CN101823089A - 折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及波形钢腹板成型装置，公开了一种折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置，包括冲压机构、设置在冲压机构下方的承压机构，所述的冲压机构分为模压架和设置在模压架左右两边的折弯架，模压架上设置有施力凸块，凸模具嵌套在施力凸块上，承压机构包块下模架和设置在下模架上的凹模具，下模架上设置有与凹模具相匹配的承压凹槽，凹模具嵌套在承压凹槽上，要加工的钢板放置于冲压机构与承压机构之间，折弯机构的下底部设置有弧形翼板。本发明模压与折弯相结合，在钢板成型是，在统一断面上不超过两点受力，避免了在成型面上易被拉伸变薄形成裂纹，并且成型功率小，反弹差异小。
Description
技术领域
本发明涉及波形钢腹板成型装置，尤其涉及了折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置。
背景技术
传统的波形钢腹板折弯式成型技术中内模与外模仅采用了一定半径的模具且他们相互吻合，在折弯的过程中存在着在波形钢腹板成型功率要求大，反弹差异大，成型效率低，成型产品的精度差等缺陷。如老虎恒产有限公司申请的专利号为：01803104.8的发明新型专利，申请日为2001年10月12日，公告号为CN1392807A，名称为金属折弯装置，将剖面呈半圆形的2个棒状下模的凸曲面，以能够回转滑动的方式搭载在设置于支撑体表面的2个凹曲面上，同时，将弹簧等回转抑制构件的一端安装与2个棒状下模上，并且，将弹簧等回转抑制构件的另一端安装于支撑体上。以比弹簧等回转抑制构件的弹力等抑制力弱的上模按压力，不会使2个棒状下模回转滑动；而比弹簧等回转抑制构件的弹力等抑制力强的上模按压力，则会使2个棒状下模呈V字形的方式构成。在上模下压使会使受压的板受力拉伸，特别是在折弯曲面上产生龟裂，使成型的腹板存在缺陷降，以致降低了波形钢腹板的使用寿命和运用范围，给波形钢腹的结构推广、应用造成了一定的困难。
发明内容
本发明针对传统的波形钢腹板折弯式成型技术中，在折弯的过程中存在着在波形钢腹板折弯面受力大易被拉伸变薄形成裂纹，并且成型功率要求大，反弹差异大，成型效率低，成型产品的精度差等缺陷，提供了一种专用模具的折弯模压混合式波形钢腹板成型装备，可应用于公路桥梁、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，且制作精度容易控制、压力机功率配置较小。
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：
折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置，包括冲压机构、设置在冲压机构下方的承压机构，所述的冲压机构包括模压架和设置在模压架左右两边的折弯架，折弯架的下底部设置有弧形翼板；模压架上设置有施力凸块，在施力凸块上嵌套有凸模具，凸模具包括设置在中间的冲头和依次对称设置在冲头两侧的上凹受力镶块与上侧凹受力镶块，凸模具上开有方槽，方槽与施力凸块相配套；承压机构包块下模架和设置在下模架上的凹模具，凹模具包括设置在中间的凸板和外侧的托座板，以及依次对称设置在凸板和托座板之间的下凹受力镶块和下凸受力镶块，下模架上设置有与凹模具相匹配的承压凹槽，凹模具嵌套在承压凹槽上；凹模具与凸槽模具相吻合；要加工的钢板放置于冲压机构与承压机构之间。把冲压机构分为模压架和折弯架，在加工时先有模压架给钢板加力，使钢板中间部分成型后，折弯架把钢板的两边压下达到要求或设计的形状，这样在成型的过程中钢板至多两点受力，避免了传统的方发在钢板成型的过程中中间受力两端阻滞，使转角半径被撕裂、减薄、隐性裂缝和开裂。设置有镶块可以使钢板的成型受力在指定区域的承压面，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；各受力镶块可以独立与模压架或下模架独立装配，当凸模具或者凹模具出现损失时，只要替换某相应的受力镶块不用更换整个模具，这样可以减少成本。
作为优选，所述的下凸受力镶块在与钢板接触的面上设置有受力避让凹槽和转角圆弧，上侧凹受力镶块在与钢板接触的面上设置有受力避让凹槽，上凹受力镶块在与钢板接触的面上设置有受力避让凹槽和转角圆弧，下凹受力镶块在与钢板接触的面上设置有转角圆弧，弧形翼板在与钢板接触的面上设置有转角圆弧，转角圆弧的半径为所有加工的钢板厚度的5-30倍。此转弯半径是经实践和统计数据证明了的减少转角半径，使之应对波形钢腹板的转角反弹。在受力镶块上开有受力避让凹槽，可使钢板在压的过程中避免了中间受力两阻塞造成在钢板折弯处被拉伸变薄产生裂纹，以及一些结构上的缺陷。
作为优选，所述的施力凸块、承压凹槽和折弯架上分别设置有榫槽，凸模具、凹模具和弧形翼板上分别设置有榫头，施力凸块、承压凹槽和折弯机构与其相对应的凸模具、凹模具和弧形翼板通过榫头与榫槽配合连接。通过这种连接方式可以给更换模具带来很大的方便。
作为优选，所述的凸模具通过螺栓与模压架连接，凹模具通过螺栓与下模架连接，弧形翼板通过螺栓与折弯机构连接。通过螺栓连接可以让凸模具和凹模具能准确的定位。
作为优选，所述的凹模具、弧形翼板分别装有压敏电阻。这样通过压敏电阻可以对制作的钢板的压力进行测控；力达到了机构停止施压，并且保压一段时间；力达不到要求在继续施压，当到达要求后再进行保压一段时间。
本发明折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：用上述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；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，同一副模有3个或以上成型范围；在模具上设置了各条凹受力镶块和凸受力镶块，使成型压机的功率得到了有效的降低；发挥了模压法和折弯法的各自优势，使成型压力机的功率得到了有效的降低；使波形钢腹板在同一截面上，避免了中间受力两端阻滞，从而避免了转角半径被撕裂、减薄、隐性裂缝和开裂。以致提高了波形钢腹板的使用寿命和运用范围，给波形钢腹的结构推广、应用带来了很大的方便。
附图说明
图1是本发明实施例1的剖视图。
图2是本发明实施例2的剖视图。
图3是本发明加工前的状态图。
图4是本发明模压架下压时的工作状态图。
图5是本发明折弯架下压时的工作状态图。
图6是本发明加工完成后的状态图。
以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中1-冲压机构、2-承压机构、3-钢板、4-上侧凹受力镶块、5-弧形翼板、6-上凹受力镶块、7-托座板、8-下凸受力镶块、9-下凹受力镶块、10-凸板、11-模压架、12-折弯架、13-施力凸块、14-凸模具、15-冲头、16-榫头、17-榫槽、18-方槽、19-压敏电阻、21-凹模具、22-下模架、23-承压凹槽、41-受力避让凹槽、52-转角圆弧、61-受力避让凹槽、62-转角圆弧、81-受力避让凹槽、82-转角圆弧、92-转角圆弧。
具体实施方式
下面结合附图1至图6与实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置，如图1、3、4、5、6所示，包括冲压机构1、设置在冲压机构1下方的承压机构2，所述的冲压机构1包括模压架11和设置在模压架11左右两边的折弯架12，折弯机构12的下底部设置有弧形翼板5；模压架11上设置有施力凸块13，在施力凸块13上嵌套有凸模具14，凸模具14上开有方槽18，其方槽18与施力凸块13相配套；承压机构2包块下模架22和设置在下模架22上的凹模具21，下模架22上设置有与凹模具21相匹配的承压凹槽23，凹模具21嵌套在承压凹槽23上，要加工的钢板3放置于冲压机构1与承压机构2之间。在凹模具21、弧形翼板5分别装有压敏电阻19。压力机构对模压架11和折弯架12分步施压，先给模压架11施压让钢板3内侧先变形，根据压敏电阻19的反馈，如过压力不够继续施压，当压力到达要求值后模压架11保压再在给折弯架12施压，折弯钢板3外侧还没有变形的部分，在根据压敏电阻19的反馈，到折压架12的压力也到达要求值后，两者而均再保压一段时间，这样有利于控制转角半径的反弹。
凸模具14包括设置在中间的冲头15和依次对称设置在冲头15两侧的上凹受力镶块6与上侧凹受力镶块4，凹模具21包括设置在中间的凸板10和外侧的托座板7，以及依次对称设置在凸板10和托座板7之间的下凹受力镶块9和下凸受力镶块8，凹模具21与凸模具14相吻合。
下凸受力镶块8在与钢板3接触的面上设置有受力避让凹槽81和转角圆弧82，上侧凹受力镶块4在与钢板3接触的面上设置有受力避让凹槽41，上凹受力镶块6在与钢板3接触的面上设置有受力避让凹槽61和转角圆弧62，下凹受力镶块9在与钢板3接触的面上设置有转角圆弧92，弧形翼板5在与钢板3接触的面上设置有转角圆弧52，转角圆弧52、转角圆弧62、转角圆弧82、转角圆弧92的半径为所有加工的钢板3厚度的8倍。
凸模具14和凹模具21分别配置有多套模具，一套模具对应一种波形钢腹板的转弯半径。组成凸模具14的上侧凹受力镶块4与上凹受力镶块6可以独立与施力凸块13可拆卸装配；组成凹模具21的凹受力镶块9、下凸受力镶块8和托座板7也可以独立与承压凹槽23可拆卸装配装配。
施力凸块13、承压凹槽23和折弯机构12上分别设置有榫槽1 7，凸模具14、凹模具21、和弧形翼板5上分别设置有榫头16，施力凸块13、承压凹槽23、和折弯架22与其相对应的凸模具14、凹模具12和弧形翼板5通过榫头16与榫槽17配合连接。或者凸模具14通过螺栓与模压架11连接，凹模具21通过螺栓与下模架22连接，弧形翼板5通过螺栓与折弯机构12连接。
本发明加工生产折线型、弧型和折线弧组合型等多种形式的波形钢腹板的成型工序为：
第一步、将经翻样裁切好的波形钢腹板，按转角拐点放入折弯式模压混合式的模具内。
第二步、压力机加载对中轴线钢板实施模压成型。
第三步、压力机加载对两侧对称轴线钢板实施折弯成型。
第四步、当成型到指定形状时，压敏电阻开始工作。
第五步、压力机加载停止，开始保压。
第六步、压力机卸载。
第七步、经后续焊接、制作、抛丸，波形钢腹板转角开始反弹，达到设设计要求形状的精度。
实施例2
折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置，如图2、3、4、5、6所示，包括冲压机构1、设置在冲压机构1下方的承压机构2，所述的冲压机构1包括模压架11和设置在模压架11左右两边的折弯架12，折弯机构12的下底部设置有弧形翼板5；模压架11上设置有施力凸块13，在施力凸块13上嵌套有凸模具14，凸模具14上开有方槽18，其方槽18与施力凸块13相配套；承压机构2包块下模架22和设置在下模架22上的凹模具21，下模架22上设置有与凹模具21相匹配的承压凹槽23，凹模具21嵌套在承压凹槽23上，要加工的钢板3放置于冲压机构1与承压机构2之间。在凹模具21、弧形翼板5分别装有压敏电阻19。压力机构对模压架11和折弯架12分步施压，先给模压架11施压让钢板3内侧先变形，根据压敏电阻19的反馈，如过压力不够继续施压，当压力到达要求值后模压架11保压再在给折弯架12施压，折弯钢板3外侧还没有变形的部分，在根据压敏电阻19的反馈，到折压架12的压力也到达要求值后，两者而均再保压一段时间，这样有利于控制转角半径的反弹。
凸模具14为一整体，凹模具21也为一整体，凸模具14上设置有转角圆弧52、转角圆弧62，凹槽模具12上设置有转角圆弧82、转角圆弧92，转角圆弧52、转角圆弧62、转角圆弧82、转角圆弧92的半径为要加工钢板3厚度的10倍。
凸模具14通过受力避让凹槽41和受力避让凹槽61再镶套上一套或多套凸模具14，凹模具21通过受力避让凹槽81再镶套上一套或多套凹模具21，这样多层镶套，一幅模具可应对多种转弯半径，满足加工不同的波形钢腹板的要求。
施力凸块13、承压凹槽23和折弯机构12上分别设置有榫槽17，凸模具14、凹模具21、和弧形翼板5上分别设置有榫头16，施力凸块13、承压凹槽23、和折弯架22与其相对应的凸模具14、凹模具12和弧形翼板5通过榫头16与榫槽17配合连接。或者凸模具14通过螺栓与模压架11连接，凹模具21通过螺栓与下模架22连接，弧形翼板5通过螺栓与折弯机构12连接。
本发明加工生产折线型、弧型和折线弧组合型等多种形式的波形钢腹板的成型工序为：
第一步、将经翻样裁切好的波形钢腹板，按转角拐点放入折弯式模压混合式的模具内。
第二步、压力机加载对中轴线钢板实施模压成型。
第三步、压力机加载对两侧对称轴线钢板实施折弯成型。
第四步、当成型到指定形状时，压敏电阻开始工作。
第五步、压力机加载停止，开始保压。
第六步、压力机卸载。
第七步、经后续焊接、制作、抛丸，波形钢腹板转角开始反弹，达到设设计要求形状的精度。
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 (5)
1.折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置，包括冲压机构(1)、设置在冲压机构(1)下方的承压机构(2)，其特征在于：所述的冲压机构(1)包括模压架(11)和设置在模压架(11)左右两边的折弯架(12)，折弯架(12)的下底部设置有弧形翼板(5)；模压架(11)上设置有施力凸块(13)，在施力凸块(13)上嵌套有凸模具(14)，凸模具(14)包括设置在中间的冲头(15)和依次对称设置在冲头(15)两侧的上凹受力镶块(6)与上侧凹受力镶块(4)；承压机构(2)包块下模架(22)和设置在下模架(22)上的凹模具(21)，凹模具(21)包括设置在中间的凸板(10)和外侧的托座板(7)，以及依次对称设置在凸板(10)和托座板(7)之间的下凹受力镶块(9)和下凸受力镶块(8)，下模架(22)上设置有与凹模具(21)相匹配的承压凹槽(23)，凹模具(21)嵌套在承压凹槽(23)上；凹模具(21)与凸槽模具(14)相吻合；要加工的钢板(3)放置于冲压机构(1)与承压机构(1)之间。
2.根据权利要求1所述的折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置，其特征在于：所述的下凸受力镶块(8)在与钢板(3)接触的面上设置有受力避让凹槽(81)和转角圆弧(82)，上侧凹受力镶块(4)在与钢板(3)接触的面上设置有受力避让凹槽(41)，上凹受力镶块(6)在与钢板(3)接触的面上设置有受力避让凹槽(61)和转角圆弧(62)，下凹受力镶块(9)在与钢板(3)接触的面上设置有转角圆弧(92)，弧形翼板(5)在与钢板(3)接触的面上设置有转角圆弧(52)，转角圆弧(52、62、82、92)的半径为所有加工的钢板(3)厚度的5-30倍。
3.根据权利要求1所述的折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置，其特征在于：所述的施力凸块(13)、承压凹槽(23)和折弯架(12)上分别设置有榫槽(17)，凸模具(14)、凹模具(21)和弧形翼板(5)上分别设置有榫头(16)，施力凸块(13)、承压凹槽(23)、和折弯机构(22)与其相对应的凸模具(14)、凹模具(12)和弧形翼板(5)通过榫头(16)与榫槽(17)配合连接。
4.根据权利要求1所述的折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置，其特征在于：所述的凸模具(14)通过螺栓与模压架(11)连接，凹模具(21)通过螺栓与下模架(22)连接，弧形翼板(5)通过螺栓与折弯机构(12)连接。
5.根据权利要求1所述的折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置，其特征在于：所述的凹模具(21)、弧形翼板(5)分别装有压敏电阻(19)。
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