CN101474649B - 一种辊轧通过式制动块矫平机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辊轧通过式制动块矫平机，它包括：电动机、蜗轮蜗杆减速器、四个链轮、四组压辊、四组齿轮和机架；经上、下工作辊施加给制动块的交变压力，使多种原始曲率逐步变为单一曲率，消除零件内部应力，避免应力反弹，从而达到矫平的目的；本发明的有益技术效果是：取代了现有技术中的冲床矫平，提供了工作效率，增强了安全性、矫平效果好，矫平后的制动块平面度达到0.05-0.1％。

Description

一种辊轧通过式制动块矫平机

技术领域

本发明涉及一种零件矫平技术，尤其涉及一种辊轧通过式制动块矫平机。

背景技术

由于条料自身的瓢曲、弧弯、波浪形和扭曲等缺陷，条料须经矫平工序后才能达到工艺要求，现有技术中，用于零件矫平的装置大都采用冲床矫平。

冲床矫平主要存在以下几个缺陷：

1)效率低下、工艺性和精度差

采用冲压工艺对零件进行矫平，厚度δ＝3mm的零件在80吨冲床上矫平，单班产量5000件，其效率十分低下；而且厚度δ＝4～6mm的零件在平板模上无法矫平，需在齿形模上矫平，零件只能够达到0.2以上的平面度。由齿形模矫平δ＝4～6mm的零件需在160吨～250吨冲床上进行，其模具表面存在凹凸不平的齿形，如果有一齿形恰好在零件孔沿，则会造成该孔变形，通规不能通过，严重影响零件的表面质量和工艺性能。

2)冲床矫平工艺存在较大安全隐患：

在冲床上矫平，由于零件面积小，虽有保障操作者安全的二类工具，但操作者图快而经常不使用二类安全工具，取放零件时直接用手进入模具工作区操作，很容易造成人身伤害。

综上所述，现有技术中普遍使用的冲床矫平工艺远远满足不了市场的需求，企业急需找到一种高效、安全的矫平设备来取代冲床矫平。

发明内容

本发明公开了一种辊轧通过式制动块矫平机，它包括：电动机、蜗轮蜗杆减速器、四个链轮、四组压辊、四组齿轮和机架；

四组压辊分四排排列于机架内，每组压辊各有两排，第一、二组压辊排列于同一水平面，构成第一排上传动辊和第二排上工作辊；第三、四组压辊排列于同一水平面，构成第三排下工作辊和第四排下传动辊；各压辊两端与机架采用滚针轴承配合，两排工作辊间留有一定间隙，且间隙大小可调；

所述的机架的两侧各设有两组齿轮与四组压辊匹配并与四组压辊轴传动连接；每组齿轮中有一个齿轮与一个链轮轴传动连接，每组齿轮内的各齿轮与该组内另一排相邻的两个齿轮齿连接；

电动机与蜗轮蜗杆减速器传动连接；蜗轮蜗杆减速器有两个动力输出轴分别位于机架的两侧，并分别和与其同侧的两个链轮传动连接。

所述的每组压辊的个数＞10，每组齿轮中间位置的一个与链轮轴传动连接。电动机与蜗轮蜗杆减速器通过三角皮带传动连接；蜗轮蜗杆减速器的动力输出轴通过链条与链轮传动连接。

本发明的有益技术效果是：取代了现有技术中的冲床矫平，提供了工作效率，增强了安全性、矫平效果好，矫平后的制动块平面度达到0.05-0.1％。

附图说明

图1，本发明的装置结构侧视图；

图2，本发明的装置结构图；

图3，本发明的装置零件矫平原理简图；

图4，材料应力应变图；

图5，零件曲率原始状态示意图；

图6，矫平过程曲率变化示意图；

图7，曲率变化曲线图；

图中：电动机1、蜗轮蜗杆减速器2、链轮3、压辊4、齿轮5、机架6。

具体实施方式

塑性变形后的材料再经受反向变形载荷时其屈服限降低的现象称为“包辛格效应”。如图4所示，将原材料拉伸至超过屈服点A并在到B点为止的范围内产生塑性变形，卸载后，应力应变沿BC线变化，若再压缩，则可得到比拉伸时更低的屈服点D；先压缩后拉伸时也会出现类似现象。

将图4的座标变成弯曲力矩和零件曲率M-1/ρ，参见图7，如将具有三种曲率1/ρ₀₁、1/ρ₀₂、1/ρ₀₃的零件弯成同一曲率1/ρ₁，然后卸载，则曲率分布将由X₀变为X₁；若再向反方向弯成曲率1/ρ₂，卸载后其曲率分布变为X₂；参见图5、6，正反弯曲次数愈多，则曲率愈趋均匀(体现在图4中即为：X₀＞X₁＞X₂……)，且曲线很快向纵轴靠拢，即零件趋于平坦。

因为矫正条件与被矫零件内的应力度系数α有关，

$\mathrm{\α}=\frac{\mathrm{ES}}{2{\mathrm{\σ}}_s\mathrm{\ρ}}$

式中：ρ为矫正曲率半径，E为材料的弹性模量，S为板材厚度；σ_s为材料的屈服极限。

根据零件的咬入条件，最小矫正曲率半径为

ρ_min＝Ct

t为辊距，C为与压辊4数量有关的常数，见下表。

压辊数	5	7	9	…
					C	1.17	0.90	0.80	…

一般零件需往复多次方可矫平，矫正次数决定于α的大小，α愈大愈易矫平：

1)当α≤1时，无法矫平；

2)当α＝4～6时，需进行三次才能矫平；

3)当α＞6时，只需一次就能矫平。

对于高强度钢最好使α≥10。

由以上公式可知：辊数愈多、矫正曲率1/ρ愈大，则α愈大，矫正质量愈高；零件愈薄、材料曲服限愈高，则α愈小，零件愈难矫平。

综合上述的分析，本发明提出了一种辊轧通过式制动块矫平机，它包括：电动机1、蜗轮蜗杆减速器2、四个链轮3、四组压辊4、四组齿轮5和机架6；结构见图1、2；

各部件的连接关系如下：四组压辊4分四排排列于机架6内，每组压辊4的个数一般＞10。每组压辊4各有两排，第一、二组压辊4排列于同一水平面，构成第一排上传动辊和第二排上工作辊；第三、四组压辊4排列于同一水平面，构成第三排下工作辊和第四排下传动辊；各压辊4两端与机架6采用滚针轴承配合，两排工作辊间留有一定间隙，且间隙大小可调，在机架上设置一个长杆螺钉可调节该间隙。

所述的机架6的两侧各设有两组齿轮5与四组压辊4匹配并与四组压辊4轴传动连接；每组齿轮5中有一个齿轮5与一个链轮3轴传动连接，与链轮3轴传动连接的齿轮5一般选择中间位置的一个齿轮5。每组齿轮5内的各齿轮5与该组内另一排相邻的两个齿轮5之间齿连接。各组齿轮5之间有间隙，相互之间不连接，以防止各链轮3转速有差异时打烂齿轮5。

电动机1与蜗轮蜗杆减速器2传动连接；蜗轮蜗杆减速器2有两个动力输出轴分别位于机架6的两侧，并分别和与其同侧的两个链轮3传动连接。

电动机1与蜗轮蜗杆减速器2通过三角皮带传动连接；蜗轮蜗杆减速器2的动力输出轴通过链条与链轮3传动连接。

参见图3，本发明采用四组齿轮同步传动，四组压辊4同步运行，制动块在上、下工作辊间通过，制动块在被输送过程中，经上、下工作辊施加给制动块的交变压力，利用材料的“包辛格效应”，对制动块进行多次正反弯曲，使多种原始曲率逐步变为单一曲率，以达到消除其内部应力，避免应力反弹，从而达到矫平的目的。

操作者在进料方向手工将制动块连续送入矫平机，在出料口已矫平合格的制动块靠由于自重自行滑落出。可调节上下工作辊之间的间隙来适应不同厚度制动块，进料和出料方向上下压辊间隙可独立调节，从而可保证不同厚度和不同平面度制动块的工艺性要求。压辊4的数量也可根据不同需要进行调整。

使用本发明的矫平机对零件进行矫平不存在安全隐患，因矫平机进料口设计成封闭状态，只能容制动块进入，人的手指不能进入工作区，有效的保护了操作工人的安全。

现有技术中，冲床矫平的冲床常用功率：80吨冲床功率为7.5KW、160吨冲床功率为15KW、250吨冲床功率为30KW，而本发明的矫平机的功率为5.5KW，其能耗只有冲床的31.4％(平均)。

采用现有的冲床矫平工艺对制动块进行矫平后，制动块的平面度在[0.2以上；而采用本发明的矫平机对制动块进行矫平后，制动块的平面度可达到0.05～0.1，这对保证后续工艺的要求起到了良好的作用。

Claims (4)

1.一种辊轧通过式制动块矫平机，其特征在于：它包括：电动机(1)、蜗轮蜗杆减速器(2)、四个链轮(3)、四组压辊(4)、四组齿轮(5)和机架(6)；

四组压辊(4)分四排排列于机架(6)内，每组压辊(4)各有两排，第一、二组压辊(4)排列于同一水平面，构成第一排上传动辊和第二排上工作辊；第三、四组压辊(4)排列于同一水平面，构成第三排下工作辊和第四排下传动辊；各压辊(4)两端与机架(6)采用滚针轴承配合，两排工作辊间留有一定间隙，且间隙大小可调；

所述的机架(6)的两侧各设有两组齿轮(5)与四组压辊(4)匹配并与四组压辊(4)轴传动连接；每组齿轮(5)中有一个齿轮(5)与一个链轮(3)轴传动连接，每组齿轮(5)内的各齿轮(5)与该组内另一排相邻的两个齿轮(5)齿连接；

电动机(1)与蜗轮蜗杆减速器(2)传动连接；蜗轮蜗杆减速器(2)有两个动力输出轴分别位于机架(6)的两侧，并分别和与其同侧的两个链轮(3)传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种辊轧通过式制动块矫平机，其特征在于：所述的每组压辊(4)的个数＞10。

3.根据权利要求1所述的一种辊轧通过式制动块矫平机，其特征在于：每组齿轮(5)中间位置的一个与链轮(3)轴传动连接。

4.根据权利要求1所述的一种辊轧通过式制动块矫平机，其特征在于：电动机(1)与蜗轮蜗杆减速器(2)通过三角皮带传动连接；蜗轮蜗杆减速器(2)的动力输出轴通过链条与链轮(3)传动连接。

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