《钢桶制造技术》

杨文亮 辛巧娟 编著

 

第九章 桶身翻边压形工艺

 

第二节 翻边工艺方法及过程

一、模具翻边工艺

如图9-2所示为模具翻边工作部分示意图。这种翻边法目前大多采用液压传动，可以实现自动化生产。

图9-2 模具翻边工艺示意图

模具翻边机的工作过程是这样的：

先由液压传动油缸（或气压传动气缸）拨桶机构将桶身拨入翻边机内初定位，然后压模顶杆在液压缸的作用下向中间移动，当压模头部进到桶两端时，由压盘的锥形斜面对桶身进行精定位，定好位压模进到中部使两盘将桶身夹紧，接着桶身边缘在液压力的作用下沿压模圆弧曲线面向外翻移，当翻边宽度达到工艺要求时，桶身翻出的边缘被压模外圈限位台阶顶死，模具内移受到较大的阻力。当压模受到阻力，即液压力达到设定压力时，电磁换向阀换向，液压缸返回，使压模从桶身内快速退出。拨桶装置立即将翻好边的桶身拨出翻边机。

模具翻边的主要优点是效率高，质量好，设备结构简单，体积小。

采用液压传动不仅使机构缩小，也使翻边获得了较大的作用力。更主要的是以压力的大小来调定桶身的翻边程度，使每个桶身（不论桶身的长度有何误差），翻边宽度总能保证。如果采用机械传动，由于传动位置只能调成定值，但桶身的长度总有一定公差，故不能得到满意的效果，可能出现翻边宽度不够或超过的缺陷。

模具翻边的缺点是翻边过渡圆弧不能太小，因为圆角太小不易成形，且翻边阻力大，压模圆弧部位易损坏。另外，翻边与桶身的夹角不易翻成直角边，一般情况下，翻边角度在90°～120°之间。

如图9-3所示为模具翻边机简化液压系统原理图。当翻边压力达到一定的调定压力时，压力继电器2PD动作，即电磁铁2DT动作，于是三位四通换向阀换向，使液压缸退回，退到原始位置时，又有行程继电器动作，带动拨桶机构拨桶，拨桶机构复位后又撞开拨桶行程开关动作，即使电磁铁1DT动作，换向阀换向，液压缸又进入工作状态。

以上为液压传动模具翻边机的工作原理简介，图9-3中绘出了主要工作回路。液压传动方式极易实现自动化生产。

图9-3 模具翻边机简化液压原理图

二、滚压翻边工艺

如图9-4所示为通常滚压成形翻边机工作简图。如图示上下辊轮置于桶身上边，也有的翻边机是将上下辊轮置于桶身下边进行翻边的。

图9-4 桶身滚压翻边示意图

如图9-5所示为滚压翻边过程。a)是成型前桶身毛坯置于下辊轮第一个台阶上进行定位，为了使桶身不至于左右窜动而影响翻边精度，左右两下辊均有一限位台阶，使桶身正好夹于辊内。b）为工作阶段，上辊下压，与桶身接触，桶身即随上下辊一同旋转，在上辊下压进给的过程中，桶身随上辊同时下降，桶边在上下辊的间隙中向外翻转。c）滚压结束成形阶段，随着上辊的不断下降，桶身被压下到最低的辊轮台阶上，翻边基本成形完毕，翻边结束时，上辊升起。

a）桶身定位；b）上辊下压；c）滚压成形

图9-5 桶身滚压翻边成形过程

一般大批量生产时，下辊应置于桶身下部内侧，上辊置于桶身下部外侧，便于实现自动化生产，可在桶身下边安置拨桶装置，随时把桶送上和卸下。

上辊下压动作，一般由凸轮滑块机构实现，也有用气缸工作的。但气缸动作不准确，难以实现速度的控制，所以国内多以凸轮机构为多。上辊下行动作应分为三个阶段，即下行阶段→停滞阶段→上行空载阶段。如图9-6为控制上辊下压的凸轮旋转一周工作过程图，现分析如下：

图9-6 滚压翻边工作过程分析

AB段为凸轮下压阶段，凸轮工作半径呈上升过程，此时凸轮从最低点转入最高点，上下辊逐渐压合，达到B点时，翻边已基本成形。

BC段为凸轮保持阶段，BC段在凸轮上是以转轴为圆心的圆弧。上下辊在翻边完成后进行保压整形，以消除翻边过程中出现的不良缺陷，并减小回弹力。

CD段为快速返回段，凸轮由最高点降至最低点，翻边过程完成。

DE段为停止部分，以便卸下翻边好的桶身，并放上待加工的桶身。

一般凸轮转速为5～8转/分，工作辊轮转速为200～500转/分。工作辊轮直径约为桶径的1/4，大批量生产的定型钢桶，可用两面翻边同时进行，为双头翻边，如国内200升钢桶多为双头翻边；小批量不定型的钢桶多采用单头翻边，即翻边机只有一对上下辊，如国内中小桶翻边机多为单头翻边机，其生产效率比双头翻边机低一倍多，较难实现自动化生产。

三、胀形翻边工艺

如图9-7所示为胀形翻边机工作过程简图。翻边机主要由定位盘、夹桶芯、胀形块等组成工作部分。其工作过程如下：

图9-7 胀形翻边工艺过程示意图

1．如图9-7a，将桶身置于翻边机内，两边定位盘向中间移动，将夹紧芯及胀形块推入桶内，当两端桶边与定位盘顶紧时，定位盘停止移动。此时夹桶块沿桶径向中心移动将桶身夹紧于夹桶芯与夹桶块中间。

2．如图9-7b，胀形块沿径向向外胀开，迫使桶边向外翻出。胀形块胀到最高点，翻边已基本完成，然后胀形块缩回，夹桶块松开，定位盘向两边移动退出桶身，翻好边的桶身由下部拨桶装置拨出。

胀形的动作是胀锥凸模用液压缸或气缸推动实现的，胀锥模分为多瓣，即胀形块（胀形原理将在第十章详细介绍）。

胀形翻边效率高，质量好，但设备较为复杂，体积也较大。目前此种工艺在国内多用在小桶或异形桶的翻边工序中，如小型方桶的桶身翻边，这种方法最为适合。

胀形翻边多采用液压传动的方式，机构较小，工作平稳，力量较大，效果极好。

四、偏心轮滚压翻边工艺

图9-8为偏心轮滚压翻边机的工作示意图，这种翻边机属液压传动卧式旋压成形翻边，桶身两端同时翻边成形，带有独立的电气驱动和液压操纵的对中装置，成形执行机构和对中定位机构分别可调。

1—压轮；2—桶身；3——偏心活动盘；4—主轴大盘

图9-8 偏心轮滚压翻边示意图

偏心轮滚压翻边机的工作过程如下：

1．桶身由输送架送至翻边机后，底座液压缸活塞动作，带动主轴大盘轴向移动，使桶身定位在如图9-8a所示位置，此时压轮液压缸活塞动作带动压轮使其向下运动。

2．桶身两端同主轴在盘、定尺隔圈、偏心活动盘一起旋转，压轮继续下压。压轮接触桶身后，偏心活动盘在压轮压力下旋转，而偏心盘受到向下的压力后导致轴心下移，同时使桶身进入翻边成形状态，直至达到规定形状尺寸如图9-8b所示。

3．压轮行程到位后，反向往上移动，偏心活动盘在弹簧作用下，带着已完成翻边成形工序的桶身，其轴心上移复位。然后主轴大盘边同定尺隔圈、偏心活动盘一起退出桶身，桶身随即被送到下一工序。

 

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