CN101767127A - 折弯式波形钢腹板成型方法及专用模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及应用于公路桥梁、铁路桥梁、钢筋混凝土建筑的剪力墙和隧道钢筋混凝土支护工程的各种波形钢腹板的成型制造方法及专用模具，公开了折弯式波形钢腹板成型方法及专用模具，波形钢腹板成型时采用了时间上有序，空间上分道的分段压制法，折弯式波形钢腹板成型专用模具，包括压力机，设置在压力机上的冲压头，基座，以及设置在基座上的下模具，所述的基座上还设置有下模具定位块，压力机包括中压力机、右压力机与左压力机，中压力机上设置有中压头，右压力机上设置有右压头，左压力机上设置有左压头。本发明对波形钢腹板的制作精度容易控制，采用三个压头先后进行压制，使得压力机功率配置较小，具有非常大的实用价值。
Description
折弯式波形钢腹板成型方法及专用模具
技术领域
本发明涉及应用于公路桥梁、铁路桥梁、钢筋混凝土建筑的剪力墙和隧道钢筋混凝土支护工程的各种波形钢腹板的成型制造方法及专用模具，尤其涉及折弯式波形钢腹板成型方法及专用模具。
背景技术
传统的波形钢腹板折弯式成型技术其关键部位：内模与外模仅采用了一定半径的模具，使得波形钢腹板成型功率要求大，反弹差异大，如庄添财申请的专利号为200820041263.7的实用新型专利，申请日为2008年08月11日，公告日为2009年08月19日，公告号为CN201291256，名称为异形板折弯机，包括并排设置于操作台并能对固定于该操作台上异形板分别同向折弯的第一折弯机构和第二折弯机构，该第一折弯机构具有夹紧该异形板的第一夹紧模和能对该异形板折弯的第一折弯模，该第二折弯机构也具有夹紧该异形板的第二夹紧模和能对该异形板折弯的第二折弯模，该第一折弯模和第二折弯模沿垂直于异形板方向同向设置于该操作台，该实用新型专利虽然也能压制波形钢腹板，但是压制的过程中需要不断重复的对钢板进行翻转定位，制造效率低，而一般的波形钢腹板折弯机只有一个压头，波形钢腹板一次性加压成型，因此这样生产出的波形钢腹板在弯折部位的具有容易开裂，成型的产品精度差，给波形钢腹的结构推广、应用造成了一定的困难。
发明内容
本发明针对现有技术中波形钢腹板的生产效率低，成品的质量差等缺点，提供了一种制作精度容易控制的，采用三个压头先后进行压制，使得压力机功率配置较小的折弯式波形钢腹板成型方法及专用模具。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
折弯式波形钢腹板成型方法，包括以下步骤：
a.将经翻样裁切好的钢板，按转角拐点放入模具内；
b.中压力机加载，中压力机推动中压头对钢板实施第一次折弯；
c.同时，中压头与下模具上的压敏电阻对钢板的受力情况进行监测，当钢板的受力到设定范围内时，即钢板成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送至控制中心，控制中心控制中压力机的停止加载，开始保压；
d.控制中心控制中压力机停止加载，开始保压同时，控制中心控制右压力机与左压力机开始加载，右压头与左压头对钢板进行第二次折弯；
e.同时，右压头与左压头以及下模具上的压敏电阻对钢板的受力情况进行监测，当钢板的受力到设定范围内时，即钢板成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送至控制中心，控制中心控制右压力机与左压力机停止加载，开始保压；
f.通过60-600秒的保压时间后，控制中心控制中压力机、右压力机、左压力机进行卸载；
g.经后续焊接、制作、抛丸，折弯后的钢板即波形钢腹板的转角开始反弹，达到设计要求形状的精度。
将经翻样裁切好的钢板，按转角拐点放置在基座与压力机之间专用模具内；中压力机加载，中压力机推动中压头对钢板实施第一次折弯；同时，中压头与下模具上的压敏电阻对钢板的受力情况进行监测，当钢板的受力到设定范围内时，即钢板成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送致控制中心，控制中心控制中压力机停止加载，开始保压；控制中心控制中压力机停止加载，开始保压同时，控制中心控制右压力机与左压力机开始加载，右压头与左压头对钢板进行第二次折弯；同时，右压头与左压头以及下模具上的压敏电阻对钢板的受力情况进行监测，当钢板的受力到设定范围内时，即钢板成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送致控制中心，控制中心控制右压力机与左压力机停止加载，开始保压；通过60~600秒的保压时间后，控制中心控制中压力机、右压力机、左压力机进行卸载；经后续焊接、制作、抛丸，折弯后的钢板即波形钢腹板的转角开始反弹，达到设计要求形状的精度。通过这样的工艺使波形钢腹板的加工简洁易行、质量与精度都得到了保证并使钢板成型的曲线降到最低。
折弯式波形钢腹板成型专用模具，包括压力机、设置在压力机上的冲压头、基座，以及设置在基座上的下模具，所述的基座上还设置有下模具定位块，压力机包括中压力机、右压力机与左压力机，中压力机上设置有中压头，右压力机上设置有右压头，左压力机上设置有左压头。通过改变传统的单个压力机推动单个压头进行对钢板的压制，将压力机分成中压力机、右压力机与左压力机并且分先后的对钢板进行压制，使得现有各个分压力机所需要的功率与原来一体式的压力机相比大大降低，并且避免了原先一次压制成型的波形钢腹板在转角部位容易开裂等缺陷。
作为优选，所述的基座与下模具通过螺栓固定连接，中压力机与中压头通过螺栓固定连接，右压力机与右压头通过螺栓固定连接，左压力机与左压头通过螺栓固定连接。各个压头与压力机之间通过螺栓固定连接，具有安装方便，拆卸简单的优点，而且通过给压力机上配置不同型号的压头即可满足多种型号，不同规格的波形钢腹板的生产，大大节约了生产成本。
作为优选，所述的基座与下模具通过凹槽与凸槽相互配合连接，中压力机与中压头通过燕尾与燕尾槽相互配合连接，右压力机与右压头通过燕尾与燕尾槽相互配合连接，左压力机与左压头通过燕尾与燕尾槽相互配合连接。利用专用模具以及冲压头代替传统的折弯模具，各个压力机与压头之间以及基座与下模具之间采用了镶套式转角的组合，使模具的应用使用效率得到提高，使得同一副模具适用于三种或三种以上波形钢腹板的成型制作。
作为优选，所述的中压头的中部往上凹陷，形成一凹面，中压头的两侧还对称设置有一组及一组以上的受力凹槽；下模具的中部往上凸出，形成一凸面，下模具两侧还对称设置有一组及一组以上的避让凹槽，下模具上还设置了转角部位。下模具上的转角部位即为指定区域的承压面，使钢板既容易被成型弯曲成设计形状，又尽量减少压力机的功率。
作为优选，所述的下模具的转角部位的转角半径为加工钢板厚度的5-30倍。经实践和统计数据证明了的减少转角的半径，使之应对波形钢腹板的转角反弹，专用模具代替传统的折弯模具，在转弯半径的预收上总结出了系统的轨迹和数据，使各种板厚和半径的成型能够精准的制造。
作为优选，所述的下模具、中压头、右压头、左压头均配置了压敏电阻。通过压敏电阻可以适时的反应钢板的受力情况，控制中心可以根据压敏电阻提供的数据控制压力机进行准确的加载与卸载，保证了波形钢腹板的加工质量。
作为优选，所述的受力凹槽与避让凹槽为矩形凹槽。设置了受力凹槽与避让凹槽可以避免钢板在受压的过程中由于局部区域的受力不均造成性能上缺陷。
作为优选，所述的受力凹槽与避让凹槽为燕尾槽。
本发明经实践和统计数据得出了减少转角的半径，可以应对波形钢腹板的转角反弹，在转弯半径的预收上总结出了系统的轨迹和数据，并在模具上设置了转角部位来应对波形钢腹板的转角反弹，使各种板厚和半径的成型能够精准的制造，并且采用三个压头先后进行压制，使得压力机功率配置较小，具有节约能源、制作精度容易控制等优点。
附图说明
图1为本发明钢板压前的示意图。
图2为本发明中压力机加载时，中压头下压及保压的示意图。
图3为本发明右压力机与左压力机加载时，右压头与左压头下压过程的示意图。
图4为本发明中压力机、右压力机、左压力机卸载后示意图。
其中3-钢板、4-下模具、5-基座、11-中压力机、12-右压力机、13-左压力机、21-中压头、22-右压头、23-左压头、41-避让凹槽、42-转角部位、43-转角部位、44-凸面、211-凹面、212-受力凹槽。
具体实施方式
下面结合附图1至附图3与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例1
折弯式波形钢腹板成型方法及专用模具，如图1至图3所示，折弯式波形钢腹板成型方法，包括以下步骤：
a.将经翻样裁切好的钢板3，按转角拐点放入模具内；
b.中压力机11加载，中压力机11推动中压头21对钢板3实施第一次折弯；
c.同时，中压头21与下模具4上的压敏电阻对钢板3的受力情况进行监测，当钢板3的受力到设定范围内时，即钢板3成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送至控制中心，控制中心控制中压力机11的停止加载，开始保压；
d.控制中心控制中压力机11停止加载，开始保压同时，控制中心控制右压力机12与左压力机13开始加载，右压头22与左压头23对钢板3进行第二次折弯；
e.同时，右压头22与左压头23以及下模具4上的压敏电阻对钢板3的受力情况进行监测，当钢板3的受力到设定范围内时，即钢板3成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送至控制中心，控制中心控制右压力机12与左压力机13停止加载，开始保压；
f.通过60-600秒的保压时间后，控制中心控制中压力机11、右压力机12、左压力机13进行卸载；
g.经后续焊接、制作、抛丸，折弯后的钢板3即波形钢腹板的转角开始反弹，达到设计要求形状的精度。
将经翻样裁切好的钢板3，按转角拐点放置在基座5与压力机之间专用模具内；中压力机11加载，中压力机11推动中压头21对钢板3实施第一次折弯；同时，中压头21与下模具4上的压敏电阻对钢板3的受力情况进行监测，当钢板3的受力到设定范围内时，即钢板3成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送致控制中心，控制中心控制中压力机11停止加载，开始保压180秒；控制中心控制中压力机11停止加载，开始保压同时，控制中心控制右压力机12与左压力机13开始加载，右压头22与左压头23对钢板3进行第二次折弯；同时，右压头22与左压头23以及下模具4上的压敏电阻对钢板3的受力情况进行监测，当钢板3的受力到设定范围内时，即钢板3成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送致控制中心，控制中心控制右压力机12与左压力机13停止加载，开始保压300秒；通过300秒的保压时间后，控制中心控制中压力机11、右压力机12、左压力机13进行卸载；经后续焊接、制作、抛丸，折弯后的钢板3即波形钢腹板的转角开始反弹，达到设计要求形状的精度。通过这样的工艺使波形钢腹板的加工简洁易行、质量与精度都得到了保证并使钢板成型的曲线降到最低。
折弯式波形钢腹板成型专用模具，包括压力机、设置在压力机上的冲压头、基座5，以及设置在基座5上的下模具4，所述的基座5上还设置有下模具4定位块51，压力机包括中压力机11、右压力机12与左压力机13，中压力机11上设置有中压头21，右压力机12上设置有右压头22，左压力机13上设置有左压头23。通过改变传统的单个压力机推动单个压头进行对钢板3的压制，将压力机分成中压力机11、右压力机12与左压力机13并且分先后的对钢板3进行压制，使得现有各个分压力机所需要的功率与原来一体式的压力机相比大大降低，并且避免了原先一次压制成型的波形钢腹板在转角部位容易开裂等缺陷。
所述的基座5与下模具4通过螺栓固定连接，中压力机11与中压头21通过螺栓固定连接，右压力机12与右压头22通过螺栓固定连接，左压力机13与左压头23通过螺栓固定连接。各个压头与压力机之间通过螺栓固定连接，具有安装方便，拆卸简单的优点，而且通过给压力机上配置不同型号的压头即可满足多种型号，不同规格的波形钢腹板的生产，大大节约了生产成本。
所述的中压头21的中部往上凹陷，形成一凹面211，中压头21的两侧还对称设置有一组及一组以上的受力凹槽212；下模具4的中部往上凸出，形成一凸面44，下模具4两侧还对称设置有一组及一组以上的避让凹槽41，下模具4上还设置了转角部位42、43。下模具4上的转角部位42、43即为指定区域的承压面，使钢板既容易被成型弯曲成设计形状，又尽量减少压力机的功率。
所述的下模具4的转角部位42、43的转角半径为加工钢板3厚度的8倍。经实践和统计数据证明了的减少转角的半径，使之应对波形钢腹板的转角反弹，专用模具代替传统的折弯模具，在转弯半径的预收上总结出了系统的轨迹和数据，使各种板厚和半径的成型能够精准的制造。
所述的下模具4、中压头21、右压头22、左压头23均配置了压敏电阻。通过压敏电阻可以适时的反应钢板3的受力情况，控制中心可以根据压敏电阻提供的数据控制压力机进行准确的加载与卸载，保证了波形钢腹板的加工质量。
所述的受力凹槽212与避让凹槽41为矩形凹槽。设置了受力凹槽212与避让凹槽41可以避免钢板3在受压的过程中由于局部区域的受力不均造成性能上缺陷。
实施例2
折弯式波形钢腹板成型方法及专用模具，如图1至图3所示，折弯式波形钢腹板成型方法，包括以下步骤：
a.将经翻样裁切好的钢板3，按转角拐点放入模具内；
b.中压力机11加载，中压力机11推动中压头21对钢板3实施第一次折弯；
c.同时，中压头21与下模具4上的压敏电阻对钢板3的受力情况进行监测，当钢板3的受力到设定范围内时，即钢板3成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送至控制中心，控制中心控制中压力机11的停止加载，开始保压；
d.控制中心控制中压力机11停止加载，开始保压同时，控制中心控制右压力机12与左压力机13开始加载，右压头22与左压头23对钢板3进行第二次折弯；
e.同时，右压头22与左压头23以及下模具4上的压敏电阻对钢板3的受力情况进行监测，当钢板3的受力到设定范围内时，即钢板3成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送至控制中心，控制中心控制右压力机12与左压力机13停止加载，开始保压；
f.通过60~600秒的保压时间后，控制中心控制中压力机11、右压力机12、左压力机13进行卸载；
g.经后续焊接、制作、抛丸，折弯后的钢板3即波形钢腹板的转角开始反弹，达到设计要求形状的精度。
将经翻样裁切好的钢板3，按转角拐点放置在基座5与压力机之间专用模具内；中压力机11加载，中压力机11推动中压头21对钢板3实施第一次折弯；同时，中压头21与下模具4上的压敏电阻对钢板3的受力情况进行监测，当钢板3的受力到设定范围内时，即钢板3成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送致控制中心，控制中心控制中压力机11停止加载，开始保压200秒；控制中心控制中压力机11停止加载，开始保压同时，控制中心控制右压力机12与左压力机13开始加载，右压头22与左压头23对钢板3进行第二次折弯；同时，右压头22与左压头23以及下模具4上的压敏电阻对钢板3的受力情况进行监测，当钢板3的受力到设定范围内时，即钢板3成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送致控制中心，控制中心控制右压力机12与左压力机13停止加载，开始保压400秒；通过400秒的保压时间后，控制中心控制中压力机11、右压力机12、左压力机13进行卸载；经后续焊接、制作、抛丸，折弯后的钢板3即波形钢腹板的转角开始反弹，达到设计要求形状的精度。通过这样的工艺使波形钢腹板的加工简洁易行、质量与精度都得到了保证并使钢板成型的曲线降到最低。
折弯式波形钢腹板成型专用模具，包括压力机、设置在压力机上的冲压头、基座5，以及设置在基座5上的下模具4，所述的基座5上还设置有下模具4定位块51，压力机包括中压力机11、右压力机12与左压力机13，中压力机11上设置有中压头21，右压力机12上设置有右压头22，左压力机13上设置有左压头23。通过改变传统的单个压力机推动单个压头进行对钢板3的压制，将压力机分成中压力机11、右压力机12与左压力机13并且分先后的对钢板3进行压制，使得现有各个分压力机所需要的功率与原来一体式的压力机相比大大降低，并且避免了原先一次压制成型的波形钢腹板在转角部位容易开裂等缺陷。
所述的基座5与下模具4通过凹槽与凸槽相互配合连接，中压力机11与中压头21通过燕尾与燕尾槽相互配合连接，右压力机12与右压头22通过燕尾与燕尾槽相互配合连接，左压力机13与左压头23通过燕尾与燕尾槽相互配合连接。利用专用模具以及冲压头代替传统的折弯模具，各个压力机与压头之间以及基座与下模具之间采用了镶套式转角的组合，使模具的应用使用效率得到提高，使得同一副模有3个或以上成型范围。
所述的中压头21的中部往上凹陷，形成一凹面211，中压头21的两侧还对称设置有一组及一组以上的受力凹槽212；下模具4的中部往上凸出，形成一凸面44，下模具4两侧还对称设置有一组及一组以上的避让凹槽41，下模具4上还设置了转角部位42、43。下模具4上的转角部位42、43即为指定区域的承压面，使钢板既容易被成型弯曲成设计形状，又尽量减少压力机的功率。
所述的下模具4的转角部位42、43的转角半径为加工钢板3厚度的16倍。经实践和统计数据证明了的减少转角的半径，使之应对波形钢腹板的转角反弹，专用模具代替传统的折弯模具，在转弯半径的预收上总结出了系统的轨迹和数据，使各种板厚和半径的成型能够精准的制造。
所述的下模具4、中压头21、右压头22、左压头23均配置了压敏电阻。通过压敏电阻可以适时的反应钢板3的受力情况，控制中心可以根据压敏电阻提供的数据控制压力机进行准确的加载与卸载，保证了波形钢腹板的加工质量。
所述的受力凹槽212与避让凹槽41为燕尾槽。设置了受力凹槽212与避让凹槽41可以避免钢板3在受压的过程中由于局部区域的受力不均造成性能上缺陷。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (9)
1.折弯式波形钢腹板成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.将经翻样裁切好的钢板(3)，按转角拐点放入模具内；
b.中压力机(11)加载，中压力机(11)推动中压头(21)对钢板(3)实施第一次折弯；
c.同时，中压头(21)与下模具(4)上的压敏电阻对钢板(3)的受力情况进行监测，当钢板(3)的受力到设定范围内时，即钢板(3)成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送至控制中心，控制中心控制中压力机(11)的停止加载，开始保压；
d.控制中心控制中压力机(11)停止加载，开始保压同时，控制中心控制右压力机(12)与左压力机(13)开始加载，右压头(22)与左压头(23)对钢板(3)进行第二次折弯；
e.同时，右压头(22)与左压头(23)以及下模具(4)上的压敏电阻对钢板(3)的受力情况进行监测，当钢板(3)的受力到设定范围内时，即钢板(3)成型到指定形状时，压敏电阻将数据传送至控制中心，控制中心控制右压力机(12)与左压力机(13)停止加载，开始保压；
f.通过60-600秒的保压时间后，控制中心控制中压力机(11)、右压力机(12)、左压力机(13)进行卸载；
g.经后续焊接、制作、抛丸，折弯后的钢板(3)即波形钢腹板的转角开始反弹，达到设计要求形状的精度。
2.折弯式波形钢腹板成型专用模具，包括压力机、设置在压力机上的冲压头、基座(5)，以及设置在基座(5)上的下模具(4)，其特征在于：所述的基座(5)上还设置有下模具(4)定位块(51)，压力机包括中压力机(11)、右压力机(12)与左压力机(13)，中压力机(11)上设置有中压头(21)，右压力机(12)上设置有右压头(22)，左压力机(13)上设置有左压头(23)。
3.根据权利要求2所述的折弯式波形钢腹板成型专用模具，其特征在于：所述的基座(5)与下模具(4)通过螺栓固定连接，中压力机(11)与中压头(21)通过螺栓固定连接，右压力机(12)与右压头(22)通过螺栓固定连接，左压力机(13)与左压头(23)通过螺栓固定连接。
4.根据权利要求2所述的折弯式波形钢腹板成型专用模具，其特征在于：所述的基座(5)与下模具(4)通过凹槽与凸槽相互配合连接，中压力机(11)与中压头(21)通过燕尾与燕尾槽相互配合连接，右压力机(12)与右压头(22)通过燕尾与燕尾槽相互配合连接，左压力机(13)与左压头(23)通过燕尾与燕尾槽相互配合连接。
5.根据权利要求3或4所述的折弯式波形钢腹板成型专用模具，其特征在于：所述的中压头(21)的中部往上凹陷，形成一凹面(211)，中压头(21)的两侧还对称设置有一组及一组以上的受力凹槽(212)；下模具(4)的中部往上凸出，形成一凸面(44)，下模具(4)两侧还对称设置有一组及一组以上的避让凹槽(41)，下模具(4)上还设置了转角部位(42、43)。
6.根据权利要求5所述的折弯式波形钢腹板成型专用模具，其特征在于：所述的下模具(4)的转角部位(42、43)的转角半径为加工钢板(3)厚度的5-30倍。
7.根据权利要求3或4所述的折弯式波形钢腹板成型专用模具，其特征在于：所述的下模具(4)、中压头(21)、右压头(22)、左压头(23)均配置了压敏电阻。
8.根据权利要求5所述的折弯式波形钢腹板成型专用模具，其特征在于：所述的受力凹槽(212)与避让凹槽(41)为矩形凹槽。
9.根据权利要求5所述的折弯式波形钢腹板成型专用模具，其特征在于：所述的受力凹槽(212)与避让凹槽(41)为燕尾槽。
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