[發明專利]四輥正反向多次輥壓裝置

在審

• 申請號: 201710504250.2
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107159752A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 李明哲;王立巖;付文智;李銳
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B21D5/14
• 分類號: B21D5/14
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 朱世林

技術領域

本發明公開了一種四輥正反向多次輥壓裝置，涉及一種去應力卷板成形設備，屬于機械工程領域。

背景技術

筒形件或弧形件經常應用于航空、航天、船舶、壓力容器等行業中，通常采用三輥式或四輥式卷板機進行單向輥壓加工。采用傳統輥壓方式加工的筒形件或弧形件板材內部存在很大的殘余應力，影響工件的加工精度，同時影響結構強度；尤其是帶筋整體壁板等筒形件或弧形件，在輥彎后機械銑或化銑時，容易導致工件的較大變形，不能保證所需的加工精度。

發明內容

本發明目的在于提供一種四輥正反向多次輥壓裝置，消除或顯著降低單向輥壓時的工件內部殘余應力值，減少工件的回彈。該裝置根據板材的尺寸及性能參數，把板材放入正反向多次輥壓裝置的上下輥之間多次輥壓，先使工件彎曲半徑小于目標半徑，然后使工件彎曲半徑大于目標半徑，再通過所需的輥壓次數逐漸靠近至目標半徑，最終達到所需要的目標半徑。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現，結合附圖說明如下：

一種四輥正反向多次輥壓裝置，主要由兩個下輥、兩個上輥和機座3、兩個上輥支撐座5組成，所述的下輥Ⅰ1a、下輥Ⅱ1b的兩端通過軸承與機座連接3，作正向或反向同步轉動，位于下輥Ⅰ1a、下輥Ⅱ1b中間上方的上輥2a和側面的上輥2b分別與兩個上輥支撐座5連接，兩個支撐座5通過與升降機構連接實現上下獨立移動，所述上輥2a通過傳動齒輪6帶動作主動旋轉。

所述的升降機構為液壓機構或機械機構。

所述的同步轉動機構4的一個齒輪與參數相同的兩個下輥齒輪同時嚙合，使下輥Ⅰ1a、

下輥Ⅱ1b同步轉動。

所述的上輥(2a)有獨立的轉動機構，上輥2a和下輥Ⅰ1a、下輥Ⅱ1b都能作主動旋轉。

技術效果：本發明的正反向多次輥壓裝置，與使用傳統三輥卷板機或四輥卷板機的單向輥壓相比，通過多次的正反向交替輥壓，提供一種有效去除板材厚度方向殘余應力的輥壓設備，能夠消除或顯著降低筒形件或弧形件內部的殘余應力，尤其是顯著提高帶筋整體壁板式工件機械銑或化銑后的加工精度。

附圖說明

圖1為裝置結構示意圖；

圖2為裝置左視圖；

圖3為裝置右視圖；

圖4為輥壓開始前板材定位示意圖，將板材放入裝置的上下輥間，利用側面上輥板材定位；

圖5為正向輥壓示意圖，使用兩個下輥和兩個下輥中間上方的上輥進行正向輥壓；

圖6為反向輥壓示意圖，使用兩個上輥和兩個上輥中間下方的下輥進行反向輥壓。

其中：1a.下輥Ⅰ，1b.下輥Ⅱ，2a.上輥，2b.側上輥，3.機座，4.下輥同步轉動機構，5.上輥支撐座，6.上輥轉動機構。

具體實施方式

下面結合附圖具體說明本發明的具體內容及其工作過程。

所述四輥正反向多次輥壓裝置主要由下輥Ⅰ1a、下輥Ⅱ1b、上輥2a、上輥2b和機座3以及兩個上輥支撐座5組成，所述的下輥Ⅰ1a、下輥Ⅱ1b與機座3連接，可正向或反向同步轉動，位于下輥Ⅰ1a、下輥Ⅱ1b中間上方的上輥2a和側面的上輥2b分別與兩個上輥支撐座5連接，兩個上輥支撐座5通過升降機構實現上下獨立移動，上輥2a可主動轉動。升降機構可以是液壓機構或機械機構；同步轉動機構4的一個齒輪與參數相同的兩個下輥齒輪同時嚙合，使下輥Ⅰ1a、下輥Ⅱ1b同步轉動，上輥2a具有獨立的轉動機構6從而能夠主動轉動。

圖1為裝置結構示意圖，裝置主要由機座、兩個下輥、兩個上輥、上輥支撐座等部件構成；

圖2為輥壓開始前板材定位示意圖，將板材放入裝置的上下輥間，位于兩下輥中間上方的上輥下壓夾持板材并利用側面上輥對其進行定位；

圖3為正向輥壓示意圖，利用兩下輥及位于兩下輥中間上方的上輥對板材進行正向輥壓成形，輥壓后半徑小于目標半徑；

圖4為反向輥壓示意圖，位于兩下輥中間上方的上輥上升，側面上輥下降，利用兩上輥及位于兩上輥中間下方的下輥對板材進行反向輥壓成形，輥壓后半徑大于目標半徑。

下面舉例說明正反向多次輥壓裝置的工作過程。

將板材放入正反向多次輥壓裝置中，使用兩個下輥和處于兩個下輥中間上方的上輥夾住板材，下降側面的上輥高度，輸送板材頂至側面的上輥，定位板材。上升側面的上輥高度，下降兩個下輥中間上方的上輥壓下板材，對板材進行第一次正向輥壓，輥壓后半徑小于工件的目標半徑。下降側面的上輥高度，上升兩個下輥中間上方的上輥，使用兩個上輥和處于兩個上輥中間下方的下輥壓下板材，對板材進行第一次反向輥壓，輥壓后半徑大于工件的目標半徑。根據板材的尺寸和性能判斷是否需要繼續輥壓，如果需要繼續正反向輥壓，則上升側面的上輥高度，下降兩個下輥中間上方的上輥壓下板材，對板材進行下一次正向輥壓，其輥壓半徑小于工件的目標半徑，但大于上一次正向輥壓后的半徑；再次下降側面的上輥高度，上升兩個下輥中間上方的上輥，使用兩個上輥和處于兩個上輥中間下方的下輥壓下板材，對板材進行下一次反向輥壓，其輥壓半徑大于工件的目標半徑，但小于上一次反向輥壓后的半徑，如此進行多次正反向輥壓直至工件半徑靠近目標半徑。如果需要結束輥壓，則上升側面的上輥高度，下降兩個下輥中間上方的上輥壓下板材，直接輥壓至目標半徑，結束輥壓。