简述卷板机的卷锥筒

圆筒和锥筒工件可看成圆筒和锥筒工件的母线绕同一平面内的回转中心线回转360度而成，圆筒工件的母线与回转中心线平行，锥筒工件的母线与回转中心线倾斜。在辊式卷板机上卷制圆筒和锥筒都是基于三点弯曲的原理。卷板过程主要有以下三步，首先将工件送进辊式卷板机的工作辊内，一个辊在工件的上方，称为上辊，两个在工件下方，称为下辊，这是三辊卷板机；四辊卷板机有三个辊在工件的下方，一个在上辊的同一铅垂面内，称为中下辊，另两个在上辊的两侧，称为侧辊，上辊可与侧辊和中下辊中任意两个辊对工件进行弯曲。

本文仅讨论两下辊或侧辊与上辊对称布置的情况；第二步是工作辊作进给运动，即进行三点弯曲，有的卷板机是上辊作压下进给，有的是下辊或侧辊作向上的进给运动，为叙述方便，根据相对运动的原理，将工件和下辊或侧辊看作静止不动的，上辊作压下运动；卷圆筒工件上辊压下时与下辊平行，卷锥筒工件上辊压下时与下辊倾斜；压下量越多，工件与上辊接触的母线及附近曲率越大；第三步是通过工作辊的回转运动让工件回转，同时保证上辊的压下量不变，使工件的每一个母线具有相同的曲率或曲率分布，成为圆筒和锥筒。

辊式卷板机卷制锥筒的方法很多，分别适用于不同的工件，具有各自的特点。不管用什么方法，都要保证在卷制的过程中，工件的母线与上辊的母线重合。

锥筒下料为一扇形钢板，在圆柱形工作辊的卷板机中卷制锥筒，要保证在卷制的过程中，工件的母线与上辊的母线重合，扇形钢板在工作辊之间的运动可看作工件母线上每个点在与工作辊轴向垂直方向上的匀速运动（圆柱形工作辊的主传动装置的回转运动可实现该运动）和工件绕通过自身母线上的某一点的铅垂线的回转运动的合运动，使大头走快点或小头走慢点，这需要给扇形钢板另外施加一个力矩，克服工件与工作辊之间的摩擦力，这是卷锥筒的关键，工件绕通过自身母线上的这一点的铅垂线的回转运动所需力矩较小。

卷制锥筒的方法

按卷制的过程中是否使用挡轮（块），以下简称挡轮，可分为挡轮法和非挡轮法。在非挡轮法中有以下几种：

（1）分区划线法：在工件的扇面上等分画出若干母线，每次将工件的每条母线与上辊母线对齐，按母线分区在每条母线的两侧附近卷制，这是一种近似的、不连续的方法，效率低但简单，扇形钢板绕通过自身母线上的某一点的铅垂线的回转运动是通过人工对母线实现的。

（2）锥辊法：有三辊都是锥辊的，锥辊的锥度与工件相关，工件与辊面基本没有相互滑动；也有主动辊是锥辊（一般为上辊），被动辊是带分段辊套的，工件、辊套和辊芯有相互滑动，辊套数量越多，工件和辊套的相互滑动越少，扇形钢板合运动是通过锥辊直接实现的。锥辊法是效率高，成本高的方法，适用于单品种、大批量生产。

（3）夹紧辊法：一般四辊卷板机可用夹紧辊法，将下辊倾斜，用上下辊将工件的大头夹紧，通过调整下辊的倾斜量和夹紧力适用不同的工件，扇形钢板绕通过自身母线上的某一点的铅垂线的回转运动是通过夹紧辊与工件表面的摩擦力实现的，这种方法简单但需要经验，且锥度较大或工件较厚时往往需与挡轮配合使用。

非挡轮法的优点是工件的板边不与挡轮接触，可以先打坡口，后卷制，坡口的完整对焊接质量有影响，挡轮法对工件的坡口是有损伤的，特别是锥度较大或较厚的工件，而先卷制后打坡口即在圆形工件上打坡口是很困难的。

为了先打坡口，后卷制锥筒，我们可以在一台既卷制圆筒又卷制锥筒的上辊为主动辊的三辊卷板机设计了以下卷锥装置卷制锥筒，根据筒锥度为上辊设计了由三段组成的锥套，锥套用键与上辊固连，锥套平均35mm厚，调质处理，与上辊为动配合，两下辊表面淬火处理，在两下辊之间的空间里还可设置由油缸驱动升降的小型夹紧辊，将工件与上辊夹紧，防止工件与上辊出现相互滑动。如果上辊也淬火，对锥套的拆卸安装会更好。这是锥辊法与夹紧辊法的结合使用。由于下辊为圆柱辊，上辊用辊套，结构简单，成本也低了。