陸博福 陸 平

(1.中國(guó)一重(集團(tuán))有限責(zé)任公司技術(shù)質(zhì)量部， 黑龍江161042；2.東方市政建設(shè)開發(fā)集團(tuán)公司，黑龍江154003)

在工程機(jī)械、石油化工設(shè)備制造、金屬結(jié)構(gòu)成型加工中，經(jīng)常需要彎制不同直徑的角鋼圈。一般情況下通常采用加熱煨制，工效低，成本高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，成形質(zhì)量不佳。現(xiàn)設(shè)計(jì)了一種工裝夾具，無(wú)需加熱成形，而是直接在三輥普通卷板機(jī)上配裝夾具彎制成形角鋼圈。

1 卷板機(jī)彎制角鋼圈能力及規(guī)格范圍

確定卷制角鋼圈設(shè)備能力，要從設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸，即兩下輥間距和工件材料截面抗彎慣性矩兩方面考慮。我公司容器廠現(xiàn)使用的卷板機(jī)型號(hào)為W19×2000型三輥普通卷板機(jī)，上輥直徑為280 mm，下輥直徑為250 mm，兩下輥間距為359 mm。

1.1 卷制型材慣性矩與載荷能力

W19×2000型卷板機(jī)最大卷板截面慣性矩為114.3 cm4。由手冊(cè)查出7號(hào)角鋼(70 mm×70 mm×8 mm)的截面慣性矩為48.17 cm4。用卷板機(jī)卷制角鋼時(shí)，一次卷制兩根，其截面慣性矩為48.17×2=96.34 cm4。因此設(shè)備能力可以滿足要求。

1.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸限定范圍

當(dāng)卷板機(jī)卷制立筋向外的A型角鋼圈(見圖1)時(shí)，需要在下輥安裝夾套。由于卷板機(jī)下輥間距是一定的，從而限制了彎曲角鋼規(guī)格的大小。以W19×2000型卷板機(jī)為例，其可彎制的最大A型角鋼規(guī)格為(359-250)/2=54.5 mm，即最大卷制角鋼圈為5號(hào)(50 mm×50 mm×5 mm)角鋼。

卷制立筋向內(nèi)的B型角鋼圈(見圖2)則不受此限制，只需根據(jù)設(shè)備彎曲能力而定。

2 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于卷板機(jī)在工作中要經(jīng)常變動(dòng)工件尺寸形狀，為此夾套工裝應(yīng)力求裝卸簡(jiǎn)便。卷制立筋向內(nèi)的B型角鋼圈時(shí)，只需制作上輥整體式夾套即可進(jìn)行角鋼圈的卷制工作。卷制立筋向外的A型角鋼圈時(shí)，應(yīng)制作兩組下輥半環(huán)夾套，且用螺栓固定。結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)計(jì)算確定。

2.1 A型角鋼圈夾具結(jié)構(gòu)尺寸

為使卷制過(guò)程中受力對(duì)稱，防止工件扭曲側(cè)彎，在卷制角鋼圈時(shí)將角鋼成對(duì)兒點(diǎn)焊后再進(jìn)行彎制工作。另一方面考慮到設(shè)備自身結(jié)構(gòu)尺寸和下輥間距的限制，以5號(hào)A型角鋼為例，其夾具結(jié)構(gòu)和尺寸見圖3。

夾具數(shù)量為兩組，半環(huán)夾套裝于下輥。

圖1 A型角鋼圈Figure 1 A type of angle steel ring

圖2 B型角鋼圈Figure 2 B type of angle steel ring

圖3 A型角鋼圈下輥夾套Figure 3 Bottom roll clamper of A type angle steel ring

2.2 B型角鋼圈夾具結(jié)構(gòu)尺寸

B型夾具結(jié)構(gòu)與A型基本相同，只是整體套在上輥，以7號(hào)角鋼為例，確定夾具結(jié)構(gòu)及主要尺寸見圖4。

3 卷制角鋼圈的步驟

(1)根據(jù)角鋼型式確定在上輥或下輥安裝夾套。夾套安裝于卷板機(jī)輥端150 mm左右，使用下輥夾套時(shí)需要用螺栓緊固，夾具環(huán)端面與輥軸心線垂直。

圖4 B型角鋼圈上輥夾套Figure 4 Top roll clamper of A type angle steel ring

(2)角鋼備料預(yù)留直邊切頭150 mm左右。每?jī)筛卿擖c(diǎn)焊在一起，焊點(diǎn)間隔300 mm左右，立面上下均點(diǎn)焊，與輥表面接觸的地方要打磨平齊。

(3)開動(dòng)卷板機(jī)進(jìn)行角鋼卷制，彎曲半徑尺寸用樣板檢驗(yàn)，方法與卷板相同。符合尺寸要求時(shí)停機(jī)取下工件，打磨焊點(diǎn)拆開分解工件，切去直邊段(可在未拆前進(jìn)行)，組對(duì)成形焊接。

4 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用該工藝技術(shù)在W19×2000型卷板機(jī)上配置相應(yīng)規(guī)格的角鋼卷制夾套，分別加工制作了A型、B型7號(hào)、6.3號(hào)、5號(hào)和3號(hào)等不同規(guī)格的角鋼圈。所成形工件質(zhì)量?jī)?yōu)于普通熱煨質(zhì)量，而且工效提高10倍以上，同時(shí)減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境。