本發(fā)明所涉及的是一種用管狀坯料制造金屬圓桶的裝置，特別涉及的是這樣一種裝置，使用該裝置封閉上述管狀坯料的一端，從而形成圓桶的底部。
眾所周知的金屬圓桶，比如高壓氣筒，基本上都是由一空心圓桶形殼體制作而成的，該殼體具有一個(gè)以各種方式成形的底部，并且該殼體的頸口用于與隔斷閥相配合，在生產(chǎn)過程中，金屬圓桶底部的成形和封閉是最棘手的操作工序之一。
在傳統(tǒng)的制造工藝中，為此曾經(jīng)采用過各種各樣的方法。其中在先有技術(shù)中公知的裝置之一，通常稱之為頭部成形設(shè)備（nose-former），大體上這種設(shè)備包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)頭和一個(gè)成形臂，其旋轉(zhuǎn)頭所處的位置是用來抵住水平放置的原始管料的端部，而成形臂的位置則處在管料的另一端。在成形臂的一端立撐著一個(gè)具有平面或凸面的傳動(dòng)軋輥，這種成形臂安裝在一塊可以繞一垂直軸線做弧線運(yùn)動(dòng)的金屬板上，而該金屬板僅能完成平行于加工工件軸線的水平運(yùn)動(dòng)。使用這種已知裝置時(shí)，預(yù)先加熱管子并使之處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，最初是使傳動(dòng)軋輥與管料的邊緣發(fā)生接觸，然后把一個(gè)沿不斷增加圓周弧度的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳給軋輥本身，當(dāng)軋輥完成了上述各過程后，成形臂運(yùn)送板朝著工件移動(dòng)，并在其上施加壓力。當(dāng)軋輥沿弧線移動(dòng)輻度達(dá)到90°時(shí)，就把圓桶底部完全封閉住了。如果繼續(xù)推進(jìn)支架運(yùn)送板，人們就能得到理想的加厚的底部。
迄今，因?yàn)檫@種類型的已知裝置僅使用一個(gè)軋輥，所以出現(xiàn)了生產(chǎn)率受到限制的不利情況，這樣就不得不在軋輥上加工出長(zhǎng)的曲線形軌道。由于在冗長(zhǎng)的操作過程中，必須始終保持工件處于熱的狀態(tài)，其結(jié)果導(dǎo)致制造成本加大。此外，就這種裝置而言，需要頻繁地中斷維修，來保持控制軋輥曲線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械效率，該機(jī)械效率取決于成形加工的精度。
本發(fā)明的目的是提供一種裝置，這種裝置基本上免除了前面所述傳統(tǒng)裝置的不利方面。這個(gè)目的是由本發(fā)明所提供的一個(gè)裝置來實(shí)現(xiàn)的，在該裝置中封閉管料底部的機(jī)構(gòu)至少包括兩個(gè)軋輥，這些軋輥上雖然沒有加工出已為人知的往復(fù)行程曲線，但是它們卻能有效地工作。事實(shí)上，該裝置的成形軋輥執(zhí)行其動(dòng)作，就能形成具有一定面積的底部，由于這個(gè)原因，在加工過程中軋輥僅在平行于管料軸線的方向上移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，該裝置包括一個(gè)夾持管狀坯料尾部的夾盤，使管狀坯料繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，該裝置還包括一成形頭，該成形頭可沿工件軸線方向移動(dòng)，其特征在于成形頭包括至少兩個(gè)具有凹面輪廓的成形傳動(dòng)軋輥。
每個(gè)軋輥的凹面輪廓與擬要形成的底部的凸面輪廓的外形局部截面完全吻合，因此，在底部成形時(shí)，各成形軋輥壓制出各自的底部圓形表面，各自不同的園形表面相互稍微重疊，以便它們同時(shí)蓋上已經(jīng)形成的圓桶底部的整個(gè)外表面。每個(gè)成形軋輥的軸線均恰當(dāng)?shù)鼐哂胁蛔兊目臻g傾角。
從下面參照附圖詳細(xì)敘述的一些可能實(shí)施例中能進(jìn)一步了解到本發(fā)明的其他特征，目的及優(yōu)點(diǎn)，其中：
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)裝置的側(cè)視圖;
圖2是圖1所示的同一裝置的俯視圖;
圖3是圖1所示同一裝置的詳細(xì)局部剖面圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個(gè)不同實(shí)施例的詳細(xì)局部剖面圖;和
圖5是本發(fā)明的裝置的再一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
參照?qǐng)D1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的裝置包括一個(gè)夾盤1，該夾盤上裝有夾爪2夾持住要封閉的工件3的尾部，工件在假想位置的輪廓用虛線表示。夾盤1由一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，為簡(jiǎn)明起見，該電動(dòng)機(jī)沒有在圖中表示出來。在夾盤1前面放置著一個(gè)成形頭4，該成形頭可以在工作臺(tái)5上滑動(dòng)，該工作臺(tái)的位置平行于工件3的軸線。成形頭4由液壓缸6驅(qū)動(dòng)，在成形頭4上安裝著處于各種角度的專用支架7、8和9，傳動(dòng)軋輥10、11和12就安裝在上述支架上。在這些附圖中所表示的具體實(shí)施例中有三個(gè)成形軋輥，但也可以具有兩個(gè)成形軋輥或具有多于三個(gè)的成形軋輥。
圓桶底部的成形過程是通過加工管狀坯料3來完成的，預(yù)先加熱管狀坯料的一端，把涼的一端插入夾盤1，然后使夾盤1做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，接著使成形頭4沿著工作臺(tái)5朝管狀坯料受熱的一端逐漸移動(dòng)。在這種情況下，成形頭4的傳動(dòng)軋輥10，11和12就與管狀坯料的熱邊緣相接觸，使之根據(jù)軋輥的曲線逐漸成形，繼續(xù)推進(jìn)成形頭4，使管狀坯料3完全封閉，這樣就獲得了凸形底部13的外形結(jié)構(gòu)，如果在封閉了底部13之后繼續(xù)推進(jìn)成形頭4，就能夠獲得具有一定厚度的理想的封閉底部。
在圖3中更為詳細(xì)地表明了成形過程，為舉例說明起見，圖中僅表示出兩個(gè)工作軋輥10和11，上述工作軋輥支撐在支架7和8上，支架7和8安裝在成形頭4上，成形頭4可在工作臺(tái)5上滑動(dòng)。管狀坯料3的底部13的剖面圖表明了加工階段的情況，為了更好地表明加工過程，圖中遺留有一個(gè)孔14，隨后通過繼續(xù)使成形頭4沿箭頭15方向在工作臺(tái)5上向前移動(dòng)，孔14就完全封閉了。箭頭16表示管狀坯料3的旋轉(zhuǎn)方向，而箭頭17和18則表示成形軋輥10和11的旋轉(zhuǎn)方向。
每個(gè)軋輥的軸線均位于一個(gè)通過管狀坯料3軸線的平面內(nèi)，且分別平行于上述引入平面內(nèi)的切線，該切線通過軋輥與管狀坯料嚙合弧線的中點(diǎn)。在圖3中，軋輥10的軸線A-B和軋輥11的軸線C-D分別平行于切線E-F和切線G-H，該切線E-F和G-H分別位于軋輥和管狀坯料3的嚙合弧線P-Q和R-S的中點(diǎn)上。
進(jìn)而人們發(fā)現(xiàn)了這樣做的好處，減小了相對(duì)滑動(dòng)的程度，并且同時(shí)促進(jìn)了底部的成形。成形軋輥的軸線同時(shí)保持在與坯料軸線相同的平面內(nèi)，與所述的切線形成了一介于0～20°之間的角度，角度的頂點(diǎn)指向成形頭4的方向。在圖4中，軋輥10′的軸線A′-B′及軋輥11′的軸線C′-D′與切線E′-F′及切線G′-H′形成一個(gè)角度，該角度的頂點(diǎn)指向成形頭4的方向。
到現(xiàn)在為止所述的裝置中，在加工過程中，成形軋輥均使其各自的軸線與管狀坯料3的軸線處在同一平面內(nèi)。然而，根據(jù)本發(fā)明的另一最佳實(shí)施例，每個(gè)成形軋輥的軸線均位于通過管狀坯料3的軸線和通過軋輥與管狀坯料的嚙合弧線中點(diǎn)所確定的平面之外。軋輥的軸線與上述平面形成一個(gè)角度，該角度最好在0到30°之間。這樣，軋輥在上述中點(diǎn)的線速度有一個(gè)沿管狀坯料3的軸線方向的分量，該管狀坯料的軸線指向夾盤1。在圖5中表示了這種裝置，其中，成形軋輥10″和11″的軸線與管狀坯料3的軸線不在同一平面內(nèi)。
顯然，前面所述的并在附圖中表示出的實(shí)施例僅作為本發(fā)明的無限制性的例子給出來。一種可能的改進(jìn)形式便構(gòu)成一個(gè)實(shí)施例，只要這種改進(jìn)是合理的。例如，可以進(jìn)行這樣的改進(jìn)，其中夾盤頭1是固定的，而使成形頭繞工件坯料3的軸線旋轉(zhuǎn)。
1、在園桶的制造中，一種封閉管狀金屬坯料一端頭的裝置，包括一個(gè)夾持管狀坯料的夾盤裝置和一個(gè)可沿管狀坯料軸線移動(dòng)的成形頭，其特征在于上述成形頭至少包括兩個(gè)成形傳動(dòng)軋輥，該軋輥之軸線在空間具有一定角度且具有一凹面輪廓。
2、根據(jù)權(quán)利要求1中所述裝置，其中每個(gè)成形軋輥的軸線位于一個(gè)通過被加工管狀坯料軸線的平面。
3、根據(jù)權(quán)利要求2中所述裝置，其中每個(gè)成形軋輥的軸線平行于通過軋輥和管狀坯料嚙合弧線中點(diǎn)的切線，并位于所述通過管狀坯料軸線的平面內(nèi)。
4、根據(jù)權(quán)利要求2中所述裝置，其中每個(gè)成形軋輥的軸線與通過軋輥和管狀坯料嚙合弧線中點(diǎn)的切線成0到20°的角度，并位于所述通過管狀坯料軸線的平面內(nèi)。
5、根據(jù)權(quán)利要求1中所述裝置，其中每個(gè)成形軋輥的軸線均位于通過管狀坯料的軸線和通過軋輥與管狀坯料的嚙合弧線中點(diǎn)所確定的平面之外。
6、根據(jù)權(quán)利要求5中所述裝置，其中每一個(gè)成形軋輥的軸線均與通過管狀坯料的軸線和通過軋輥與管狀坯料的嚙合弧線中點(diǎn)所確定的平面之間傾斜一個(gè)0到30°的角度。
7、根據(jù)權(quán)利要求5或6中所述裝置，其中軋輥在上述嚙合中點(diǎn)的線速度分量沿著上述管狀坯料的軸線，指向上述夾盤裝置的方向。
8、大體上如前所述的以及在附圖中所表示的制造金屬園桶的裝置。