调整成型轮15之间穿过。

图1、2、3显示，两个固定成型轮14前后排列，固定成型轮14的轮轴固定在主平台6上平面，调整成型轮15位于两个固定成型轮14连线的一侧的位置，成型伺服电机18固定在主平台6一侧，成型伺服电机18通过成型丝杠付19带动滑块16移动，调整成型轮15安装在滑块16上，滑块16带动调整成型轮15移动。

调整成型轮15的轮轴下端固定在滑块16上，滑块16嵌在主平台6上表面的滑槽17中，滑槽17的长度方向与两个固定成型轮14连线垂直。通过移动滑块16在滑槽17中的位置，可以移动调整成型轮15与固定成型轮14之间的距离，从而达到调整通过固定成型轮14和调整成型轮15的带钢5的平面弯曲度，进而实现形成不同直径的平法兰。

图1、2、3显示，两个固定成型轮14和调整成型轮15的圆周平面上分别有环绕圆周的水平凹槽，水平凹槽的宽度与带钢平面的厚度相匹配，带钢平面的两侧边缘分别嵌在固定成型轮14和调整成型轮15的水平凹槽中移动。水平凹槽对带钢5的平面施行约束，保证带钢5形成平面法兰结构。

图1、2、3显示，成型部分还包括液压油缸28、冲切支架23、切刀22、冲孔模具21、油箱29、油泵30、电机31、油路32等。液压油缸28安装在冲切支架23的上方，切刀22和冲孔模具21分别安装在冲切支架23内，切刀22、冲孔模具21的动作由液压油缸28驱动。切刀22和冲孔模具21分别与穿过固定成型轮14和调整成型轮15后的带钢平面相对，冲孔模具21对带钢5进行冲孔，在带钢5形成的平法兰达到所需的一周时切刀22对带钢5进行切断，没有废料也就节省了原材料。

图1显示，卸料板20安装在冲切移动架24上，位于冲孔模具21前面，冲孔模具21冲孔后抬起时，卸料板20将带钢5挡住不和冲孔模具21一起上升。

图1、2、3显示，冲切支架23安装在冲切移动架24上，冲切移动架24放置在冲切底座25上，冲切底座25中安装有冲切伺服电机27和冲切丝杠副26，冲切丝杠副26与冲切移动架24相连接，冲切伺服电机27与冲切丝杠副26相连接，冲切伺服电机27带动冲切丝杠副26使冲切移动架24移动位置，达到调整冲切支架23位置的目的，通过移动冲切移动架24可以满足不同直径的平法兰的切断和冲孔。

图1、2、3显示，出料托辊35位于冲切移动架24的后方，带钢冲孔后与出料托辊35上表面相对，出料托辊35安装在主平台6上，出料托辊35的作用是将成弧后的带钢高于原来的水平面，带钢旋转到成型辊时高于成型辊，避免和成型辊相碰。带钢5冲孔后沿着出料托辊35上表面向斜上方移动，保证带钢5转动到固定成型轮14位置时能够在固定成型轮14上方成螺旋状继续往前移动，避免固定成型轮14妨碍带钢5形成圆环形的平法兰。在冲切支架的侧面还有出料压辊36，出料压辊36是保证在切断时带钢5保持水平和稳定。

本发明的工作过程如下：

首先将料卷4的带钢5的前端插入的整形轮11之间，然后开动主电动机33，主电动机33带动整形轮11和校平轮12转动，整形轮11和校平轮12驱动带钢5前行，带钢5前行后启动铣边电机10通过端铣刀9进行铣边，带钢5前行通过整型轮11对带钢5进行去尖角、毛刺、压制圆角的操作；

带钢5进入固定成型轮14和调整成型轮15之间，带钢平面的两侧边缘沿着固定成型轮14和调整成型轮15的水平凹槽内移动，形成平面法兰结构，平法兰的直径通过移动调整成型轮15与固定成型轮14之间的距离进行调整；

弯曲后带钢5移动到冲切移动架24中，油箱29、油泵30、电机31、油路32为油缸28提供液压动力，液压油缸28驱动冲孔模具21对带钢5进行冲孔，带钢5冲孔后沿着出料托辊35上表面向斜上方移动，保证带钢5转动到固定成型轮14位置时能够在固定成型轮14上方成螺旋状继续往前移动。在带钢5形成的平法兰达到所需的一周时，液压油缸28驱动切刀22对带钢5进行切断，冲孔模具21和切刀22两个工位的转换由控制装置自动进行切换，平法兰的直径变化时通过冲切底座25的传动丝杠副26、冲切伺服电机27对冲压移动架24的位置进行调整。

本发明的一个实施例如下：

板卷料架1的高度为1800mm，夹紧中心高950；

料卷4的直径为1750mm；

带钢5的宽度为50mm×5mm、60mm×6mm和70×7mm三种规格；

主平台6的高度为830mm，长度为2350mm，宽度为500mm；

整形轮11的直径为102mm，宽度为90mm，整形槽的宽度为50^＋0.1mm，深度为2mm、60^+0.1、70^+0.1三种进行更换；

校平轮12的直径为100mm，宽度为90mm；

固定成型轮14的直径为200mm，水平凹槽12的宽度为5.5mm6.5mm和7.5mm三种可根据带钢厚度进行更换,或改变中间的垫片厚度；

调整成型轮15的直径为200mm；

液压油缸28的型号为缸径200mm；

冲切移动架24的高度为1300mm，长度为350mm，宽度为250mm，冲切高度750mm；

切刀22的宽度为80mm；

冲孔模具16的冲孔直径为14和19mm；

出料托辊35的直径为65mm，长600。

料架中心高1000mm

压料轮3直径80mm

液压泵站高450mm长和宽600mm,电机15kw,配套轴流柱塞泵cy14-1b；

冲切底座25高550mm，宽250mm，长2500mm

冲切移动架24宽250mm，高180mm，长500mm；

冲切丝杠付26长2500mm，直径40mm；

成型伺服电机18、冲切伺服电机27的功率均为为1.5千瓦；

主电动机33为15千瓦。