翻邊機上夾緊油缸彎曲受力分析

陸毅LU Yi；丁振義DING Zhen-yi；王瑞WANG Rui

（沈陽四龍機器制造有限公司，沈陽 110141）

（Shenyang Silong Machinery Manufacturing Co.，Ltd.，Shenyang 110141，China）

隨著社會的不斷發展，航天、醫藥、化工、環保、罐箱等對封頭的需求量也逐漸增加。非標準橢圓封頭、平底封頭、淺碟封頭的選用也更加頻繁。二步法封頭旋壓機，具有不用胎具旋壓出不同直徑封頭的優勢，近十年來二步法封頭旋壓機得到廣泛應用。冷旋壓封頭直徑已達到10-12 米，封頭厚度大于40 毫米（進口德國、意大利設備最大厚度32 毫米）。厚封頭不但對封頭材料及熱處理提出要求、同時對旋壓設備、操作者也提出了不同的要求。材料要朔性高、設備要有較大的輸出功率、操作者要掌握厚封頭的操作方法。

二步法旋壓機包含翻邊機、壓鼓機。通常封頭廠希望翻邊機（在設備規格確定的條件下）能加工厚的封頭，同時要求加工封頭最小直徑。同時要求封頭厚度及封頭最小直徑很多時候時是矛盾的，因為旋壓厚封頭成型輥軸徑是由軸的強度決定。所以如何配置的上夾緊油缸外徑最小，是加工封頭最小直徑關鍵。如圖1 理論上封頭半徑為上夾緊油缸半徑+成型輥直徑。旋壓大直徑厚封頭時，上夾緊油缸處用旋壓機上橫梁中心位置，上夾緊油缸缸體處于伸出狀態（缸動式如圖2）。

圖1

圖2

翻邊機成型原理：上、下夾緊油缸夾緊封頭坯料，由電機或油馬達帶動成型輥逆時針旋轉，然后壓緊輥向上運動接近封頭坯料后被動旋轉，壓緊輥繼續向上運動在成型輥與壓緊輥相對轉動、擠壓過程中，經多次循環虛線處的封頭坯料最終抱緊成型輥完成翻邊工作。在上述工況下上夾緊油缸彎曲的原因通常有兩種原因造成：①上、下油缸不同心，在拉旋過程中上、下油缸中心產生偏移。當上、下油缸夾緊后兩油缸的旋轉中心與油缸中心線產生夾角，把個油缸剛度相對差的一個油缸拽彎。②在旋壓過程（如圖3）中坯料形成較大反R 形狀時，壓緊輥外移向上、往內頂封頭。則產生向右拉力，由于成型輥與坯料之間的摩擦力小于向右拉力，所以坯料產生向右滑移，坯料內部與上缸旋轉頭處有擋塊限制帶動上缸體向右彎曲，旋轉后造成上缸體朔性變形。因材料性能造成的坯料反彈、操作過程中坯料的變形程度都很難計算，簡單的方法是類比。根據我公司產品6500X40 機型翻邊直徑6500mm 厚40mm 正常操作情況下長期使用的參數：假設上夾緊缸許用彎曲應力100N/mm2，水平拉力為≈1200KN。

結論：

①厚封頭翻邊時，操作者應在小R2/3 處起弧，先把上口翻入。優點減少封頭減薄量、設備翻邊更省力。②設計大機型翻邊機應把許用應力減小、缸徑加大。可不考慮封頭最小直徑。

圖3

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