CN102166704B - 磨机法兰采用n个钢板条料弯曲成型和拼焊的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种磨机法兰采用n个钢板条料弯曲成型和拼焊的制作方法，若磨机法兰直径D、宽度K、厚度H，先将磨机法兰分成n≥2个扇形段，每个扇形段弧长L=πD/n，取H相等的钢板并按K将钢板切割成长度L₁=L+余量的钢板条料。将n个钢板条料预热到300～350℃，①将钢板条料的任一端放置在限位支承上并通过压力机上的扇形锤头使其弯曲成型，②然后将钢板条料的任一端移动至调整好曲率半径的两个支承辊和限位支承上使其弯曲成型，③从此刻起以限位支承的中点为刻度移动钢板条料的送料量为300～450mm，在每个送料量内重复上述②过程直至完成钢板条料的整个弯曲成型。最后将n个钢板条料围成正圆复检并拼焊成整体法兰即可。

Description

磨机法兰采用n个钢板条料弯曲成型和拼焊的制作方法

技术领域

本发明属于机加工技术领域，尤其涉及到一种大直径磨机法兰采用n个钢板条料弯曲成型和拼焊的制作方法，其中所述n≥2。

背景技术

大型磨机法兰作为密封和紧固连接件在矿山磨机设备中有着广泛运用，其性能优劣直接关系到整套设备运行的安全和可靠性。随着矿山磨机设备的大型化、智能化发展，大直径的磨机法兰需求量也随之增加。

对于直径在7m以上的磨机法兰通常采用分段铸造成形来制造，分段铸造工艺不仅生产成本高、周期长、返修率高，而且毛净比大、材料利用率不高、生产效率极低，难以满足成套产品的装配工期，是制约大型磨机交货周期的瓶颈。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种磨机法兰采用n个钢板条料弯曲成型和拼焊的制作方法，该制作方法可以制造直径7m以上的磨机法兰，相比分段铸造的磨机法兰该制作方法节省了铸造加工工期，可以缩短大型磨机的装配工期，提高大型磨机的交货周期。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种磨机法兰采用n个钢板条料弯曲成型和拼焊的制作方法，假定磨机法兰的直径为D，磨机法兰的宽度为K，磨机法兰的厚度为H，则制作方法分述如下：

A、根据磨机法兰的直径D将整圈磨机法兰先分成n个扇形段，其中所述n≥2；每个扇形段展开的弧长L=πD/n；取与磨机法兰厚度H相等的钢板，按磨机法兰宽度K将所述钢板切割成长度L₁= （L +余量）的钢板条料，共切割n个长度L₁的钢板条料，切割后n个长度L₁的钢板条料的平面度均≤4mm；

B、钢板条料的弯曲模具配置：弯曲模具包括定位板、支承辊、限位支承、调整垫片和底座，其中底座上端的左右两端设置有相互对称的两个定位板，每一端的两个定位板之间距可以根据钢板条料的厚度H进行调整，在底座上端对称固定有两个支承辊，在底座上端正中或是两个支承辊之间配置有限位支承，限位支承的上端圆弧面与磨机法兰直径D相匹配，限位支承的下端联接定位柱，所述定位柱穿插在底座上端的定位孔中，所述定位柱上配置有数个调整垫片，通过个数不同的调整垫片可以使限位支承的上端圆弧面与两个支承辊面构成不同曲率半径的待压圆弧面，所述待压圆弧面的曲率半径与磨机法兰半径D/2相等；

C、将n个长度L₁的钢板条料一同预热到300～350℃，①先将其中一个预热的钢板条料的任一端放置在限位支承上并通过压力机上配带的扇形锤头向下运动并压在钢板条料的任一端上，待钢板条料的任一端开始弯曲变形并与限位支承的上端圆弧面重合成型时抬起扇形锤头，②然后将钢板条料的任一端移动至调整好曲率半径的两个支承辊和限位支承上并通过扇形锤头向下运动再次压在钢板条料上，待钢板条料的任一端开始弯曲变形并与两个支承辊以及限位支承构成的所述待压圆弧面重合成型时抬起扇形锤头，③从此刻起以限位支承的中点为标记刻度移动钢板条料的送料量为300～450mm，在每一个送料量内重复上述②过程直至完成钢板条料的整个弯曲成型；注意当钢板条料弯曲成型到尾部时要重复上述①过程，既便如此弯曲成型后的钢板条料两端也要进行人工修正，这是因为钢板条料两端的刚度较大，其回弹量也较大，因此上述A中的所述余量可以是两倍限位支承的上端圆弧弧长或是所述余量≥150 mm；重复上述①～③过程完成n个长度L₁的钢板条料的弯曲成型；

D、复检弯曲成型后的n个长度L₁的钢板条料是否与磨机法兰的直径D匹配，然后按所述弧长L将n个钢板条料两端的多余部分切割掉，将弧长L的n个钢板条料围成正圆进行再次复检，若符合磨机法兰的直径D则将n个钢板条料拼焊成整体法兰即可，拼焊后的整体法兰再进行其它机械加工。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

1、本发明的制作方法具有操作简单、钢板利用率高、生产效率高、产品质量稳定、制造成本低、后续机械加工量小的特点。

2、本发明钢板条料的弯曲模具结构简单，操作使用方便，通用性强，适用于批量生产直径7m以上的磨机法兰。

附图说明

图1 是本发明钢板条料弯曲成形加工示意图；

图1中：1-扇形锤头；2-钢板条料；3-定位板；4-支承辊；5-限位支承；6-调整垫片；7-底座。

具体实施方式

实施例1  

比如磨机法兰的直径D=13560mm（磨机法兰的内径=12980mm），磨机法兰的宽度K=290mm[（13560-12980）/2=290 mm]，磨机法兰的厚度H=360mm，则制作方法分述如下：

根据磨机法兰的直径13560mm将整圈磨机法兰先分成n=8个扇形段， n=8为偶数，每个扇形段展开的弧长L=πD/n=5320mm（取整数）。取与磨机法兰厚度360mm 相等的钢板，按磨机法兰宽度290mm 将所述钢板切割成长度L₁= (L +余量)=(5320mm+170 mm) =5490mm的钢板条料，共切割n=8个长度L ₁为5490mm的钢板条料，切割后n=8个长度L₁为5490mm的钢板条料的平面度均要求≤4mm。

结合图1，钢板条料的弯曲模具配置：

弯曲模具包括定位板3、支承辊4、限位支承5、调整垫片6和底座7，其中底座7上端的左右两端设置有相互对称的两个定位板3，每一端的两个定位板3之间距可以根据钢板条料2的厚度H=360mm进行调整，在底座7上端对称固定有两个支承辊4，在底座7上端正中或是两个支承辊4之间配置有限位支承5，限位支承5的上端圆弧面与磨机法兰直径D=13560mm相匹配，限位支承5的下端联接定位柱，所述定位柱穿插在底座7上端的定位孔中，所述定位柱上配置有数个调整垫片6，通过个数不同的调整垫片6可以使限位支承5的上端圆弧面与两个支承辊4面构成不同曲率半径的待压圆弧面，所述待压圆弧面的曲率半径与磨机法兰半径13560/2=6780mm相等。

将 n=8个长度L₁=5490mm的钢板条料2一同预热到300～350℃。

①先将其中一个预热的钢板条料2的任一端放置在限位支承5上并通过压力机上配带的扇形锤头1向下运动并压在钢板条料2的任一端上，待钢板条料2的任一端开始弯曲变形并与限位支承5的上端圆弧面重合成型时抬起扇形锤头1。

②然后将钢板条料2的任一端移动至调整好曲率半径的两个支承辊4和限位支承5上并通过扇形锤头1向下运动再次压在钢板条料2上，待钢板条料2的任一端开始弯曲变形并与两个支承辊4以及限位支承5构成的所述待压圆弧面重合成型时抬起扇形锤头1。

③从此刻起以限位支承5的中点为标记刻度移动钢板条料2的送料量为300～450mm，在每一个送料量内重复上述②过程直至完成钢板条料的整个弯曲成型。

注意当钢板条料2弯曲成型到尾部时要重复上述①过程，既便如此弯曲成型后的钢板条料两端也要进行人工修正，这是因为钢板条料两端的刚度较大，其回弹量也较大，因此上述所述余量=170 mm；重复上述①～③过程完成n=8个长度L₁=5490mm的钢板条料的弯曲成型。

复检弯曲成型后的n=8个长度L₁=5490mm的钢板条料是否与磨机法兰的直径D=13560mm匹配，然后按所述弧长L=5320mm将n=8个钢板条料两端的多余部分切割掉，将弧长L=5320mm的n=8个钢板条料围成正圆进行再次复检，若符合磨机法兰的直径D=13560mm则将n=8个钢板条料拼焊成整体法兰即可，拼焊方式按通用焊接标准执行即可，拼焊后的整体法兰再进行其它机械加工。

实施例2：

比如磨机法兰的直径D=9650mm（磨机法兰的内径=9200mm），磨机法兰的宽度K=225mm[（9650-9200）/2=225 mm]，磨机法兰的厚度H=280mm，则制作方法分述如下：

根据磨机法兰的直径9650mm将整圈磨机法兰先分成n=6个扇形段， n=6为偶数，每个扇形段展开的弧长L=πD/n=5050mm（取整数）。取与磨机法兰厚度280mm 相等的钢板，按磨机法兰宽度225mm 将所述钢板切割成长度L₁=( L +余量) =(5050mm+150 mm )=5200mm的钢板条料，共切割n=6个长度L ₁为5200mm的钢板条料，切割后n=6个长度L₁为5200mm的钢板条料的平面度均要求≤4mm。

结合图1，钢板条料的弯曲模具配置：

弯曲模具包括定位板3、支承辊4、限位支承5、调整垫片6和底座7，其中底座7上端的左右两端设置有相互对称的两个定位板3，每一端的两个定位板3之间距可以根据钢板条料2的厚度H=280mm进行调整，在底座7上端对称固定有两个支承辊4，在底座7上端正中或是两个支承辊4之间配置有限位支承5，限位支承5的上端圆弧面与磨机法兰直径D=9650mm相匹配，限位支承5的下端联接定位柱，所述定位柱穿插在底座7上端的定位孔中，所述定位柱上配置有数个调整垫片6，通过个数不同的调整垫片6可以使限位支承5的上端圆弧面与两个支承辊4面构成不同曲率半径的待压圆弧面，所述待压圆弧面的曲率半径与磨机法兰半径9650/2=4825mm相等。

将 n=6个长度L₁=5200mm的钢板条料2一同预热到300～350℃。

①先将其中一个预热的钢板条料2的任一端放置在限位支承5上并通过压力机上配带的扇形锤头1向下运动并压在钢板条料2的任一端上，待钢板条料2的任一端开始弯曲变形并与限位支承5的上端圆弧面重合成型时抬起扇形锤头1。

②然后将钢板条料2的任一端移动至调整好曲率半径的两个支承辊4和限位支承5上并通过扇形锤头1向下运动再次压在钢板条料2上，待钢板条料2的任一端开始弯曲变形并与两个支承辊4以及限位支承5构成的所述待压圆弧面重合成型时抬起扇形锤头1。

③从此刻起以限位支承5的中点为标记刻度移动钢板条料2的送料量为300～450mm，在每一个送料量内重复上述②过程直至完成钢板条料的整个弯曲成型。

注意当钢板条料2弯曲成型到尾部时要重复上述①过程，既便如此弯曲成型后的钢板条料两端也要进行人工修正，这是因为钢板条料两端的刚度较大，其回弹量也较大，因此上述所述余量=150 mm；重复上述①～③过程完成n=6个长度L₁=5200mm的钢板条料的弯曲成型。

复检弯曲成型后的n=6个长度L₁=5200mm的钢板条料是否与磨机法兰的直径D=9650mm匹配，然后按所述弧长L=5050mm将n=6个钢板条料两端的多余部分切割掉，将弧长L=5050mm的n=6个钢板条料围成正圆进行再次复检，若符合磨机法兰的直径D=9650mm则将n=6个钢板条料拼焊成整体法兰即可，拼焊方式按通用焊接标准执行即可，拼焊后的整体法兰再进行其它机械加工。

上述两个实施例均用所述余量≥150 mm的状态，对于所述余量可以是两倍限位支承的上端圆弧弧长并没有举例，这不表示本发明不能被采用，因为所述上端圆弧弧长不可能<150 mm，而两倍限位支承的上端圆弧弧长的所述余量肯定>150 mm，所述余量浪费也大。实际上所述余量只要≥150 mm即可，以不浪费钢板条料为原则。

同理，上述两个实施例考虑到对称性和后续加工的便利将n设定为偶数,本发明建议将n设定为偶数。若不考虑其它因素将n也可设定为奇数，虽然没有举出n为奇数的实施例，但这并不影响本发明的具体实施。

对于直径7m以下的磨机法兰，本发明的n个钢板条料弯曲成型和拼焊的制作方法同样适用。

用n个钢板条料弯曲成型和拼焊成磨机法兰的雏形比分段铸造的磨机法兰节省了铸造加工工期，可以缩短大型磨机的装配工期，提高大型磨机的交货周期。

Claims (1)

1.一种磨机法兰采用n个钢板条料弯曲成型和拼焊的制作方法，假定磨机法兰的直径为D，磨机法兰的宽度为K，磨机法兰的厚度为H，其特征是：

A、根据磨机法兰的直径D将整圈磨机法兰先分成n个扇形段，其中所述n≥2；每个扇形段展开的弧长L=πD/n；取与磨机法兰厚度H相等的钢板，按磨机法兰宽度K将所述钢板切割成长度L₁= （L +余量）的钢板条料(2)，共切割n个长度L₁的钢板条料(2)，切割后n个长度L₁的钢板条料(2)的平面度均≤4mm；

B、钢板条料(2)的弯曲模具配置：弯曲模具包括定位板(3)、支承辊(4)、限位支承(5)、调整垫片(6)和底座(7)，其中底座(7)上端的左右两端设置有相互对称的两个定位板(3)，每一端的两个定位板(3)之间距可以根据钢板条料(2)的厚度H进行调整，在底座(7)上端对称固定有两个支承辊(4)，在底座(7)上端正中或是两个支承辊(4)之间配置有限位支承(5)，限位支承(5)的上端圆弧面与磨机法兰直径D相匹配，限位支承(5)的下端联接定位柱，所述定位柱穿插在底座(7)上端的定位孔中，所述定位柱上配置有数个调整垫片(6)，通过个数不同的调整垫片(6)可以使限位支承(5)的上端圆弧面与两个支承辊(4)面构成不同曲率半径的待压圆弧面，所述待压圆弧面的曲率半径与磨机法兰半径D/2相等；

C、将n个长度L₁的钢板条料(2)一同预热到300～350℃，①先将其中一个预热的钢板条料的任一端放置在限位支承(5)上并通过压力机上配带的扇形锤头(1)向下运动并压在钢板条料的任一端上，待钢板条料的任一端开始弯曲变形并与限位支承(5)的上端圆弧面重合成型时抬起扇形锤头(1)，②然后将钢板条料的任一端移动至调整好曲率半径的两个支承辊(4)和限位支承(5)上并通过扇形锤头(1)向下运动再次压在钢板条料上，待钢板条料的任一端开始弯曲变形并与两个支承辊(4)以及限位支承(5)构成的所述待压圆弧面重合成型时抬起扇形锤头(1)，③从此刻起以限位支承(5)的中点为标记刻度移动钢板条料的送料量为300～450mm，在每一个送料量内重复上述②过程直至完成钢板条料的整个弯曲成型；注意当钢板条料弯曲成型到尾部时要重复上述①过程，既便如此弯曲成型后的钢板条料两端也要进行人工修正，这是因为钢板条料两端的刚度较大，其回弹量也较大，因此上述A中的所述余量是两倍限位支承的上端圆弧弧长或是所述余量≥150 mm；重复上述①～③过程完成n个长度L₁的钢板条料的弯曲成型；

D、复检弯曲成型后的n个长度L₁的钢板条料是否与磨机法兰的直径D匹配，然后按所述弧长L将n个钢板条料两端的多余部分切割掉，将弧长L的n个钢板条料围成正圆进行再次复检，若符合磨机法兰的直径D则将n个钢板条料拼焊成整体法兰即可，拼焊后的整体法兰再进行其它机械加工。

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