CN102441613A - 组合式角钢开角或合角成型模 - Google Patents

Abstract

组合式角钢开角或合角成型模。属机械加工工装设备。由设有横截面成T形的凹槽的上模座，一半为45°倾斜面、另一半设有横截面成倒∏形凹槽的下模座，设有T形凸条的数块上模块，横截面成侧转90°的梯形的数块下模块，设有T形凸条的2块直角上模块组成；从上模块的三角形横截面的下顶点所作的垂直于上底边的直线将其下顶角β分为45°和α；下模块的横截面的梯形短底边与下模座凹槽的内侧的靠合界面将夹角γ分为45°和α；β＝γ＝所需开、合角度；从直角上模块的工作部分的三角形横截面的下顶点所作的垂直于其上底边的直线将其下顶角分为45°和45°。经试用，与现有技术相比：通用性高因而数量少，节约了90％的制造成本，使用方便简易因而生产效率高。

Description

组合式角钢开角或合角成型模

技术领域：本发明属于机械加工工装设备，特别是一种组合式角钢开角或合角成型模。 

背景技术：角钢俗称角铁，是横截面成L形的，其两边互相垂直成90°的长条钢材。角钢可按结构的不同需要组成各种不同的受力构件，也可作构件之间的连接件。广泛地用于各种建筑结构和工程结构，如房梁、桥梁、输电塔、起重运输机械、船舶、工业炉、反应塔、容器架以及仓角钢库货架等。 

在实际使用中，长条角钢需要在局部长度上对其互相垂直的两边进行挤压形变加工处理，使其两边的夹角大于或小于90°，大于90°的挤压形变加工处理通常称之开角，小于90°的挤压形变加工处理通常称之合角。例如，输电线路角钢塔的横担及塔身水平隔面上的两个连接构件面之间就存在夹角，按规程要求，在夹角大于2°时，需要对构件进行局部开角或合角。角钢的开、合角度通常在80°至110°之间，并且角钢需要开、合角部分的局部长度也存在长短不一的变化。现有技术的方法是根据角钢的开、合角度，进行单一模具的设计加工，即一种模具只能用于一个具体的开、合角度的一个具体长度，例如，开角105°，开角部分的局部长度为400毫米。也就是不但不同的开、合角度必须设计不同的模具，即使同一角度，开、合角部分的局部长度不同，也必须另行设计相应的模具。因此，现有技术的角钢开角或合角模具，在角钢构成的产品实际生产中，需要各种不同品种规格的开角或合角模具往往多达上百种。例如，输电线路角钢塔的生产过程中，各种不同品种规格的开角或合角模具就有100多套。数量众多的现有技术的角钢开角或合角单一模具，在实际使用中显示了如下不足： 

1、通用性低因而数量众多，制造成本费用高昂。每件单一模具全部需要采用价格不菲的模具钢，数量众多的现有技术的角钢开角或合角单一模具不但消耗了数量可观的模具钢资源，与当今提倡的资源节约低碳理念相悖，而且制造成本费用高昂。例如，输电线路角钢塔的生产过程中，100多套各种不同品种规格的开角或合角模具制造费用高达50多万元。 

2、模具使用过程调换繁杂、耗时费力，严重制约生产效率的提高。如上所述，不但不同的开、合角度必须使用不同的模具，即使同一角度，开、合角部分的局部长度不同，也必须另行更换选用相应的模具。如果同种角度、同样长度的开、合角角钢构件批量较小，则更换模具的操作时间占用整个加工过程的比例相当高，既耗时费力，加大了生产工人的劳动强度， 也严重制约了生产效率的提高。 

由此可见，研究并设计一种通用性高因而数量少，使用方便简易因而生产效率高改进了的角钢开角或合角成型模是必要的。 

发明内容：本发明的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种通用性高因而数量少，使用方便简易因而生产效率高的组合式角钢开角或合角成型模。 

本发明的技术方案是：一种组合式角钢开角或合角成型模，其特征是 

——由设有横截面成T形的向下开口凹槽的上模座，上部一半为45°倾斜面、另一半设有横截面成倒∏形凹槽的下模座，上部设有配合于上模座T形凹槽的、横截面成T形凸条的数块上模块，下部配合于下模座倒∏形凹槽的、横截面成侧转90°的梯形的数块下模块，上部设有配合于上模座T形凹槽的、横截面成T形凸条的2块直角上模块组成； 

——所述的上模块的工作部分的三角形横截面的下顶角β角度为待加工角钢开角或合角所需角度，从上模块的工作部分的三角形横截面的下顶点所作的、垂直于其上底边的直线将其下顶角β分为45°和α，即α＝β-45°；这意味着，设计角钢开角或合角所需不同角度的组合式上模块时，只需考虑α角的改变。 

——所述的横截面成侧转90°的梯形的下模块的、工作部分的梯形短底边长度，与下模座倒∏形凹槽的内侧深度相等，下模块嵌入倒∏形凹槽后的上倾斜面与下模座的45°倾斜面共同构成的、夹角γ角度为待加工角钢开角或合角所需角度，下模块的工作部分横截面的梯形短底边、与下模座倒∏形凹槽的内侧的靠合界面将夹角γ分为45°和α，即α＝γ-45°；这意味着，设计与上模块相对应的、角钢开角或合角所需不同角度的组合式下模块时，只需考虑α角的相等改变。 

——所述的直角上模块的工作部分的三角形横截面的、下顶角角度为待加工角钢原有角度90°，从直角上模块的工作部分的三角形横截面的、下顶点所作的垂直于其上底边的直线将其下顶角分为45°和45°。 

本发明的目的还可以采取如下的进一步技术措施来实现： 

所述的上、下模座的长度大于待加工角钢所需开角或合角部分的长度L、2倍开合过渡长度ΔL、2倍直角上模块宽度B₀之和。 

所述开合过渡长度ΔL是指角钢由原来的两边相互垂直，经局部开角或合角挤压形变加工后过渡到两边夹角成大于或小于90°时所需要的、形变部分的长度。 

所述的开合过渡长度ΔL＝KB，式中，B为待加工角钢的边宽，K为由待加工角钢的边宽 和待加工角钢的开角或合角所需角度决定的常数。 

所述的数块上模块中组合块数N_S，为当待加工角钢所需开角或合角部分的长度L时，宽度为Bs的上模块的组合块数N_S＝(L+2ΔL)/Bs。 

所述的数块下模块中组合块数N_X，为待加工角钢所需开角或合角部分的长度L时，宽度为Bx的下模块的组合块数N_X＝L/Bx。 

如图2所示，本发明的使用方法如下： 

1、将上、下模座分别安装于摩擦压力机或双柱、四柱液压机的上、下工作部位； 

2、根据待加工角钢所需开角或合角的具体角度数，选用工作部分的横截面三角形下顶角相等角度数的上模块，其块数N_S根据待加工角钢所需开角或合角部分的具体长度L，由N_S＝(L+2ΔL)/Bs计算得到，式中ΔL由待加工角钢的两边宽度和所需开角或合角的角度决定，通常本领域的普通技术人员熟知，待加工角钢的两边宽度越大，开合过渡长度ΔL越大，由ΔL＝KB确定，例如，两边宽度100毫米的角钢，ΔL取40-60毫米，其间的比例系数K＝0.4-0.6；式中上模块宽度Bs通常选取100毫米，若待加工角钢所需开角或合角部分的具体长度L为400毫米，则其块数N_S＝(L+2ΔL)/Bs为5块。如图2所示，将上述选定的5块上模块依次嵌入上模座的T形槽内。 

3、根据待加工角钢所需开角或合角的具体角度数，选用下模块嵌入倒∏形凹槽后的上倾斜面、与下模座的45°倾斜面共同构成的夹角度数相等的下模块，其块数N_S根据待加工角钢所需开角或合角部分的具体长度L，由N_X＝L/Bx计算得到，式中上模块宽度Bx通常选取100毫米，若待加工角钢所需开角或合角部分的具体长度L为400毫米，则其块数N_X＝L/Bx为4块。将上述选定的4块下模块依次嵌入下模座倒∏形凹槽内，如图2所示，其左右位置与嵌入上模座T形槽内的5块上模块正好上下相对，且两边各留出ΔL的距离。 

4、如图2所示，在已经嵌入上模座T形槽内的5块上模块的左右两边，再各嵌入1块直角上模块，其宽度B₀通常选取100毫米。 

5、将待加工角钢的需要开角或合角的部分L，放入如图2所示的上、下模块之间，开启摩擦压力机或双柱、四柱液压机进行挤压加工成型。 

本发明实施得到的组合式角钢开角或合角成型模，经试用，与现有技术相比显示了如下有益效果： 

1、通用性高因而数量少。如前所述，现有技术不但不同的开、合角度必须设计不同的模具，即使同一角度，开、合角部分的局部长度不同，也必须另行设计相应的模具。而本发明 只需设计不同角度的有限几种模块，就可以根据各种不同长度的需要，选定相应数量组合式模块；即使更换不同角度的组合式模块，其上、下模座也是无需更换的统一模座。与现有技术的单一性模具相比，本发明的组合式角钢开角或合角成型模通用性高，从而大幅度减少了模具的数量。例如，前述输电线路角钢塔的生产过程中，模具的数量由制造成本高达50多万元的现有技术的100多套各种不同角度、不同长度的单一性模具，大大减少为32套各种不同角度的组合式模块，制造成本费用仅需5多万元，节约了90％的制造成本。 

2、使用方便简易因而生产效率高。如前所述，现有技术不但不同的开、合角度必须使用不同的模具，即使同一角度，开、合角部分的局部长度不同，也必须另行更换相应的模具。而本发明的上、下模座是无需更换的统一模座，即使在开、合角度改变的情况下也只是需要更换不同角度的组合模块。实际使用时，大多数的情况是开、合角角度相同，只是开、合角部分的局部长度不同，正是在这大多数的情况中，仅只是方便简易地进行同种模块数量的增加或减少。与现有技术相比，从更换笨重的整个模具变为增加或减少嵌入的模块，不但用于更换操作的工时大幅度减少，而且操作难度和强度也大为下降，因此明显提高了劳动生产效率。 

附图说明：图1是符合本发明主题结构的示意图；图2是本发明的使用装配示意图；图3是本发明的上模块结构示意图；图4是本发明的下模块结构示意图；图5是本发明的直角上模块结构示意图。 

具体实施方式：下面结合附图将本发明的实施细节说明如下： 

如图1、3、4、5所示，一种组合式角钢开角或合角成型模，其特征是 

——由设有横截面成T形的向下开口凹槽11的上模座1，上部一半为45°倾斜面、另一半设有横截面成倒∏形凹槽21的下模座2，上部设有配合于上模座T形凹槽的、横截面成T形凸条31的数块上模块3，下部41配合于下模座倒∏形凹槽的、横截面成侧转90°的梯形的数块下模块4，上部设有配合于上模座T形凹槽的、横截面成T形凸条51的2块直角上模块5组成； 

——所述的上模块的工作部分32的三角形横截面的、下顶角β角度为待加工角钢开角或合角所需角度，从上模块的工作部分的三角形横截面的、下顶点所作的垂直于其上底边的直线将其下顶角β分为45°和α； 

——所述的横截面成侧转90°的梯形的下模块的、工作部分42的梯形短底边长度，与下模座倒∏形凹槽的内侧深度相等，下模块嵌入倒∏形凹槽后的上倾斜面、与下模座的45° 倾斜面的倾斜面共同构成的夹角γ角度、为待加工角钢开角或合角所需角度，下模块的工作部分横截面的梯形短底边、与下模座倒∏形凹槽的内侧的靠合界面将夹角γ分为45°和α； 

——所述的直角上模块的工作部分52的三角形横截面的、下顶角角度为待加工角钢原有角度90°，从直角上模块的工作部分的三角形横截面的、下顶点所作的垂直于其上底边的直线将其下顶角分为45°和45°。 

如图2、5所示，所述的上、下模座1、2的长度，大于待加工角钢所需开角或合角部分的长度L、2倍开合过渡长度ΔL、2倍直角上模块宽度B₀之和。 

如图2、3所示，所述的数块上模块3中组合块数N_S，为当待加工角钢所需开角或合角部分的长度L时，宽度为Bs的上模块的组合块数N_S＝(L+2ΔL)/Bs。 

如图2、4所示，所述的数块下模块4中组合块数N_X，为当待加工角钢所需开角或合角部分的长度L时，宽度为Bx的下模块的组合块数N_X＝L/Bx。 

Claims (5)

1.一种组合式角钢开角或合角成型模，其特征是

——由设有横截面成T形的向下开口凹槽(11)的上模座(1)，上部一半为45°倾斜槽、另一半设有横截面成倒∏形凹槽(21)的下模座(2)，上部设有配合于上模座T形凹槽的、横截面成T形凸条(31)的数块上模块(3)，下部(41)配合于下模座倒∏形凹槽的、横截面成侧转90°的梯形的数块下模块(4)，上部设有配合于上模座T形凹槽的、横截面成T形凸条(51)的2块直角模块(5)组成；

——所述的上模块的工作部分(32)的三角形横截面的、下顶角β角度为待加工角钢开角或合角所需角度，从上模块的工作部分的三角形横截面的下顶点所作的、垂直于其上底边的直线将其下顶角β分为45°和α；

——所述的横截面成侧转90°的梯形的、下模块的工作部分(42)的梯形下底边长度，与下模座倒∏形凹槽的内侧深度相等，下模块嵌入倒∏形凹槽后的上倾斜面与下模座的45°倾斜槽的倾斜面、共同构成的夹角γ角度为待加工角钢开角或合角所需角度，下模块的工作部分横截面的梯形下底边、与下模座倒∏形凹槽的内侧的靠合界面将夹角γ分为45°和α；

——所述的直角模块的工作部分(52)的三角形横截面的、下顶角角度为待加工角钢原有角度90°，从直角模块的工作部分的三角形横截面的、下顶点所作的垂直于其上底边的直线将其下顶角分为45°和45°。

2.根据权利要求1所述的组合式角钢开角或合角成型模，其特征是所述的上、下模座(1、2)的长度，大于待加工角钢所需开角或合角部分的长度L、2倍开合过渡长度ΔL、2倍直角模块宽度B₀之和。

3.根据权利要求1所述的组合式角钢开角或合角成型模，其特征是所述的数块上模块(3)中组合块数N_S，为当待加工角钢所需开角或合角部分的长度L时，宽度为Bs的上模块的组合块数N_S＝(L+2ΔL)/Bs。

4.根据权利要求2或3所述的组合式角钢开角或合角成型模，其特征是所述的开合过渡长度ΔL＝KB，式中，B为待加工角钢的边宽，K为由待加工角钢的边宽和待加工角钢的开角或合角所需角度决定的常数。

5.根据权利要求1所述的组合式角钢开角或合角成型模，其特征是所述的数块下模块(4)中组合块数N_X，为当待加工角钢所需开角或合角部分的长度L时，宽度为Bx的下模块的组合块数N_X＝L/Bx。

Images