一種壓路機輪圈卷制工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓路機輪圈卷制工藝，其工藝流程為劃線下料→上料→預壓直端頭→一次滾彎→修整與點焊→焊接對縫→滾圓成型?，該方法具有節(jié)約材料、節(jié)省人工、效率高等優(yōu)點。
【專利說明】一種壓路機輪圈卷制工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械制造領域，尤其是一種中小型壓路機輪圈卷制工藝。
【背景技術】
[0002]用鋼板卷制壓路機輪圈一般在三輥卷板機上進行，傳統(tǒng)工藝方法有兩種。
[0003]一種方法是預留長度法，即在輪圈材料展開尺寸的基礎上增加一定的長度，該長度由三輥卷板機兩個主動輪間距以及所加工輪圈的直徑確定。以三輥卷扳機W11-30X3000為例，兩主動輪中心距為620mm，則預留鋼板長度應為620mm (經(jīng)驗尺寸)。其工藝過程是:劃線下料、劃線打樣沖(后序中割掉工藝預留材料長度參考線，距兩端長度均等)、上料(在卷扳機上找正安裝)、滾彎、氣割(割掉工藝預留材料長度)、打破口(對接用)、修整(修整錯邊及錯口量)、定型點焊(在卷板即上進行)、卸料、焊接、二次上卷扳機滾圓。如中國專利申請?zhí)?01210244415.4的用三輥卷板機卷制輪圈的工藝方法，雖然在一定程度上減少了材料浪費，但浪費還是巨大。
[0004]另一種方法是用模具預彎法，即在按輪圈展開凈尺寸下成的板料兩端用專用模具進行折彎，然后再到卷扳機上卷圓。其工藝過程是:劃線下料、打破口、調(diào)整安裝模具、預折彎，如圖1，上料(在卷扳機上找正安裝)、滾彎、電焊、滾圓。這種方法適用于我公司手扶系列壓路機輪圈的制作。該工藝的主要缺點是預折彎時需要專用模具及合適噸位的油壓機，模具的通用性受到輪圈半徑、板厚及寬度影響，輪圈不同所需的模具也不同，制作費用較大，一般每套模具都在萬元 左右。且在預折彎工序，調(diào)整安裝模具較浪費時間，預折彎時又增加操作者的勞動量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決傳統(tǒng)工藝存在浪費嚴重，模具造價昂貴的缺點，本發(fā)明提出了一種壓路機輪圈卷制工藝，其具有節(jié)約材料、節(jié)省人工、效率高等優(yōu)點。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是卷制工藝如下:
a、劃線下料，板材下料長度尺寸按展開凈料尺寸下料，該尺寸按中性層計算，寬度尺寸考慮加工余量；
b、上料，要保證下料鋼板側(cè)邊與卷扳機軋輥軸線相垂直，其垂直度公差應保證在每米^ 1.5mm ；
C、預壓直端頭，首先板料在卷扳機上運行，使一端距上輥中心垂直平面約500mm處，用卷扳機上輥(從動輪)將板材下壓，此時，卷扳機只有進給運動，沒有滾動，當壓彎角度達到120°左右時，停止進給運動，并適度回退上輥，然后啟動下輥，將板材滾動至另一端，壓出250mm長的直端頭,如附圖2所示；
d、一次滾彎，啟動卷扳機將板材的中間部分反復滾彎；
e、修整與點焊，修整的目的是消除錯邊量、錯口量；
f、焊接對縫，輪圈經(jīng)定位點焊后，可卸料實施對縫焊接；g、滾圓成型上料時，直接將對接平面放置在上下三輥之間，實施局部滾彎操作，待該處圓弧與預先滾彎圓弧接近時，再作整體圓周滾圓。
[0007]上述工藝中的劃線下料具體為:劃線時，要保證輪圈展開長度方向與鋼板纖維方向一致，同時，要保證下料形狀的方正性，劃線后要校正尺寸，特別是形狀尺寸，保證對角線尺寸誤差≤2mm;下料時，兩端采用倒角工序，倒角形狀采用45°倒角，但兩面倒角的尺寸大小不一樣，對于內(nèi)圓兩端倒角尺寸為0.4δ，δ指鋼板厚度，對于外圓兩端倒角尺寸為0.5 δ。
[0008]上述工藝中一次滾彎具體為:垂直進給量要在反復滾動中緩慢進給；當滾彎程度能使兩端的彎頭接觸時，停止進給運動，只進行反復滾動，當兩彎頭充分抵觸時，停止?jié)L動；在停止?jié)L動前，應將兩彎頭平面滾動到卷扳機上方，并保證兩端直端頭平面的平面度≤1mm;當平面度超差時，可通過上輥輪的進給運動調(diào)整。
[0009]上述工藝中修整與點焊具體為:當錯邊量較大時，可升起上輥，根據(jù)錯邊方向，用特制扳手扳動輪圈，使輪圈中心線與輥輪扭傳一定的角度，然后使上輥下壓，將錯邊量調(diào)整在Imm之內(nèi)；然后調(diào)整錯口量,錯口量應≤0.5mm,錯口量較大時,調(diào)整方法是反復在接近翹起邊的圓弧段滾動，使翹起邊勾頭，至檢驗達到要求為止；輪圈錯口消除后進行定位點焊，焊段數(shù)量根據(jù)輪圈長度確定，一般每500mm點焊三處，焊段一般在外圓對縫上，焊段長10mm,焊牢。
[0010]上述工藝中焊接對縫具體為:內(nèi)外焊縫均施焊至一半焊縫高度,在這種情況下進行二次滾圓，待滾圓成型后，再補足焊角高度；或采用內(nèi)外焊縫均一次施焊至焊縫高度要求，在進行二次滾圓時，用氧炔焰對外焊縫進行一次加熱，使?jié)L圓成型過程中焊縫處較容易實現(xiàn)塑性變形，避免裂紋等嚴重的焊接缺陷。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
(1)大大提高了材料利用率，減少邊角廢料，每種輪圈都可按凈尺寸下料，去掉了工藝彎頭;
(2)減少設備及模具投入，不需要配油壓機，不需要制作預壓彎頭模具，采用直端頭，可直接在卷扳機上實施，操作方便；
(3)工作效率高，節(jié)省了預彎、割邊、周轉(zhuǎn)等較費時間的工序步驟，效率是原來的3倍；
(4)投入成本少，未投入新設備及有關工藝裝備、工位器具；
(5)提高輪圈質(zhì)量，因采用平板對接，容易實現(xiàn)圓弧滾圓過渡，杜絕了滾圓死角，保證了圓度要求，也為后續(xù)機械加工創(chuàng)造了便利條件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1預彎后的板材；
圖2直頭卷制示意圖；
圖3兩端直端頭對正時的狀態(tài)。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例
[0014]I板材下料。板材下料長度尺寸按展開凈料尺寸下料(寬度尺寸只考慮加工余量)，該尺寸按中性層計算。中性層不易準確確定，對于板材滾彎來說，受板厚、滾彎半徑影響較大(還有溫度影響)，中小型壓路機輪圈板厚在S 12?δ 24之間，輪圈半徑在200mm?650_之間，這種情況下，中性層基本接近鋼板厚度二分之一處，依此來確定輪圈展開長。在劃線時，要保證輪圈展開長度方向與鋼板纖維方向一致，同時，要保證下料形狀的方正性，一般情況下，劃線后要校正尺寸，特別是形狀尺寸，保證對角線尺寸誤差< 2mm。對于兩端的倒角工序，可在下料現(xiàn)場進行。倒角形狀一般采用45°倒角，但兩面倒角的尺寸大小不一樣，對于內(nèi)圓兩端倒角尺寸為0.4 δ ( δ指鋼板厚度)，對于外圓兩端倒角尺寸為0.5 δ，如圖3所示。之所以進行這樣的工藝設計，是因為輪圈內(nèi)圓不加工，只是對局部焊縫進行修磨，不影響焊縫強度，而外圓要進行機械加工，一般被車削3?5_，經(jīng)車削后仍可保持外焊縫設計強度要求。
[0015]2卷板工藝過程，該工藝過程是整個工藝的核心。
[0016]2.1上料上料工步和一般上料工步一樣，主要是找正，即要保證下料鋼板側(cè)邊與卷扳機軋輥軸線相垂直，其垂直度公差應保證在每米< 1.5mm，這樣使?jié)L圓后輪圈的錯邊量比較容易消除。
[0017]2.2預壓直端頭在滾彎時，兩端250mm范圍內(nèi)不滾彎，留作直端頭。首先板料在機型號為Wl 1-30 X 3000卷扳機上運行，使一端距上輥中心垂直平面約500mm處，用卷扳機上輥(從動輪)將板材下壓，此時，卷扳機只有進給運動，沒有滾動，當壓彎角度達到120°左右時，停止進給運動，并適度回退上輥，然后啟動下輥，將板材滾動至另一端，壓出250mm長的直端頭，如圖2所示。
[0018]2.3 一次滾彎啟動輥輪將卷扳機的中間部分反復滾彎。在操作過程中，垂直進給量要根據(jù)鋼板厚度確定，一般每進給4mm，要反復滾動至少兩次，4mm的進給量不能一次進給，要在兩次反復滾動中緩慢進給，這樣既保證一定的工作效率，又能較好地減少彎曲應力，這對工件的質(zhì)量、設備的使用安全性都是有利的。當滾彎程度能使兩端的彎頭接觸時，停止進給運動，只進行反復滾動，當兩彎頭充分抵觸時，停止?jié)L動。在停止?jié)L動前，應將兩彎頭平面滾動到卷扳機上方，并保證兩端直端頭平面的平面度< 1mm，如圖3。當平面度超差時，可通過上輥輪的進給運動調(diào)整。達到本工步的工藝要求，可為下一步的修整、點焊、二次滾圓提供保障。
[0019]2.4修整與點焊修整的目的是消除錯邊量、錯口量。當錯邊量較大時，可升起上輥，根據(jù)錯邊方向，用特制扳手扳動輪圈，使輪圈中心線與輥輪扭傳一定的角度，然后使上輥下壓，將錯邊量調(diào)整在Imm之內(nèi)。然后調(diào)整錯口量，錯口量應< 0.5mm，錯口量較大時，調(diào)整方法是反復在接近翹起邊的圓弧段滾動，使翹起邊勾頭，至檢驗達到要求為止。輪圈錯口消除后進行定位點焊，焊段數(shù)量根據(jù)輪圈長度確定，一般每500mm點焊三處，焊段一般在外圓對縫上，焊段長10mm，焊牢。
[0020]2.5要求錯口、錯邊、直端頭對接平面度的意義錯口量較大時，導致加工后的輪板厚薄不均，當加工余量小時，可使外圓不能全部被加工，即出現(xiàn)黑皮現(xiàn)象；錯邊量較大時，導致端面加工出現(xiàn)臺階現(xiàn)象，影響輪圈外觀質(zhì)量；直端頭對接平面度超差過多(一般在對縫處凸起或凹陷)，導致輪圈不能被滾圓，即所謂的死彎現(xiàn)象，該現(xiàn)象對于外圓不加工的輪圈來說，影響較大，造成輪圈圓度嚴重超差，此時必須割開焊縫，重新對正點焊。平面對接直端頭是卷制輪圈新工藝的要點。
[0021]2.6對縫焊接工藝輪圈經(jīng)定位點焊后，可卸料實施對縫焊接。該工序有兩種工藝方法。其一，內(nèi)外焊縫均施焊至一半焊縫高度，在這種情況下進行二次滾圓，待滾圓成型后，再補足焊角高度。其優(yōu)點是二次焊縫不受滾彎時的拉應力(外焊縫)、壓應力(內(nèi)焊縫)作用，保證焊縫強度，減少焊接缺陷；其二，內(nèi)外焊縫均一次施焊至焊縫高度要求，在進行二次滾圓時，用氧炔焰對外焊縫進行一次加熱，使?jié)L圓成型過程中焊縫處較容易實現(xiàn)塑性變形，避免裂紋等嚴重的焊接缺陷。焊接設備采用NBC500型C02氣體保護焊機，焊絲直徑Φ1.2。
[0022]2.7滾圓成型上料時，直接將對接平面放置在上下三輥之間，實施局部滾彎操作，待該處圓弧與預先滾彎圓弧接近時，再作整體圓周滾圓。整體圓周滾圓一般正反轉(zhuǎn)各三周，即可達到圓度要求，一般圓度< 1.5mm。
[0023]3新工藝的優(yōu)點新的輪圈卷圓工藝有以下幾個優(yōu)點。⑴大大提高了材料利用率，減少邊角廢料，每種輪圈都可按凈尺寸下料，去掉了工藝彎頭；(2)減少設備及模具投入，不需要配油壓機，不需要制作預壓彎頭模具，采用直端頭，可直接在卷扳機上實施，操作方便；(3)工作效率高，節(jié)省了預彎、割邊、周轉(zhuǎn)等較費時間的工序步驟，效率是原來的3倍；⑷投入成本少，未投入新設備及有關工藝裝備、工位器具；(5)提高輪圈質(zhì)量，因采用平板對接，容易實現(xiàn)圓弧滾圓過渡，杜絕了滾圓死角，保證了圓度要求，也為后續(xù)機械加工創(chuàng)造了便利條件。
[0024]4工藝過程中的注意事項:⑴保障設備安全。在二次滾圓時，局部平面對接焊縫，一般說來焊縫強度大于母材，不易發(fā)生塑性變形，對軋輥的反作用力較大，因此在該處滾圓時，轉(zhuǎn)速要慢，進給量要小，特別對鋼板厚度要進行工藝規(guī)定，要對厚度、長度綜合考慮。我公司使用的卷扳機型號為Wl 1-30 X 3000，其最大卷板厚度為30mm，長度為3000mm，在實際使用中，最大板厚為24mm,長度為2000mm,遠遠低于設備的最大負荷,符合設備安全使用要求；⑵焊縫修磨要求。對內(nèi)外焊縫局部高點一定要修磨平整，并用檢驗樣板進行檢驗，保證焊縫圓滑過渡，使輥輪在滾彎過程中受力均勻，最終保證修整滾圓后輪圈的圓度；⑶需要二人配合作業(yè)，操作者同時具備一定的電焊資質(zhì)、冷作技巧。
[0025]最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，參照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都在要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種壓路機輪圈卷制工藝，其特征是卷制工藝如下: a、劃線下料，板材下料長度尺寸按展開凈料尺寸下料，該尺寸按中性層計算，寬度尺寸考慮加工余量； b、上料，要保證下料鋼板側(cè)邊與卷扳機軋輥軸線相垂直，其垂直度公差應保證在每米≤1.5mm ； C、預壓直端頭，首先板料在卷扳機上運行，使一端距上輥中心垂直平面約500mm處，用卷扳機上輥(從動輪)將板材下壓，此時，卷扳機只有進給運動，沒有滾動，當壓彎角度達到120°左右時，停止進給運動，并適度回退上輥，然后啟動下輥，將板材滾動至另一端，壓出250mm長的直端頭； d、一次滾彎，啟動卷扳機將板材的中間部分反復滾彎； e、修整與點焊，修整的目的是消除錯邊量、錯口量； f、焊接對縫，輪圈經(jīng)定位點焊后，可卸料實施對縫焊接； g、滾圓成型上料時，直接將對接平面放置在上下三輥之間，實施局部滾彎操作，待該處圓弧與預先滾彎圓弧接近時，再作整體圓周滾圓。
【文檔編號】B23P15/00GK103612068SQ201210486908
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月27日
【發(fā)明者】楊贊偉, 韓長太, 張學輝, 張玉民, 宋艷慶, 陳興進, 胡戰(zhàn)偉, 陳艷萍, 底敬愛, 崔陶 申請人:國機重工（洛陽）有限公司