异形偏心锥制作技术与应用探讨

异形偏心锥制作技术与应用探讨

李军牟民书杨双领

（山东颐杰鸿丰能源装备有限公司）

摘要：偏心锥的制作一般在日常加工中并不常见，此类构件通长使用在石灰石仓体设备中，因此具备此类加工经验的师傅并不多，本文全面介绍了异形偏心锥的加工过程，通过对加工过程的注意事项及要点分析，使偏心锥的制作更容易上手。

关键词：异形偏心锥、Solidworks、压制工艺

Abstract：Thefabricationofeccentricconeisgenerallyunusualinthedailyprocessingwork.ThismemberisoftenusedinaLimestonesilo,andthereforethereareonlyfewpeoplewhohavesuchprocessingexperience.Thisarticleprovidesacomprehensivedescriptionabouttheprocessesofspecial-shapedeccentricconemember,whichallowstheeccentricconetobeeasytobefabricatedthroughtheanalysisofnoticesandkeypointsduringtheprocessing.

KeyWords：Special-shapedeccentriccone、Solidworks、Pressingprocess

引言

分仓偏心锥通常是石灰石仓体等设备中与下部出口连接时的过渡段，纯粹的平行偏心锥（上下均为正圆）展开及制作简单通过工人师傅自主放样实现，但异形偏心锥属于不规则的构件，常用绘图软件无法实现展开放样，靠工人师傅实体放样更加无法完成，而且每次遇到的仓体类型也不相同，又因为偏心锥的制作在日常加工中并不常见，因此遇到此类构件的加工时，不但费时费力，结果也不尽如人意。本文的主要目的是通过对加工过程的描述，使此类不规则构件的加工更容易上手，具备一定的加工通用性。

1概述

异形偏心锥的制作顺序也是先放样后成型，但常规的方法使用时会受到局限，无法满足要求，以下依据“裤衩类”异形偏心锥进行分析（结构形式如图1），形式为由上部桶状结构下部分为两个异形偏心锥支腿。

图1异形偏心锥结构形式图图2单腿偏心锥结构形式图

单腿异形偏心锥见图2，由半锥及平板组成，制作的关键在半锥的展开及成型。

2放样方法选择

构件的展开放样很多软件都可实现，甚至工人师傅不借助软件就可进行钣金展开，但这种异形的构件能展开放样的软件就不多了，因为大口是半圆，小口是圆，因此常用绘图软件无法获得精确的展开尺寸，推荐使用solidworks这一款软件，展开后可自动输出折弯线，给后续的施工带来很大便利。

图3半锥展开图

下料使用数控切割机进行，下料完成后应放地样符合尺寸，因构件特殊性，热切割完成后会存在一定变形，尤其是端部较为窄小的区域，变形更难以控制，为保证半锥成型后的尺寸精度，可在高度方向预留二次切割余量，这样既可以减小下料偏差，也便于压制，如图3所示。

其中折弯线的数目可根据需求进行调整，折弯线的准确是半锥成型的关键所在，折弯线不准，构件成型后与所需求尺寸势必存在偏差，因此在这点上必须进行严格要求按照图纸尺寸放线。

3成型方法及分析

设备选用：构件的成型可采用卷制或压制，但一般这种偏心锥的小口端直径均较小，卷制设备无法满足要求，因此在偏心锥采用压制方法进行制作，压制可选用折边机或压力机成型，折弯机较易控制，成型效果好，为便于从根本上对锥体成型技术进行研究，本偏心锥以1000t压力机为模板进行阐述。

模具选用：制作前在实体上严格按照理论折弯线放出控制线，根据控制线进行成型，因压力机成型限制不能像辊板机一样整体卷制，将板分为对称两件进行制作。压制时按照折弯线逐条进行，上胎具与下胎具的选用要与压制的锥体相配合。这里推荐两种模具

1）上模采用管模，下模使用厚板加工成型，上模在满足要求的情况下直径越大越好，下模的间距不宜超出上模过多，压制时应考虑钢板回弹并应设置限位，防止钢板过压。

2）上模采用角模，其它要求同管模，角模应做成圆弧状，压制前可先用卷圆机进行初卷，这样上下两层拼接时能有圆滑的过度。

本偏心锥制作上胎采用角模，这种胎具易于加工、受力大、通用性强重复利用率高。

关键分析：1）压制时因小口侧曲率大，不易成型，同样的力下去回弹量大，因此需让小口侧比大口侧受更大的力，这里推荐采用小口侧下胎垫高的方法

2）成型时切忌一次成型，容易造成过压，需至少通过2~3遍的压制使构件慢慢达到要求，一旦形成过压反向矫正难度非常大。

3）压制弧度的控制需使用靠模，靠模可使用镀锌铁皮制作，按照理论成型后的内径制作，小口侧及大口侧各制作一个靠模，边压制边用靠模进行检查，以此为参考控制压力机的行程。

结果验证：1）当靠模与对应口侧的间隙基本为0时，锥体已卷制到位，可将锥体立放在地面上，检查锥体与地面是否全部接触，同时看上下口是否平行，当发现有偏差时在进行局部矫正。初步成型后如下图。

图4锥斗初步成型效果图图5锥斗预拼装图

2）锥斗矫正完成后需要与连接的部件进行预拼装，确保相互间的装配精度及尺寸偏差符合要求，如图，预拼装完成后再进行焊接坡口修正、焊接。

4结论

目前随着技术的发展，钢结构设备出现了越来越多的异形结构，而锥体类异形结构应用越来越频繁，生产中对软件类技术的倚重也越来越多，本文主要从原始生产条件结合一款比较常用软件进行了阐述，使异形偏心锥的加工工艺具备通用性。相信今后随着设备的更新换代及技术的发展，这类构件的制作也越来越简单，但万变不离其宗。通过本文阐述的方法可以映射出更多使用先进设备时的制造，如数控辊板机、数控折弯机等，结合先进的设备将使得此类异形的设备制作将更加简单化并能达到更好的效果。