可调节带材滚弯机 【技术领域】
本发明属于金属成型技术领域， 特别涉及一种可调节的带材滚弯机。背景技术 本发明是针对某一任务要求对薄材料、 大直径弹性材料的屏蔽罩成型而研制， 屏 蔽罩成型圆度的好坏直接影响屏蔽套筒组件的磁屏蔽性能。本发明的难点是零件材料为 81HMA 弹性合金， 直径为￠ 176mm， 厚度很薄 (0.50mm)， 材料弹性大， 很难成圆， 因而任务要 求的圆筒零件成型后圆度 0.50mm 很难保证。研制前靠钳工手工将零件贴在模具上敲制而 成， 需技能较高的工人才能完成曲率半径均匀的一个零件， 但效率很低而且筒形件接口因 材料弹性恢复造成接口直边较长， 不能满足批量生产要求。
目前市场现有滚弯设备不符合本单位任务研究需求， 其缺陷及原因为 ：
1) 现有普通滚弯机为对称的三轴滚弯， 其缺陷为 ： 板料进入滚弯设备中， 板料处 于压弯状态， 最大弯矩处于上滚轴处， 塑性变形区是从上滚轴中部往两端逐渐扩大的， 因此 板料靠近两端的弹性区滚出下滚轴后即复直为直线段。 受此变形过程约束， 即使反复滚弯， 也不能成型圆度较好的零件， 因而这种设备只适用于滚弯精度不高的零件。见图 1。
2) 针对滚弯零件圆度缺陷问题， 六轴专用滚弯设备或数控可调式多滚轴滚弯设备 则精度高可避免这种缺陷。但通常设备尺寸较大有 2 ～ 3m 长， 设备沉重， 必须电机带动才 能工作， 且设备造价高不符合本单位预研产品中小批量生产低成本的要求。见图 2。
3) 另外市场上现有滚弯设备各滚轴转动的传动机构均为齿轮机构， 一对齿轮啮合 转动转向相反， 而板料滚弯时需要多个同向的转轴工作， 这样就必须提供中间轴安装齿轮 与它们分别啮合实现同向转动， 见图 3， 这样滚弯设备的齿轮组空间结构相对复杂， 设计计 算及生产加工要求非常准确 ； 且因增加中间轴转换齿轮转向必定要增加相应的轴承支撑， 以及需在安装中间轴的立板上镗孔、 安装轴承压盖等， 这些都会造成研制设备加工周期长， 加工精度高， 调试困难的一系列问题。
发明内容
本发明的目的 ： 针对以上现有滚弯设备的缺陷， 研制一种新型的可调节带材滚弯 机， 要求结构简单、 调节范围大、 滚圆精度高 ； 设备体积小， 可置于钳工工作台， 手工操作方 便灵活 ； 另外该设备还要可快速生产加工， 满足预研生产需求。
本发明的技术方案是 ： 一种可调节的带材滚弯机， 包括衬套 (1)、 上滚轮 (2)、 芯轴 (3)、 下滚轮 (4)、 螺纹销 (5)、 螺纹 (6)、 定位销 (7)、 连杆 (8)、 主动轴 (9)、 从动轴 (10)、 手 把 (11)、 盖板 (12)、 滑块 (13)、 同步齿形带 (14)、 两个同步齿形轮 (15)、 滚动轴承 (16)、 顶 丝 (17)， 其特征是， 手把 (11) 拧入连杆 (8) 形成手把组件， 带动布置在机身后上方的主动轴 (9) 转动 ； 两个同步齿形轮 (15) 分别装于主动轴 (9) 和从动轴 (10) 上， 同步齿形带 (14) 装 于齿形轮上， 通过同步齿形带传递动力至从动轴 (10) 使其同向旋转 ； 主动轴和从动轴均用 滚动轴承 (16) 支撑于机身立板 (18)， 并用轴承压盖压紧调整轴承间隙 ； 衬套 (1) 小过盈配合压入上滚轮 (2) 和上滚轮形成上滚轮组件， 主动轴 (9)、 从动轴 (10) 和芯轴 (3) 也分别用 小过盈配合压入两个下滚轮 (4) 形成下滚轮组件 ； 上、 下滚轮均为空心组合件 ； 螺纹销 (5) 用顶丝 (17) 锁紧于滑块 (13) 上， 固定于机身立板上的盖板 (12) 上有内螺纹， 滑块与上滚 轮组件用定位销 (7) 定位， 拧动螺纹销即可带动滑块在两个立板的工字导轨槽滑动， 从而 实现上滚轮的上下运动调节 ； 机身组件由底板和两个立板安装组成。
所述下滚轮的主动滚轮和从动滚轮与上滚轮的中心距离上下不等距， 主动滚轮抬 高与上滚轮接近 ； 设计将下滚轮的主动滚轮和从动滚轮与上滚轮中心距离左右不等距， 从 动滚轮与上滚轮接近。三滚轮位置关系应基本符合以下公式 ：
(d2 为下滚轮直径， d1 为上滚轮直径， δ为板料厚度， R 为被滚弯零件半径， H 为从上滚轮中心垂直于两下滚轮中心线的垂线段距离， a 为两个下滚轮中心距离。)
本发明的优点和有益效果 ： 本发明滚圆精度较高， 无直边 ； 重量轻， 结构简单， 易 于加工 ； 其体积小， 仅约为现有技术滚弯设备尺寸的 1/8 ； 可调节范围大， 滚弯不同直径的 零件 ； 劳动效率由原来的手工操作每件半小时缩短为 2 分钟， 可用于不同型号薄带弹性材 料的滚弯批量生产。 附图说明
图 1 是普通的对称三轴滚弯缺陷分析图 ； 图 2 是复杂的六轴专用滚弯设备原理图 ； 图 3 是传动机构对比分析图 ； 图 4 是不对称三轴滚弯工作分析图 ； 图 5 是本发明的结构图的主视图 ； 图 6 是本发明的结构图的右视图。具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明 ：
如图 5、 图 6 所示， 一种可调节的带材滚弯机， 包括衬套 (1)、 上滚轮 (2)、 芯轴 (3)、 下滚轮 (4)、 螺纹销 (5)、 螺纹 (6)、 定位销 (7)、 连杆 (8)、 主动轴 (9)、 从动轴 (10)、 手把 (11)、 盖板 (12)、 滑块 (13)、 同步齿形带 (14)、 两个同步齿形轮 (15)、 滚动轴承 (16)、 顶丝 (17)， 其特征是， 手把 (11) 拧入连杆 (8) 为手把组件， 带动布置在机身后上方的主动轴 (9) 转动 ； 两个同步齿形轮 (15) 分别装于主动轴 (9) 和从动轴 (10) 上， 同步齿形带 (14) 装于 齿形轮上， 通过同步齿形带传递动力至从动轴 (10) 使其同向旋转 ； 主动轴和从动轴均用滚 动轴承 (16) 支撑于机身立板 (18)， 并用轴承压盖压紧调整轴承间隙 ； 衬套 (1) 小过盈配合 压入上滚轮 (2) 和上滚轮形成上滚轮组件， 主动轴 (9)、 从动轴 (10) 和芯轴 (3) 也分别用小 过盈配合压入两个下滚轮 (4) 形成下滚轮组件 ； 上、 下滚轮均为空心组合件 ； 螺纹销 (5) 用 顶丝 (17) 锁紧于滑块 (13) 上， 固定于机身立板上的盖板 (12) 上有内螺纹， 滑块与上滚轮 组件用定位销 (7) 定位， 拧动螺纹销即可带动滑块在两个立板的工字导轨槽滑动， 从而实 现上滚轮的上下运动调节 ； 机身组件由底板和两个立板安装组成。如图 4 所示， 所述下滚轮的主动滚轮和从动滚轮与上滚轮的中心距离上下不等 距， 主动滚轮抬高与上滚轮接近 ； 设计将下滚轮的主动滚轮和从动滚轮与上滚轮中心距离 左右不等距， 从动滚轮与上滚轮接近。三滚轮位置关系应基本符合以下公式 ： (d2 为下滚轮直径， d1 为上滚轮直径， δ为
板料厚度， R 为被滚弯零件半径， H 为从上滚轮中心垂直于两下滚轮中心线的垂线段距离， a 为两个下滚轮中心距离。)
采取不对称的三轴滚弯， 解决滚弯筒形零件两端复直圆度不好的缺陷。这两个不 对称偏移对板料形成预先弯曲的状态， 有利于板材流动逐渐弯曲， 而不是像图 1 塑性变形 由最大弯距处向两端逐渐扩大。但因初次弯曲前端入口边短不易成圆， 故仅在零件前端有 直线段， 但二次将零件后端先装入再次滚弯， 即可消除筒形件前端直线段。 通过简单的三轴 空间位置结构改变， 即可解决筒形件圆度问题， 不需做复杂的六轴滚弯设计和加工， 且结构 的简化可以使设备尺寸减小利于钳工置于工作台上使用。
如图 3 所示， 采用同步齿形带传动机构替代齿轮传动机构实现两个下滚轮的同向 同速转动。因不需中间轴安装齿轮转换转轴方向， 齿轮组的加工、 齿轮组啮合装调皆可省 去， 在机身立板上还可少做一套安装齿轮的轴孔以及轴的安装固定， 该设计使得滚弯设备 重量大大减轻， 加工费用降低， 加工周期缩短。这一结构的简化也使得设备整体尺寸减小。 同时同步齿形轮传动相对齿轮传动较平稳， 嘈声小， 工作时无滑动， 更适用于滚圆精度较高 的零件 ； 同步带的柔性好， 故所用的同步齿形轮直径可以较小， 比较适合较大中心距的轴 同向传动， 但同步齿形轮传动对两个下滚轮的安装中心距要求较严格。依据两个下滚轮中 心距确定同步齿形轮的尺寸和同步齿形带的型号。同步齿形轮在本单位线切加工而成， 直 径￠ 42mm. 同步齿形带型号 ： 124 L 075。
滑块调节机构见图 5、 图 6， 拧转螺纹销带动滑块在于两个立板的工字导轨槽 (B-B 局部剖视图 ) 滑动， 调节后并用螺母锁紧。通过调节滑块， 可以完成￠ 70-￠ 280mm 的筒形 件滚弯。滑块在机身立板的工字导轨槽中滑动调节， 优点是滑动时始终保持上滚轮与两个 下滚轮中心线前后平行， 滚弯成型的筒形件不扭转， 筒形件接口平行 ； 定位销与滑块和上滚 轮中的衬套均为小间隙配合， 保证上滚轮转动平稳， 滚弯工作时与下压滚轮间隙均匀。
上下滚轮组件见图 5， 均为空心组合件。上滚轮为薄壁套， 衬套从上滚轮孔左右两 端小过盈配合压入上滚轮， 和上滚轮形成上滚轮组件 ； 两个下滚轮均为空心套， 主动轴和从 动轴也已小过盈配合压入下滚轮， 形成下滚轮轮组件。衬套采用铸造锡青铜 ZQSn6-6-3， 耐 磨性较好。上下滚轮组件重量的减轻， 使得用件 11 手柄即可带动主动轴转动， 即可进行滚 弯成型操作， 工人操作方便灵活， 劳动强度降低。
本发明加工技术细节 ：
1) 为保证机身两立板上的安装下滚轮组件的孔同轴度和平行度好， 采取将两立板 下料尺寸放大， 用螺钉将两立板紧固， 然后组合加工镗与主动轴和从动轴配合的孔、 镗轴承 孔； 一同精线切滑块定位的工字形槽， 保证槽中心线左右平行且共线。
2) 为保证下滚轮组件压合装配后的主动轴和从动轴分别与下滚轮同轴， 为保证主 动轴和从动轴的两端同轴， 采取将压合装配后的下滚轮组件顶磨左右与滚动轴承配合的轴 颈和两个下滚轮外圆， 使之同轴。以上两个组合加工的方法可以降低本发明设备中单个零件的加工精度， 去除装配 变形， 保证整个设备的装配精度， 满足较高精度的滚弯需求。如图 5 所示。