CN102319774A - U形弹性结冷压成形方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及U形弹性结冷压成形方法及装置，其特征在于采用压制模具一次压制弹性结成形；所述的压制模具通过压力机制成，主要包括上模、下模；上模为门式结构，中间为拱门型凹部；下模中间凸起部与上模的拱门型凹部相互配合；上模顶端由上模底板和多个上模筋板插接而成，下模底端由下模底板和多个下模筋板插接而成。可一次压制U形弹性结成形、无需返修、效率高可实现批量生产、成形质量好且产品成形同一度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属加工方法及装置，尤其涉及是针对U型弹性结构件的一次冷压成形的方法及装置。
背景技术
弹性结是一种具有一定弹性的U形装置，起连接缓冲作用。U形弹性结形状如图1所示，液化气运输船储罐是水路运输液化气的重要设备，由于水路运输在江海运输途中波动较大，为减少储罐内液化气在波动时对储罐罐壁的瞬间强大冲击，通常在船储罐内垂直于轮船行驶方向设有制荡舱壁，制荡舱壁15与罐内壁2之间采用弹性结1来连接，起到减震缓冲的作用。
U形弹性结采用一定宽度的钢板弯制而成，形如倒U形，厚度通常为12～20mm，左侧带有与倒U形的一侧相垂直的直边、且该左侧直边与倒U形的一侧相垂直处呈圆角。传统的制作方法是：在地上搭建一个钢板平台，垂直于钢板固定焊若干个螺钉，形状达到弹性结规定的尺寸。制作弹性结时，用火焰将钢板加热，采用千斤顶配合，煨弯顶制而成。成型后需要花大量的时间返修，投入的人力和设备也较多，制造周期较长，传统方法难以实现一次压制成型合格。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述技术缺陷而提供一种U形弹性结冷压成形方法及装置，可一次压制U形弹性结成形、无需返修、效率高可实现批量生产、成形质量好且产品成形同一度高。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：
U形弹性结冷压成形方法，其特征在于采用压力机对压制模具施压且一次压制弹性结成形；所述的压制模具通过压力机压制而成，主要包括上模、下模；上模为门式结构，中间为拱门型凹部；下模中间凸起部与上模的拱门型凹部相互配合；上模由上模底板和多个上模筋板插接而成，下模由下模底板和多个下模筋板插接而成；所述的上模底板和多个上模筋板在上模顶端插接，所述的下模底板和多个下模筋板在下模底端插接；还包括一个设置于上下模一侧端的定位板，定位板高度大于下模高度。
按上述技术方案，所述的上模筋板为矩形板，其上部左侧设置一个开口朝左的水平矩形缺口，矩形缺口下部的中间位置为拱门型凹部，矩形缺口上部均布多个上模筋板高强螺栓卡耳；上模底板为长度大于上模筋板长度的矩形板，其右侧设置多个平行的开口朝右的矩形缺口阵列，上模底板与下模底板相对的端面四角各设置一个吊耳，上模底板左侧均布多个与上模筋板高强螺栓卡耳相匹配的上模底板高强螺栓孔。
按上述技术方案，所述的下模筋板与上模筋板长度相等，其中部为下模中间凸起部，下模中间凸起部的下部左侧设置一个开口朝左的水平矩形缺口，矩形缺口下部均布多个下模筋板高强螺栓卡耳；下模底板为与上模底板长度相等的矩形板，其右侧设置多个平行的开口朝右的矩形缺口阵列，下模底板与上模底板相对的端面四角各设置一个吊耳，下模底板上均布多个与下模筋板高强螺栓卡耳相匹配的下模底板高强螺栓孔。
按上述技术方案，上模底板和下模底板上均设置四个平行的开口朝右的矩形缺口构成矩形缺口阵列；上模通过上模底板的上模底板高强螺栓孔与压力机主缸相连，下模置于压力机的承压平台上。
按上述技术方案，当需压制不同尺寸的U形弹性结时，上下模底板可重复利用，只需重新加工不同曲率的上、下模筋板即可。
按上述技术方案，在使用压制模具压制前，先将制造弹性结的钢板按精料尺寸切割好。
按上述技术方案，U形弹性结冷压成形方法包括如下具体步骤：
(1)根据U形弹性结的理论尺寸计算出待压钢板的宽度和长度，包括U形左侧直边需留的长度，按计算结果下精料；
(2)调整好定位板与下模顶端的水平间隔距离，然后将待压钢板平放到下模的顶部，待压钢板一端水平抵至定位板；
(3)开始启动压力机作业，将上模慢慢下压，利用压力机的液压力，将待压钢板冷压成模具的形状，即完成弹性结的压制；
(4)压制完成后，上模停留2～3秒钟，使待压钢板减少反弹量，完全成形；再启动压力机提升上模，取出弹性结，即完成一件弹性结的制作。
U形弹性结冷压成形装置，其特征在于该装置为可用压力机施压的一次压制弹性结成形的压制模具；所述的压制模具通过压力机压制而成，主要包括上模、下模；上模为门式结构，中间为拱门型凹部；下模中间凸起部与上模的拱门型凹部相互配合；上模由上模底板和多个上模筋板插接而成，下模由下模底板和多个下模筋板插接而成；所述的上模底板和多个上模筋板在上模顶端插接，所述的下模底板和多个下模筋板在下模底端插接；还包括一个设置于上下模一侧端的定位板，定位板高度大于下模高度。
按上述技术方案，所述的上模筋板为矩形板，其上部左侧设置一个开口朝左的水平矩形缺口，矩形缺口下部的中间位置为拱门型凹部，矩形缺口上部均布多个上模筋板高强螺栓卡耳；上模底板为长度大于上模筋板长度的矩形板，其右侧设置多个平行的开口朝右的矩形缺口阵列，上模底板与下模底板相对的端面四角各设置一个吊耳，上模底板左侧均布多个与上模筋板高强螺栓卡耳相匹配的上模底板高强螺栓孔。
所述的下模筋板与上模筋板长度相等，其中部为下模中间凸起部，下模中间凸起部的下部左侧设置一个开口朝左的水平矩形缺口，矩形缺口下部均布多个下模筋板高强螺栓卡耳；下模底板为与上模底板长度相等的矩形板，其右侧设置多个平行的开口朝右的矩形缺口阵列，下模底板与上模底板相对的端面四角各设置一个吊耳，下模底板上均布多个与下模筋板高强螺栓卡具相匹配的下模底板高强螺栓孔。
按上述技术方案，上模底板和下模底板上均设置四个平行的开口朝右的矩形缺口构成矩形缺口阵列。上模通过上模底板高强螺栓孔与压力机主缸相连，下模放置于压力机的承压平台上。
按上述技术方案，上模底板可与不同曲率的上模筋板插接配合；下模底板可与不同曲率的下模筋板插接配合；以便压制不同尺寸的U形弹性结时重复使用上下模底板。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)改变了以往采用火焰热加工和千斤顶配合煨弯制作弹性结的工艺；可以一次压制弹性结成形，无需返修、效率高、成形质量好。
(2)针对弹性结制作的具体问题，提供代替传统的火焰煨制构件的新装置和新方法，根据弹性结的形状，通过制作专用工装模具，利用压力机压制的方法，实现快速压制成形，对批量生产非常有利，而且产品成形同一度很高。
(3)当需压制不同的U形尺寸弹性结时，上下模底板可重复利用，只需重新插入不同曲率的上、下模筋板始可。
(4)解决了传统火焰煨制需要返修、形状差异度较大的弊端。
附图说明
图1是U形弹性结结构示意及使用图；
图2是本发明装置的上模示意图；
图3是本发明装置的下模示意图；
图4是本发明装置的上模底板俯视图；
图5是本发明装置的上模筋板前视图；
图6是本发明装置的下模底板俯视图；
图7是本发明装置的下模筋板前视图。
图8是本发明装置的使用布置状态图。
图9是本发明装置的压制完毕状态图。
图中：1-U形弹性结、2-罐内壁、3-上模、4-下模、5-上模底板、6-上模筋板、7-上模底板模具吊耳、8-上模底板高强螺栓孔、9-上模筋板高强螺栓卡耳、10-下模底板、11-下模底板模具吊耳、12-下模底板高强螺栓孔、13-下模筋板高强螺栓卡耳、14-下模筋板、15-制荡舱壁、16-待压钢板、17-定位板。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图2-9和实施例对本发明作进一步的描述。
U形弹性结冷压成形方法及装置，采用压力机对压制模具施压且一次压制弹性结成形。
如图2-7所示，所述的压制模具通过压力机压制而成，主要包括上模3、下模4；上模3为门式结构，中间为拱门型凹部；下模4中间凸起部与上模3的拱门型凹部相互配合；上模3由上模底板5和多个上模筋板6插接而成，下模4由下模底板10和多个下模筋板14插接而成；还包括一个设置于上下模3、4一侧端的定位板17，定位板17高度大于下模4高度。
所述的上模底板5和多个上模筋板6在上模3顶端插接，所述的下模底板10和多个下模筋板14在下模4底端插接。
上模筋板6为矩形板，其上部左侧设置一个开口朝左的水平矩形缺口，矩形缺口下部的中间位置为拱门型凹部，矩形缺口上部均布多个上模筋板高强螺栓卡耳9；上模底板5为长度大于上模筋板6长度的矩形板，其右侧设置多个平行的开口朝右的矩形缺口阵列，上模底板5与下模底板10相对的端面四角各设置一个模具吊耳7和吊耳11，上模底板5左侧均布多个与上模筋板高强螺栓卡耳9相匹配的上模底板高强螺栓孔8。
下模筋板14与上模筋板6长度相等，其中部为下模中间凸起部，下模中间凸起部的下部左侧设置一个开口朝左的水平矩形缺口，矩形缺口下部均布多个下模筋板高强螺栓卡耳13；下模底板10为与上模底板5长度相等的矩形板，其右侧设置多个平行的开口朝右的矩形缺口阵列，下模底板10与上模底板5相对的端面四角各设置一个下模底板模具吊耳11，下模底板10上均布多个与下模筋板高强螺栓卡耳13相匹配的下模底板高强螺栓孔12。
上模3通过上模底板5的上模底板高强螺栓孔8与压力机主缸相连，下模4置于压力机的承压平台上。
上模底板5和下模底板10上均设置4个平行的开口朝右的矩形缺口构成矩形缺口阵列。
当需压制不同尺寸的U形弹性结时，上下模底板5、10可重复利用，只需重新加工不同曲率的上、下模筋板6、14即可。
在使用压制模具压制前，先将制造弹性结的钢板按精料尺寸切割好。
如图8-9所示，U形弹性结冷压成形方法包括如下具体步骤：根据U形弹性结的理论尺寸计算出待压钢板的宽度和长度，包括U形一端直边需留的长度，按计算结果下精料；调整好定位板17与下模4顶端的水平间隔距离，然后将待压钢板16平放到下模4的顶部，待压钢板16一端水平抵至定位板17；开始启动压力机作业，将上模3慢慢下压，利用压力机的液压力，将待压钢板16冷压成模具的形状，即完成弹性结的压制；压制完成后，上模3停留2～3秒钟，使待压钢板16减少反弹量，完全成形。再启动压力机提升上模3，取出弹性结1，即完成一件弹性结的制作。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，依本发明所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (10)
1.U形弹性结冷压成形方法，其特征在于采用压力机对压制模具施压且一次压制弹性结成形；所述的压制模具通过压力机压制而成，主要包括上模、下模；上模为门式结构，中间为拱门型凹部；下模中间凸起部与上模的拱门型凹部相互配合；上模由上模底板和多个上模筋板插接而成，下模由下模底板和多个下模筋板插接而成；所述的上模底板和多个上模筋板在上模顶端插接，所述的下模底板和多个下模筋板在下模底端插接；还包括一个设置于上下模一侧端的定位板，定位板高度大于下模高度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的上模筋板为矩形板，其上部左侧设置一个开口朝左的水平矩形缺口，矩形缺口下部的中间位置为拱门型凹部，矩形缺口上部均布多个上模筋板高强螺栓卡耳；上模底板为长度大于上模筋板长度的矩形板，其右侧设置多个平行的开口朝右的矩形缺口阵列，上模底板与下模底板相对的端面四角各设置一个吊耳，上模底板左侧均布多个与上模筋板高强螺栓卡耳相匹配的上模底板高强螺栓孔。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的下模筋板与上模筋板长度相等，其中部为下模中间凸起部，下模中间凸起部的下部左侧设置一个开口朝左的水平矩形缺口，矩形缺口下部均布多个下模筋板高强螺栓卡耳；下模底板为与上模底板长度相等的矩形板，其右侧设置多个平行的开口朝右的矩形缺口阵列，下模底板与上模底板相对的端面四角各设置一个吊耳，下模底板上均布多个与下模筋板高强螺栓卡具相匹配的下模底板高强螺栓孔。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于上模底板和下模底板上均设置四个平行的开口朝右的矩形缺口构成矩形缺口阵列；上模通过上模底板的上模底板高强螺栓孔与压力机主缸相连，下模置于压力机的承压平台上。
5.根据权利要求1、2、4之一所述的方法，其特征在于当需压制不同尺寸的U形弹性结时，上下模底板可重复利用，只需重新加工不同曲率的上、下模筋板即可。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于包括如下具体步骤：
(1)根据U形弹性结的理论尺寸计算出待压钢板的宽度和长度，包括U形左侧直边需留的长度，按计算结果下精料；
(2)调整好定位板与下模顶端的水平间隔距离，然后将待压钢板平放到下模的顶部，待压钢板一端水平抵至定位板；
(3)开始启动压力机作业，将上模慢慢下压，利用压力机的液压力，将待压钢板冷压成模具的形状，即完成弹性结的压制；
(4)压制完成后，上模停留2～3秒钟，使待压钢板减少反弹量，完全成形；再启动压力机提升上模，取出弹性结，即完成一件弹性结的制作。
7.U形弹性结冷压成形装置，其特征在于该装置为可用压力机施压的一次压制弹性结成形的模具；所述的模具通过压力机压制而成，主要包括上模、下模；上模为门式结构，中间为拱门型凹部；下模中间凸起部与上模的拱门型凹部相互配合；上模由上模底板和多个上模筋板插接而成，下模由下模底板和多个下模筋板插接而成；所述的上模底板和多个上模筋板在上模顶端插接，所述的下模底板和多个下模筋板在下模底端插接；还包括一个设置于上下模一侧端的定位板，定位板高度大于下模高度。
8.根据权利要求7所述的成形装置，其特征在于所述的上模筋板为矩形板，其上部左侧设置一个开口朝左的水平矩形缺口，矩形缺口下部的中间位置为拱门型凹部，矩形缺口上部均布多个上模筋板高强螺栓卡耳；上模底板为长度大于上模筋板长度的矩形板，其右侧设置多个平行的开口朝右的矩形缺口阵列，上模底板与下模底板相对的端面四角各设置一个吊耳，上模底板左侧均布多个与上模筋板高强螺栓卡耳相匹配的上模底板高强螺栓孔；所述的下模筋板与上模筋板长度相等，其中部为下模中间凸起部，下模中间凸起部的下部左侧设置一个开口朝左的水平矩形缺口，矩形缺口下部均布多个下模筋板高强螺栓卡耳；下模底板为与上模底板长度相等的矩形板，其右侧设置多个平行的开口朝右的矩形缺口阵列，下模底板与上模底板相对的端面四角各设置一个吊耳，下模底板上均布多个与下模筋板高强螺栓卡具相匹配的下模底板高强螺栓孔。
9.根据权利要求8所述的成形装置，其特征在于上模底板和下模底板上均设置四个平行的开口朝右的矩形缺口构成矩形缺口阵列；上模通过上模底板高强螺栓孔与压力机主缸相连，下模放置于压力机的承压平台上。
10.根据权利要求7-9之一所述的成形装置，其特征在于上模底板可与不同曲率的上模筋板插接配合；下模底板可与不同曲率的下模筋板插接配合。
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