四辊正反向多次辊压装置的制作方法

本发明公开了一种四辊正反向多次辊压装置，涉及一种去应力卷板成形设备，属于机械工程领域。

背景技术：

筒形件或弧形件经常应用于航空、航天、船舶、压力容器等行业中，通常采用三辊式或四辊式卷板机进行单向辊压加工。采用传统辊压方式加工的筒形件或弧形件板材内部存在很大的残余应力，影响工件的加工精度，同时影响结构强度；尤其是带筋整体壁板等筒形件或弧形件，在辊弯后机械铣或化铣时，容易导致工件的较大变形，不能保证所需的加工精度。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种四辊正反向多次辊压装置，消除或显著降低单向辊压时的工件内部残余应力值，减少工件的回弹。该装置根据板材的尺寸及性能参数，把板材放入正反向多次辊压装置的上下辊之间多次辊压，先使工件弯曲半径小于目标半径，然后使工件弯曲半径大于目标半径，再通过所需的辊压次数逐渐靠近至目标半径，最终达到所需要的目标半径。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现，结合附图说明如下：

一种四辊正反向多次辊压装置，主要由两个下辊、两个上辊和机座3、两个上辊支撑座5组成，所述的下辊ⅰ1a、下辊ⅱ1b的两端通过轴承与机座连接3，作正向或反向同步转动，位于下辊ⅰ1a、下辊ⅱ1b中间上方的上辊2a和侧面的上辊2b分别与两个上辊支撑座5连接，两个支撑座5通过与升降机构连接实现上下独立移动，所述上辊2a通过传动齿轮6带动作主动旋转。

所述的升降机构为液压机构或机械机构。

所述的同步转动机构4的一个齿轮与参数相同的两个下辊齿轮同时啮合，使下辊ⅰ1a、

下辊ⅱ1b同步转动。

所述的上辊(2a)有独立的转动机构，上辊2a和下辊ⅰ1a、下辊ⅱ1b都能作主动旋转。

技术效果：本发明的正反向多次辊压装置，与使用传统三辊卷板机或四辊卷板机的单向辊压相比，通过多次的正反向交替辊压，提供一种有效去除板材厚度方向残余应力的辊压设备，能够消除或显著降低筒形件或弧形件内部的残余应力，尤其是显著提高带筋整体壁板式工件机械铣或化铣后的加工精度。

附图说明

图1为装置结构示意图；

图2为装置左视图；

图3为装置右视图；

图4为辊压开始前板材定位示意图，将板材放入装置的上下辊间，利用侧面上辊板材定位；

图5为正向辊压示意图，使用两个下辊和两个下辊中间上方的上辊进行正向辊压；

图6为反向辊压示意图，使用两个上辊和两个上辊中间下方的下辊进行反向辊压。

其中：1a.下辊ⅰ，1b.下辊ⅱ，2a.上辊，2b.侧上辊，3.机座，4.下辊同步转动机构，5.上辊支撑座，6.上辊转动机构。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明的具体内容及其工作过程。

所述四辊正反向多次辊压装置主要由下辊ⅰ1a、下辊ⅱ1b、上辊2a、上辊2b和机座3以及两个上辊支撑座5组成，所述的下辊ⅰ1a、下辊ⅱ1b与机座3连接，可正向或反向同步转动，位于下辊ⅰ1a、下辊ⅱ1b中间上方的上辊2a和侧面的上辊2b分别与两个上辊支撑座5连接，两个上辊支撑座5通过升降机构实现上下独立移动，上辊2a可主动转动。升降机构可以是液压机构或机械机构；同步转动机构4的一个齿轮与参数相同的两个下辊齿轮同时啮合，使下辊ⅰ1a、下辊ⅱ1b同步转动，上辊2a具有独立的转动机构6从而能够主动转动。

图1为装置结构示意图，装置主要由机座、两个下辊、两个上辊、上辊支撑座等部件构成；

图2为辊压开始前板材定位示意图，将板材放入装置的上下辊间，位于两下辊中间上方的上辊下压夹持板材并利用侧面上辊对其进行定位；

图3为正向辊压示意图，利用两下辊及位于两下辊中间上方的上辊对板材进行正向辊压成形，辊压后半径小于目标半径；

图4为反向辊压示意图，位于两下辊中间上方的上辊上升，侧面上辊下降，利用两上辊及位于两上辊中间下方的下辊对板材进行反向辊压成形，辊压后半径大于目标半径。

下面举例说明正反向多次辊压装置的工作过程。

将板材放入正反向多次辊压装置中，使用两个下辊和处于两个下辊中间上方的上辊夹住板材，下降侧面的上辊高度，输送板材顶至侧面的上辊，定位板材。上升侧面的上辊高度，下降两个下辊中间上方的上辊压下板材，对板材进行第一次正向辊压，辊压后半径小于工件的目标半径。下降侧面的上辊高度，上升两个下辊中间上方的上辊，使用两个上辊和处于两个上辊中间下方的下辊压下板材，对板材进行第一次反向辊压，辊压后半径大于工件的目标半径。根据板材的尺寸和性能判断是否需要继续辊压，如果需要继续正反向辊压，则上升侧面的上辊高度，下降两个下辊中间上方的上辊压下板材，对板材进行下一次正向辊压，其辊压半径小于工件的目标半径，但大于上一次正向辊压后的半径；再次下降侧面的上辊高度，上升两个下辊中间上方的上辊，使用两个上辊和处于两个上辊中间下方的下辊压下板材，对板材进行下一次反向辊压，其辊压半径大于工件的目标半径，但小于上一次反向辊压后的半径，如此进行多次正反向辊压直至工件半径靠近目标半径。如果需要结束辊压，则上升侧面的上辊高度，下降两个下辊中间上方的上辊压下板材，直接辊压至目标半径，结束辊压。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种四辊正反向多次辊压装置，涉及一种去应力卷板成形设备，属于机械工程领域。该装置由两个下辊、两个上辊和机座、两个上辊支撑座组成，其中，两个下辊与机座连接，可正向或反向同步转动，位于两下辊中间上方的上辊和侧面的上辊分别与两个上辊支撑座连接，支撑座通过升降机构实现上下独立移动。利用两个下辊及下辊中间上方的上辊对板料进行正向辊压，利用两个上辊及上辊中间下方的下辊对板料进行反向辊压，通过交替正反向辊压，使工件的半径逐渐靠近目标半径。该装置可消除或显著降低工件内部残余应力，提高带筋整体壁板等工件机械铣或化铣后的加工精度。

技术研发人员：李明哲;王立岩;付文智;李锐
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2017.06.28
技术公布日：2017.09.15