CN101912904B

CN101912904B - 可调节带材滚弯机

Info

Publication number: CN101912904B
Application number: CN2010102600312A
Authority: CN
Inventors: 杨更荣; 姚万杰
Original assignee: No 618 Research Institute of China Aviation Industry
Current assignee: No 618 Research Institute of China Aviation Industry
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-08-19
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2030-08-19
Also published as: CN101912904A

Abstract

本发明公开了一种可调节带材滚弯机，可滚弯不同直径、宽度和厚度的精度较高的金属带材圆筒形零件，其特征是：采用不对称的三轴滚弯，有效解决弹性材料滚弯后两端的直边问题，成型圆度好；用同步齿形带传动机构取代齿轮传动机构带动滚轮转动，传动平稳，结构简单，易于加工；采用工字形滑块机构调整上滚轮与下滚轮的位置，滑动平稳，保证上滚轮与下滚轮中心平行，滚弯的筒形零件不扭曲。本发明结构简单独特，置于钳工工作台上即可完成不同直径的滚圆，圆度0.50mm以内；滑块调节后可实现直径￠70-￠280mm的零件滚圆；上下滚轮组件均为空心组合件，工人用手柄带动主动轴转动即可操作设备，操作方便灵活，劳动强度降低；同时该设备加工成本低，易于制造，满足中小批量低成本、快速生产的要求。

Description

可调节带材滚弯机

技术领域

本发明属于金属成型技术领域，特别涉及一种可调节的带材滚弯机。

背景技术

本发明是针对某一任务要求对薄材料、大直径弹性材料的屏蔽罩成型而研制，屏蔽罩成型圆度的好坏直接影响屏蔽套筒组件的磁屏蔽性能。本发明的难点是零件材料为81HMA弹性合金，直径为￠176mm，厚度很薄(0.50mm)，材料弹性大，很难成圆，因而任务要求的圆筒零件成型后圆度0.50mm很难保证。研制前靠钳工手工将零件贴在模具上敲制而成，需技能较高的工人才能完成曲率半径均匀的一个零件，但效率很低而且筒形件接口因材料弹性恢复造成接口直边较长，不能满足批量生产要求。

目前市场现有滚弯设备不符合本单位任务研究需求，其缺陷及原因为：

1)现有普通滚弯机为对称的三轴滚弯，其缺陷为：板料进入滚弯设备中，板料处于压弯状态，最大弯矩处于上滚轴处，塑性变形区是从上滚轴中部往两端逐渐扩大的，因此板料靠近两端的弹性区滚出下滚轴后即复直为直线段。受此变形过程约束，即使反复滚弯，也不能成型圆度较好的零件，因而这种设备只适用于滚弯精度不高的零件。见图1。

2)针对滚弯零件圆度缺陷问题，六轴专用滚弯设备或数控可调式多滚轴滚弯设备则精度高可避免这种缺陷。但通常设备尺寸较大有2～3m长，设备沉重，必须电机带动才能工作，且设备造价高不符合本单位预研产品中小批量生产低成本的要求。见图2。

3)另外市场上现有滚弯设备各滚轴转动的传动机构均为齿轮机构，一对齿轮啮合转动转向相反，而板料滚弯时需要多个同向的转轴工作，这样就必须提供中间轴安装齿轮与它们分别啮合实现同向转动，见图3，这样滚弯设备的齿轮组空间结构相对复杂，设计计算及生产加工要求非常准确；且因增加中间轴转换齿轮转向必定要增加相应的轴承支撑，以及需在安装中间轴的立板上镗孔、安装轴承压盖等，这些都会造成研制设备加工周期长，加工精度高，调试困难的一系列问题。

发明内容

本发明的目的：针对以上现有滚弯设备的缺陷，研制一种新型的可调节带材滚弯机，要求结构简单、调节范围大、滚圆精度高；设备体积小，可置于钳工工作台，手工操作方便灵活；另外该设备还要可快速生产加工，满足预研生产需求。

本发明的技术方案是：一种可调节的带材滚弯机，包括衬套(1)、上滚轮(2)、芯轴(3)、下滚轮(4)、螺纹销(5)、螺纹(6)、定位销(7)、连杆(8)、主动轴(9)、从动轴(10)、手把(11)、盖板(12)、滑块(13)、同步齿形带(14)、两个同步齿形轮(15)、滚动轴承(16)、顶丝(17)，其特征是，手把(11)拧入连杆(8)形成手把组件，带动布置在机身后上方的主动轴(9)转动；两个同步齿形轮(15)分别装于主动轴(9)和从动轴(10)上，同步齿形带(14)装于齿形轮上，通过同步齿形带传递动力至从动轴(10)使其同向旋转；主动轴和从动轴均用滚动轴承(16)支撑于机身立板(18)，并用轴承压盖压紧调整轴承间隙；衬套(1)小过盈配合压入上滚轮(2)和上滚轮形成上滚轮组件，主动轴(9)、从动轴(10)和芯轴(3)也分别用小过盈配合压入两个下滚轮(4)形成下滚轮组件；上、下滚轮均为空心组合件；螺纹销(5)用顶丝(17)锁紧于滑块(13)上，固定于机身立板上的盖板(12)上有内螺纹，滑块与上滚轮组件用定位销(7)定位，拧动螺纹销即可带动滑块在两个立板的工字导轨槽滑动，从而实现上滚轮的上下运动调节；机身组件由底板和两个立板安装组成。

所述下滚轮的主动滚轮和从动滚轮与上滚轮的中心距离上下不等距，主动滚轮抬高与上滚轮接近；设计将下滚轮的主动滚轮和从动滚轮与上滚轮中心距离左右不等距，从动滚轮与上滚轮接近。三滚轮位置关系应基本符合以下公式：

(d2为下滚轮直径，d1为上滚轮直径，δ为板料厚度，R为被滚弯零件半径，H为从上滚轮中心垂直于两下滚轮中心线的垂线段距离，a为两个下滚轮中心距离。)

本发明的优点和有益效果：本发明滚圆精度较高，无直边；重量轻，结构简单，易于加工；其体积小，仅约为现有技术滚弯设备尺寸的1/8；可调节范围大，滚弯不同直径的零件；劳动效率由原来的手工操作每件半小时缩短为2分钟，可用于不同型号薄带弹性材料的滚弯批量生产。

附图说明

图1是普通的对称三轴滚弯缺陷分析图；

图2是复杂的六轴专用滚弯设备原理图；

图3是传动机构对比分析图；

图4是不对称三轴滚弯工作分析图；

图5是本发明的结构图的主视图；

图6是本发明的结构图的右视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明：

如图5、图6所示，一种可调节的带材滚弯机，包括衬套(1)、上滚轮(2)、芯轴(3)、下滚轮(4)、螺纹销(5)、螺纹(6)、定位销(7)、连杆(8)、主动轴(9)、从动轴(10)、手把(11)、盖板(12)、滑块(13)、同步齿形带(14)、两个同步齿形轮(15)、滚动轴承(16)、顶丝(17)，其特征是，手把(11)拧入连杆(8)为手把组件，带动布置在机身后上方的主动轴(9)转动；两个同步齿形轮(15)分别装于主动轴(9)和从动轴(10)上，同步齿形带(14)装于齿形轮上，通过同步齿形带传递动力至从动轴(10)使其同向旋转；主动轴和从动轴均用滚动轴承(16)支撑于机身立板(18)，并用轴承压盖压紧调整轴承间隙；衬套(1)小过盈配合压入上滚轮(2)和上滚轮形成上滚轮组件，主动轴(9)、从动轴(10)和芯轴(3)也分别用小过盈配合压入两个下滚轮(4)形成下滚轮组件；上、下滚轮均为空心组合件；螺纹销(5)用顶丝(17)锁紧于滑块(13)上，固定于机身立板上的盖板(12)上有内螺纹，滑块与上滚轮组件用定位销(7)定位，拧动螺纹销即可带动滑块在两个立板的工字导轨槽滑动，从而实现上滚轮的上下运动调节；机身组件由底板和两个立板安装组成。

如图4所示，所述下滚轮的主动滚轮和从动滚轮与上滚轮的中心距离上下不等距，主动滚轮抬高与上滚轮接近；设计将下滚轮的主动滚轮和从动滚轮与上滚轮中心距离左右不等距，从动滚轮与上滚轮接近。三滚轮位置关系应基本符合以下公式：

采取不对称的三轴滚弯，解决滚弯筒形零件两端复直圆度不好的缺陷。这两个不对称偏移对板料形成预先弯曲的状态，有利于板材流动逐渐弯曲，而不是像图1塑性变形由最大弯距处向两端逐渐扩大。但因初次弯曲前端入口边短不易成圆，故仅在零件前端有直线段，但二次将零件后端先装入再次滚弯，即可消除筒形件前端直线段。通过简单的三轴空间位置结构改变，即可解决筒形件圆度问题，不需做复杂的六轴滚弯设计和加工，且结构的简化可以使设备尺寸减小利于钳工置于工作台上使用。

如图3所示，采用同步齿形带传动机构替代齿轮传动机构实现两个下滚轮的同向同速转动。因不需中间轴安装齿轮转换转轴方向，齿轮组的加工、齿轮组啮合装调皆可省去，在机身立板上还可少做一套安装齿轮的轴孔以及轴的安装固定，该设计使得滚弯设备重量大大减轻，加工费用降低，加工周期缩短。这一结构的简化也使得设备整体尺寸减小。同时同步齿形轮传动相对齿轮传动较平稳，嘈声小，工作时无滑动，更适用于滚圆精度较高的零件；同步带的柔性好，故所用的同步齿形轮直径可以较小，比较适合较大中心距的轴同向传动，但同步齿形轮传动对两个下滚轮的安装中心距要求较严格。依据两个下滚轮中心距确定同步齿形轮的尺寸和同步齿形带的型号。同步齿形轮在本单位线切加工而成，直径￠42mm.同步齿形带型号：124 L 075。

滑块调节机构见图5、图6，拧转螺纹销带动滑块在于两个立板的工字导轨槽(B-B局部剖视图)滑动，调节后并用螺母锁紧。通过调节滑块，可以完成￠70-￠280mm的筒形件滚弯。滑块在机身立板的工字导轨槽中滑动调节，优点是滑动时始终保持上滚轮与两个下滚轮中心线前后平行，滚弯成型的筒形件不扭转，筒形件接口平行；定位销与滑块和上滚轮中的衬套均为小间隙配合，保证上滚轮转动平稳，滚弯工作时与下压滚轮间隙均匀。

上下滚轮组件见图5，均为空心组合件。上滚轮为薄壁套，衬套从上滚轮孔左右两端小过盈配合压入上滚轮，和上滚轮形成上滚轮组件；两个下滚轮均为空心套，主动轴和从动轴也已小过盈配合压入下滚轮，形成下滚轮轮组件。衬套采用铸造锡青铜ZQSn6-6-3，耐磨性较好。上下滚轮组件重量的减轻，使得用件11手柄即可带动主动轴转动，即可进行滚弯成型操作，工人操作方便灵活，劳动强度降低。

本发明加工技术细节：

1)为保证机身两立板上的安装下滚轮组件的孔同轴度和平行度好，采取将两立板下料尺寸放大，用螺钉将两立板紧固，然后组合加工镗与主动轴和从动轴配合的孔、镗轴承孔；一同精线切滑块定位的工字形槽，保证槽中心线左右平行且共线。

2)为保证下滚轮组件压合装配后的主动轴和从动轴分别与下滚轮同轴，为保证主动轴和从动轴的两端同轴，采取将压合装配后的下滚轮组件顶磨左右与滚动轴承配合的轴颈和两个下滚轮外圆，使之同轴。

以上两个组合加工的方法可以降低本发明设备中单个零件的加工精度，去除装配变形，保证整个设备的装配精度，满足较高精度的滚弯需求。如图5所示。

Claims

1.一种可调节的带材滚弯机，包括衬套(1)、上滚轮(2)、芯轴(3)、下滚轮(4)、螺纹销(5)、螺纹(6)、定位销(7)、连杆(8)、主动轴(9)、从动轴(10)、手把(11)、盖板(12)、滑块(13)、同步齿形带(14)、两个同步齿形轮(15)、滚动轴承(16)、顶丝(17)，其特征是，手把(11)拧入连杆(8)形成手把组件，带动布置在机身后上方的主动轴(9)转动；两个同步齿形轮(15)分别装于主动轴(9)和从动轴(10)上，同步齿形带(14)装于同步齿形轮上，通过同步齿形带传递动力至从动轴(10)使其同向旋转；主动轴和从动轴均用滚动轴承(16)支撑于机身立板(18)，并用轴承压盖压紧调整轴承间隙；衬套(1)小过盈配合压入上滚轮(2)和上滚轮形成上滚轮组件，主动轴(9)、从动轴(10)和芯轴(3)也分别用小过盈配合压入两个下滚轮(4)形成下滚轮组件；上、下滚轮均为空心组合件；下滚轮的主动滚轮和从动滚轮与上滚轮的中心距离上下不等距，主动滚轮抬高与上滚轮接近；下滚轮的主动滚轮和从动滚轮与上滚轮中心距离左右不等距，从动滚轮与上滚轮接近；螺纹销(5)用顶丝(17)锁紧于滑块(13)上，固定于机身立板上的盖板(12)上有内螺纹，滑块与上滚轮组件用定位销(7)定位，拧动螺纹销即可带动滑块在两个立板的工字导轨槽滑动，从而实现上滚轮的上下运动调节；机身组件由底板和两个立板安装组成。

2.根据权利要求1所述的可调节的带材滚弯机，其特征是，所述下滚轮的主动滚轮和从动滚轮与上滚轮等三个滚轮位置关系应基本符合以下公式：

d₂为下滚轮直径，d₁为上滚轮直径，δ为板料厚度，R为被滚弯零件半径，H为从上滚轮中心垂直于两下滚轮中心线的垂线段距离，a为两个下滚轮中心距离。