本发明公开一种用于法兰毛坯加工的滚弯设备及方法，设备包括回动工作台、压紧机构和弯曲机构，工件设于回动工作台上，压紧机构设于工件上方，弯曲机构设于工件外侧；弯曲机构包括固定弯曲油缸、转动弯曲油缸、转动油缸和油缸回转台，固定弯曲油缸和转动弯曲油缸分别设于工件的外侧，固定弯曲油缸和转动弯曲油缸之间通过转动油缸连接，转动弯曲油缸滑动于油缸回转台内。其方法是根据法兰周长，将钢板切割成长条状，其长度与法兰周长相同，宽度和厚度与法兰毛坯的宽度和厚度相同即可，长条状钢板滚弯成圆后在接口处焊接，即可作为法兰毛坯使用。本发明可实现将长条状的钢板滚弯加工成法兰毛坯，有效节约材料成本，可满足高效大批量的生产需求。
1.用于法兰毛坯加工的滚弯设备，其特征在于，包括回动工作台、压紧机构和弯曲机构，工件设于回动工作台上，压紧机构设于工件上方，弯曲机构设于工件外侧；弯曲机构包括固定弯曲油缸、转动弯曲油缸、转动油缸和油缸回转台，固定弯曲油缸和转动弯曲油缸分别设于工件的外侧，固定弯曲油缸和转动弯曲油缸之间通过转动油缸连接，转动弯曲油缸滑动于油缸回转台内。
2.根据权利要求1所述用于法兰毛坯加工的滚弯设备，其特征在于，所述回动工作台包括旋转电机、传动组件、旋转轴、底座、工作台面和钢板定位胎具，旋转电机通过传动组件与旋转轴的下端连接，旋转轴中部通过轴承与底座内侧连接，工作台面设于底座上方，钢板定位胎具设于工作台面上方，工作台面和钢板定位胎具分别与旋转轴的上端固定连接。
3.根据权利要求2所述用于法兰毛坯加工的滚弯设备，其特征在于，所述传动组件为齿轮传动组件或皮带轮传动组件。
4.根据权利要求2所述用于法兰毛坯加工的滚弯设备，其特征在于，所述工作台面和钢板定位胎具分别为圆柱状结构，工作台面的直径大于钢板定位胎具的直径；工件的内侧面与钢板定位胎具的外侧面相接，工件的底面与工作台面的顶面相接。
5.根据权利要求2所述用于法兰毛坯加工的滚弯设备，其特征在于，所述压紧机构包括钢板压紧油缸和钢板压紧盖，钢板压紧油缸设于钢板压紧盖上方，钢板压紧盖设于工作台面上方；钢板压紧盖压紧工件时，钢板压紧盖的内侧面与钢板定位胎具的外侧面相接，钢板压紧盖的底面与工件的顶面相接。
6.根据权利要求1所述用于法兰毛坯加工的滚弯设备，其特征在于，所述弯曲机构中，油缸回转台上设有弧形轨道，转动弯曲油缸沿着弧形轨道滑动。
7.根据权利要求6所述用于法兰毛坯加工的滚弯设备，其特征在于，所述油缸回转台上，转动弯曲油缸在弧形轨道内滑动的角度为0～20°。
8.根据权利要求1所述用于法兰毛坯加工的滚弯设备，其特征在于，所述弯曲机构中，转动弯曲油缸与固定弯曲油缸之间呈夹角设置，转动弯曲油缸位于油缸回转台的初始位置时，转动弯曲油缸与固定弯曲油缸之间的夹角为30°。
9.根据权利要求1～8任一项所述设备实现一种用于法兰毛坯加工的滚弯方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)先按法兰的宽度和厚度留好加工余量，再按圆周的展开长度切割钢板，切割好的钢板作为工件；
(2)将工件安装于回动工作台上，并通过压紧机构对工件进行压紧固定；
(3)固定弯曲油缸和转动弯曲油缸分别顶住工件外侧，回动工作台带动工件转动时，结合工件的转动和转动油缸的推动作用，转动弯曲油缸也滑动于油缸回转台内；
(4)回动工作台进行往复转动，固定弯曲油缸与转动弯曲油缸逐渐加力，分段将工件逐渐滚弯，直至工件整体被滚圆；
(5)根据所需长度，切掉工件两端多余的部分，再通过固定弯曲油缸将接头处滚圆，然后将接头处焊接，焊接后继续通过固定弯曲油缸滚压接头处，消除焊接变形，此时法兰毛坯形成。
10.根据权利要求9所述用于法兰毛坯加工的滚弯方法，其特征在于，所述步骤(2)中，工件安装时，将工件放置于工作台面上，并设于钢板定位胎具的一侧，然后钢板压紧油缸推动钢板压紧盖下降，使钢板压紧盖将工件固定压紧；
所述步骤(3)中，转动弯曲油缸滑动于油缸回转台内时，转动弯曲油缸沿着油缸回转台内的弧形轨道滑动；
所述步骤(4)中，工件整体被滚圆时，具体为：工件按钢板定位胎具的外径为直径被滚圆；
所述步骤(5)中，法兰毛坯形成后，固定弯曲油缸和转动弯曲油缸分别后退，然后钢板压紧油缸带动钢板压紧盖上升，钢板压紧盖脱离钢板定位胎具后，直接从钢板定位胎具上取下环状的法兰毛坯即可。
用于法兰毛坯加工的滚弯设备及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及机械零件加工技术领域，特别涉及一种用于法兰毛坯加工的滚弯设备及方法。
背景技术
[0002] 法兰连接主要用于管道与管件及附属设备的连接，在管道连接时有很多应用，主要特点是拆卸方便、强度高、密封性能好。在目前的法兰加工工艺中，一般是采用钢板气割成环形毛坯后，再进一步加工成法兰。然而，对于一些用于较大口径管道的法兰来说，采用传统工艺，就需要使用直径很大的钢板气割成环形毛坯，会造成钢材的大量浪费，增加了法兰的制造成本。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于法兰毛坯加工的滚弯设备，该设备可实现将长条状的钢板滚弯加工成法兰毛坯，有效节约材料成本，可满足高效大批量的生产需求。
[0004] 本发明的另一目的在于提供一种通过上述设备实现的用于法兰毛坯加工的滚弯方法。
[0005] 本发明的技术方案为：一种用于法兰毛坯加工的滚弯设备，包括回动工作台、压紧机构和弯曲机构，工件设于回动工作台上，压紧机构设于工件上方，弯曲机构设于工件外侧；弯曲机构包括固定弯曲油缸、转动弯曲油缸、转动油缸和油缸回转台，固定弯曲油缸和转动弯曲油缸分别设于工件的外侧，固定弯曲油缸和转动弯曲油缸之间通过转动油缸连接，转动弯曲油缸滑动于油缸回转台内。其中，固定弯曲油缸与转动弯曲油缸相配合，用于工件的滚弯处理；转动油缸对转动弯曲油缸起推动作用，结合回动工作台的转动作用，使转动弯曲油缸在油缸回转台内进行弧形滑动，实现对工件进行滚弯。组成滚弯设备的各部分均安装于机床本体上，机床本体上还设有操控台，以便对各机构的操控。
[0006] 所述回动工作台包括旋转电机、传动组件、旋转轴、底座、工作台面和钢板定位胎具，旋转电机通过传动组件与旋转轴的下端连接，旋转轴中部通过轴承与底座内侧连接，工作台面设于底座上方，钢板定位胎具设于工作台面上方，工作台面和钢板定位胎具分别与旋转轴的上端固定连接。
[0007] 所述传动组件为齿轮传动组件或皮带轮传动组件。
[0008] 所述工作台面和钢板定位胎具分别为圆柱状结构，工作台面的直径大于钢板定位胎具的直径；工件的内侧面与钢板定位胎具的外侧面相接，工件的底面与工作台面的顶面相接。
[0009] 所述压紧机构包括钢板压紧油缸和钢板压紧盖，钢板压紧油缸设于钢板压紧盖上方，钢板压紧盖设于工作台面上方，通过钢板压紧油缸带动钢板压紧盖上升或下降，从而将工件压紧于回动工作台上或松开工件以便取出；钢板压紧盖压紧工件时，钢板压紧盖的内侧面与钢板定位胎具的外侧面相接，钢板压紧盖的底面与工件的顶面相接。
[0010] 所述弯曲机构中，油缸回转台上设有弧形轨道，转动弯曲油缸沿着弧形轨道滑动。
[0011] 所述油缸回转台上，转动弯曲油缸在弧形轨道内滑动的角度为0～20°。
[0012] 所述弯曲机构中，转动弯曲油缸与固定弯曲油缸之间呈夹角设置，转动弯曲油缸位于油缸回转台的初始位置时，转动弯曲油缸与固定弯曲油缸之间的夹角为30°，即转动弯曲油缸沿着弧形轨道滑动的过程中，转动弯曲油缸与固定弯曲油缸之间的夹角为30～50°。
[0013] 上述设备使用时，其原理是：根据法兰周长，只需将钢板切割成长条状，其长度与法兰周长相同，宽度和厚度与法兰毛坯的宽度和厚度相同即可，长条状钢板滚弯成圆后在接口处焊接，即可作为法兰毛坯使用。
[0014] 通过上述设备可实现一种用于法兰毛坯加工的滚弯方法，具体包括以下步骤：
[0015] (1)先按法兰的宽度和厚度留好加工余量，再按圆周的展开长度切割钢板，切割好的钢板作为工件；
[0016] (2)将工件安装于回动工作台上，并通过压紧机构对工件进行压紧固定；
[0017] (3)固定弯曲油缸和转动弯曲油缸分别顶住工件外侧，回动工作台带动工件转动时，结合工件的转动和转动油缸的推动作用，转动弯曲油缸也滑动于油缸回转台内；
[0018] (4)回动工作台进行往复转动，固定弯曲油缸与转动弯曲油缸逐渐加力，分段将工件逐渐滚弯，直至工件整体被滚圆；
[0019] (5)根据所需长度，切掉工件两端多余的部分，再通过固定弯曲油缸将接头处滚圆，然后将接头处焊接，焊接后继续通过固定弯曲油缸滚压接头处，消除焊接变形，此时法兰毛坯形成。
[0020] 其中，所述步骤(2)中，工件安装时，将工件放置于工作台面上，并设于钢板定位胎具的一侧，然后钢板压紧油缸推动钢板压紧盖下降，使钢板压紧盖将工件固定压紧；
[0021] 所述步骤(3)中，转动弯曲油缸滑动于油缸回转台内时，转动弯曲油缸沿着油缸回转台内的弧形轨道滑动；
[0022] 所述步骤(4)中，工件整体被滚圆时，具体为：工件按钢板定位胎具的外径为直径被滚圆；
[0023] 所述步骤(5)中，法兰毛坯形成后，固定弯曲油缸和转动弯曲油缸分别后退，然后钢板压紧油缸带动钢板压紧盖上升，钢板压紧盖脱离钢板定位胎具后，直接从钢板定位胎具上取下环状的法兰毛坯即可。
[0024] 本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
[0025] 本用于法兰毛坯加工的滚弯设备及方法可实现将长条状的钢板滚弯加工成法兰毛坯，有效节约材料成本，可满足高效大批量的生产需求。
[0026] 本用于法兰毛坯加工的滚弯设备中，可根据不同法兰加工毛坯尺寸的需要，快速更换相应尺寸规格的钢板定位胎具，并能快速地压紧用于制造法兰加工毛坯的钢板，由于使用液压油缸进行滚弯，具有压力大和响应速度快的特点，可实现连续快速生产的需求。
[0027] 本用于法兰毛坯加工的滚弯设备中，还可采用数控控制各部件的顺序动作，每次滚弯量可精确控制。
附图说明
[0028] 图1为本用于法兰毛坯加工的滚弯设备的结构示意图。
[0029] 图2为图1中A-A方向上弯曲机构的结构示意图。
具体实施方式
[0030] 下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0031] 实施例
[0032] 本实施例一种用于法兰毛坯加工的滚弯设备，如图1所示，包括回动工作台1、压紧机构2和弯曲机构3，工件设于回动工作台上，压紧机构设于工件上方，弯曲机构设于工件外侧；如图2所示，弯曲机构包括固定弯曲油缸6、转动弯曲油缸7、转动油缸8和油缸回转台9，固定弯曲油缸和转动弯曲油缸分别设于工件10的外侧，固定弯曲油缸和转动弯曲油缸之间通过转动油缸连接，转动弯曲油缸滑动于油缸回转台内。其中，固定弯曲油缸与转动弯曲油缸相配合，用于工件的滚弯处理；转动油缸对转动弯曲油缸起推动作用，结合回动工作台的转动作用，使转动弯曲油缸在油缸回转台内进行弧形滑动，实现对工件进行滚弯。组成滚弯设备的各部分均安装于机床本体4上，机床本体上还设有操控台5，以便对各机构的操控。
[0033] 如图1所示，回动工作台包括旋转电机11、传动组件12、旋转轴13、底座14、工作台面15和钢板定位胎具16，旋转电机通过传动组件与旋转轴的下端连接，旋转轴中部通过轴承与底座内侧连接，工作台面设于底座上方，钢板定位胎具设于工作台面上方，工作台面和钢板定位胎具分别与旋转轴的上端固定连接。
[0034] 传动组件采用齿轮传动组件，根据实际需要，也可采用皮带轮传动组件或其它类型的传动组件。
[0035] 工作台面和钢板定位胎具分别为圆柱状结构，工作台面的直径大于钢板定位胎具的直径；工件的内侧面与钢板定位胎具的外侧面相接，工件的底面与工作台面的顶面相接。
[0036] 如图1所示，压紧机构包括钢板压紧油缸17和钢板压紧盖18，钢板压紧油缸设于钢板压紧盖上方，钢板压紧盖设于工作台面上方，通过钢板压紧油缸带动钢板压紧盖上升或下降，从而将工件压紧于回动工作台上或松开工件以便取出；钢板压紧盖压紧工件时，钢板压紧盖的内侧面与钢板定位胎具的外侧面相接，钢板压紧盖的底面与工件的顶面相接。
[0037] 如图2所示，弯曲机构中，油缸回转台上设有弧形轨道，转动弯曲油缸沿着弧形轨道滑动。油缸回转台上，转动弯曲油缸在弧形轨道内滑动的角度为0～20°。转动弯曲油缸与固定弯曲油缸之间呈夹角设置，转动弯曲油缸位于油缸回转台的初始位置时，转动弯曲油缸与固定弯曲油缸之间的夹角a为30°，即转动弯曲油缸沿着弧形轨道滑动的过程中，转动弯曲油缸与固定弯曲油缸之间的夹角为30～50°，转动弯曲油缸与固定弯曲油缸之间形成最大的夹角b为50°。
[0038] 上述设备使用时，其原理是：根据法兰周长，只需将钢板切割成长条状，其长度与法兰周长相同，宽度和厚度与法兰毛坯的宽度和厚度相同即可，长条状钢板滚弯成圆后在接口处焊接，即可作为法兰毛坯使用。
[0039] 通过上述设备可实现一种用于法兰毛坯加工的滚弯方法，具体包括以下步骤：
[0040] (1)先按法兰的宽度和厚度留好加工余量，再按圆周的展开长度切割钢板，切割好的钢板作为工件；
[0041] (2)将工件安装于回动工作台上，并通过压紧机构对工件进行压紧固定；工件安装时，将工件放置于工作台面上，并设于钢板定位胎具的一侧，然后钢板压紧油缸推动钢板压紧盖下降，使钢板压紧盖将工件固定压紧；
[0042] (3)固定弯曲油缸和转动弯曲油缸分别顶住工件外侧，回动工作台带动工件转动时，结合工件的转动和转动油缸的推动作用，转动弯曲油缸也滑动于油缸回转台内；转动弯曲油缸滑动于油缸回转台内时，转动弯曲油缸沿着油缸回转台内的弧形轨道滑动；
[0043] (4)回动工作台进行慢速的往复转动，固定弯曲油缸与转动弯曲油缸逐渐加力，分段将工件逐渐滚弯，直至工件整体被滚圆(即工件按钢板定位胎具的外径为直径被滚圆)；
[0044] (5)根据所需长度，切掉工件两端多余的部分，再通过固定弯曲油缸将接头处滚圆，然后将接头处焊接，焊接后继续通过固定弯曲油缸滚压接头处，消除焊接变形，此时法兰毛坯形成；
[0045] 法兰毛坯形成后，固定弯曲油缸和转动弯曲油缸分别后退，然后钢板压紧油缸带动钢板压紧盖上升，钢板压紧盖脱离钢板定位胎具后，直接从钢板定位胎具上取下环状的法兰毛坯即可。
[0046] 如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
