CN105555430A - 用于制造环形件的方法以及所述方法的使用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于加工带材(16)的方法，其从卷材连续供给，使用相同的设备(9)在单独的组合机器中进行滚弯、切割和焊接，从而高效地生产出具有理想质量的最终产品。

Description

用于制造环形件的方法以及所述方法的使用
本发明涉及一种用于根据权利要求1的前序部分制造环形或管形件的方法，特别是一种用于将钢卷切割、轧制和焊接成为薄钢带的方法，以及该方法使用。
通常可知，在从扁平或卷材绕起始材料制造环形、圆柱形或管形物体的方法中，需要若干复杂的步骤，首先为了将其切割为所需的起始尺寸，第二是为了在一系列局部弯曲工艺中达到所需的弯曲，和第三是为了提供具有纵向焊缝的轧制件，因此获得成品环形件。已知的弯曲方法的一个重要的缺点是不能获得所需的尺寸精度或者仅仅能够获得重要的机械电子综合性能，即使整个弯曲工艺被划分为几个单独的弯曲步骤。已知的滚弯方法仅仅有条件地适合于生产线中的全自动应用，因为，特别在产品改变时，由于复杂的成形工艺导致相对较长的机器时间由于更换工具而变得更长，并且因此进一步降低了经济性。
已知的成形金属板的方法是传统的两辊弯曲法或者三辊弯曲法，也被称为辊弯法。这些方法的缺点是不同的管径需要更换装置的部件-特别是夹具，因此系统的经济性降低。在专利文件EP0701878B1中介绍了避免对于不同管径更换装置部件的发明。在该方案中，平的或者管状预成形金属板附加的配置系统被送往焊接系统。这样，切割和和预成形发生在所述系统之外，其整体导致了更大的投资费用，并且对于整个系统的投资费用上具有负面效果。
在专利文件DE102008027807B4中，介绍了生产钢管的方法，其中金属板或卷在弯曲操作中被成形为管状物体，其随后的焊接操作中形成纵向焊缝，并且之后受到去应力处理。该方法包括复杂的具有控制装置的成形工具，并且包括附加的去应力处理来减少在成形金属板材料过程中形成的机械应力。这些复杂的方法对于厚壁管非常适用的，但是其不太适用于本发明的薄壁管。
很明显，上述方法都具有显著的复杂性。因此，本发明所针对的问题是提出一种不具有上述缺点的方法。
该问题是通过权利要求1所述的特征所解决的。优选实施例的变化在从属权利要求中提出。
本发明提出了一种方法，其在连续成形工艺中，使得薄壁板形初始材料在第一子步骤中被切割为理想尺寸，然后在第二子步骤中被滚卷，最后在第三子步骤中通过相同的设备-组合机器设置纵向焊缝。这导致了机器的低投资成本，并且带来了咋在此安装操作中的低可变成本，在改变生产批次的生产中不需要更换工具。总之，该创新方法导致对最终产品的理想的成本效益比，在允许范围的基础上，其不需要很高的要求，例如对于清洗机器或者洗衣机的滚筒。
以下，本发明参照附图，在实施例的基础上被进一步解释。
图1：示出了现有技术中环形件的生产过程。
图2：示出了本发明中环形件的生产过程。
图3：示出了本发明中生产环形件的组合机器的第一横截面。
图4：示出了本发明中生产环形件的组合机器的第二横截面。
图5：示出了本发明中生产环形件的组合机器的纵向部分。
图6：示出了具有卷材开始部和卷材结束部的卷材。
图7：示出了通过本发明的组合机器生产的环形工件。
图1在示意图中示出了根据现有技术的环形件的制造过程。薄钢板从开卷机1以钢卷7的形式被送往切割机2，在那里金属板10被切割为所需的起始尺寸。然后在滚卷机3中，机械和/或热滚卷工艺通过一个或多个的步骤被施加到金属板10上，从而获得具有两个纵向边29a、29b的环形开口工件34，然后其纵向边在焊接机4中通过焊缝36被焊接在一起，因此获得环形件35，其在额外的加工步骤中，通过扩径机5被可选地进一步加工。
图2再次在示意图中示出了创新的环形件的制造。具有厚度在0.4mm到1mm范围内的金属板作为起始材料以卷材7的形式被从开卷机1连续送往组合机器9，其中该工件，在一个和相同组合机器9中，通过滚卷机制，被送料、夹持、输送、切割为所需的初始尺寸，在旋转滚卷机中形成环形或者圆柱形零件，并被焊接从而具有纵向焊缝36。
然后环形件35从组合机器9通过一种机制被自动或者手动移走。在该方法中，可以选择在扩径机5中通过额外的工作步骤进行进一步加工。
对于预切板8所进行的进料也是取代将卷材7进行进料的备选方案之一。
图3示出了本发明的用于生产环形件35的组合机器9的横截面，其中工件16沿着组合机器9的输送方向F被自动送料，其通过导辊19a和辊式导板18a、18b并且通过推进辊15被输送，穿过夹持装置22被送往推进辊15之外。该卷材起始部27通常具有不适合焊接的非直边30，其因此通过夹持装置22被固定并且通过集成在机架17上并且放置在废料箱11a、11b上的切割头24被切割，或者通过接盖20被输送到机器外部，其中通过切割在第一良好部31上获得直焊边29a。在接下来的加工步骤中，在夹持装置22被打开之后，工件16被进一步输送到滚卷工具21上并到达位于旋转磁条13末端的保持装置14，其中工件16的前端通过液压和/或者施加磁力由保持装置14保持，并进一步通过滚卷工具21被输送，其沿旋转方向R旋转。
图4进一步示出了本发明的组合机器9的横截面，其中工件16相对于图3所示的位置，其沿着旋转方向R被进一步输送了半圈，并且具有一个大约为半圆的横截面。通过沿着输送方向F连续输送工件16，进一步沿着旋转方向R旋转了半圈，从而工件16具有理想的外缘，然后被夹持工具22施加的力所固定，被滚卷的微椭圆形工件34从卷材7上通过切割头24被切断，形成两个直焊缝29a、29b并且形成缝隙B。通过沿旋转方向R进一步旋转，除了小的保持缝之外，在两条焊缝29a、29b之间的缝隙B闭合之后，其中具有微椭圆横截面的工件34被变形成为具有圆形横截面的环形工件35，然后其通过夹持装置22被固定，施加在保持装置14上的力被降低或者被消除。在随后的焊接过程中，两条直焊边29a、29b通过纵向焊缝被紧密连接，且该环形工件35然后由未示出的移除机器从组合机器9上被移走。
图5示出了本发明的组合机器的机架17，其中机架在纵向部分具有集成的切割和焊接装置，其中该来源23，优选激光源，是可切换的，从而该来源机器且电子地连接于可沿着横向Q移动的切割头24，或者连接于可以类似的沿横向Q移动的焊接头25，并且其额外设计有一个供给填充材料的供给头26，用于在必要时填充焊接过程中两条边用填充材料结合后出现的剩下的缝隙，并且因此闭合该剩下的缝隙，因此产生了最佳焊缝。工件16在夹持装置22的上部和下部之间被引导，其中该失配辊12用于补偿将被焊接在一起的工件16的两条边之间在竖直方向上可能出现的不匹配，并且因此额外提高了焊接质量。
图6在示意图中示出了卷材7，从其开始的具有非直边30的卷材起始部27在第一加工步骤中被切割，并且来自卷材7的具有直焊边29a、29b的第一良好部31在第二加工步骤中被切割。此外，具有非直边30的卷材端部28，和卷材7的每个都具有两个直焊边29a、29b的最后良好部32和接下来的最后良好部33都显示出来。
图7示出了在组合机器9中通过本创新方法制造的在切割和滚卷之后但是在焊接之前的微椭圆工件34，以及在切割、滚卷和焊接之后的环形件35，纵向焊缝36已经在其上形成。

Claims (10)

1.一种用于加工薄钢带的方法，其优选但不排除地将厚度为0.4mm到1mm的卷材(7)连续加工为工件，特别是对于初始材料为大致滚弯平的板形加成为大致管形或环形的物体，例如桶或者其他优选为圆柱形物体等类似物，该加工过程由至少一个来自至少一个操作站的操作者所影响和监控，该工件(16)以卷材(7)通过电子控制单元被连续输送，其首先被送往矫直工具，然后在组合机器(9)中被至少三个加工步骤进一步加工，在第一加工步骤中对工件施加滚卷加工，即工件(16)通过保持装置(14)被作用力固定且通过旋转滚卷工具(21)被连续输送直到达到全部圆周长度，在通过切割卷材初始部(27)产生直焊边(29a)之后，其被固定在至少一个废料箱(11a，11b)上，并且在第二加工步骤中，对工件进行切割加工，由此在界面处产生两条直焊边(29a，29b)，在第三加工步骤中，对工件进行焊接加工，第一焊边(29a)和第二焊边(29b)被焊接在一起从而形成具有焊缝(36)的环形件(35)，且该环形件(35)从组合机器(9)中通过移除装置被排出或者被手工取出，其特征在于，对于加工该工件(16)的这三个步骤，在切割机(2)中切割、在滚卷机(3)中滚卷以及在焊接机(4)中焊接是在组合机器(9)中利用同一设备进行的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在组合机器(9)中的切割和焊接优选通过激光方法或者通过等离子方法进行。
3.如权利要求1和2所述的方法，其特征在于，焊接头(25)和切割头(24)设置在机架(17)上相同的台架上，其中焊接头(25)和切割头(24)都能够沿水平方向和垂直方向移动。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，切割和焊接通过组合头进行。
5.如权利要求1-4所述的方法，其特征在于，至少如果使用激光方法，焊接头(25)和切割头(24)采用一个或者相同的来源(23)。
6.如权利要求1-5所述的方法，其特征在于，进给的材料可进行或不进行焊接。
7.如权利要求1-6其中一项所述的方法，其特征在于，卷材(7)的初始部(27)在第一次预切割时投入第一废料箱(11a)，以及卷材(7)的端部(28)在最后一次预成型时投入第二废料箱(11b)。
8.如权利要求1-7其中一项所述的方法，其特征在于，直焊边(29a，29b)具有但不限于锯齿形或波浪形。
9.如权利要求1-8其中一项所述的方法，其特征在于，卷材(7)的锯齿形初始材料不是连续地展开，而是在预切割过程中被切割成为板材，而后以预切割板(8)的形式通过特殊的方法进给到下一道工序。
10.一种根据权利要求1-9所述的方法制造洗衣机或洗碗机或其他类似机器中的鼓轮的应用。
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