CN103331348A - 一种矩形截面薄壁钢管的弯曲方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种矩形截面薄壁钢管的弯曲方法，首先将待弯曲的矩形截面薄壁钢管一端封闭，并在钢管内填充满10～20目粒度的石英砂，并将石英砂夯实后，将钢管另一端封闭；然后对钢管的待弯曲部位进行加热，加热至待弯曲部位温度比钢管材质熔点低100℃～50℃后，在模具上对钢管待弯曲部位进行弯曲；并在冷却后，将钢管从模具上取下，完成弯曲加工。本发明通过在矩形截面薄壁钢管内填充细密的且高温下不结块的石英砂，保证了弯曲时钢管的内部不变形，而通过模具对钢管待弯曲部位四个侧面的约束，保证了弯曲时钢管的外部不变形，从而实现了矩形截面薄壁钢管弯曲过程中的截面不变形。

Description

一种矩形截面薄壁钢管的弯曲方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种矩形截面薄壁钢管的弯曲方法。

背景技术

在机械加工领域中，常常需要将直钢管弯曲成要求的形状。对于圆形截面钢管的弯曲成形已有成熟工艺，但对于截面为矩形的钢管，在采用传统弯曲工艺进行弯曲的过程中，由于其截面的特殊结构，会导致在弯曲部位发生如图1和图2所示的情况：

1）a面在弯曲时受拉伸作用力，其两边由于有c面和d面的两块竖板支撑，而在a面中间没有支撑，且低碳钢延伸性好，所以a面向下凹变形；

2）b面在弯曲时受压缩作用，两边由于有c面和d面两块竖板支撑，中间没有支撑，且b面下方有弯曲模具阻挡，整个面的材料被挤压，在挤压力作用下，材料被挤向内侧，使得b面向上凹变形；

3）c、d两面在弯曲时相当两块立板垂直被弯曲，既有弯曲有由压缩，主要是拉伸，由于a、b两面对c、d两面有拉伸挤压作用，保持其竖直，其阻碍弯曲力更大，弯曲后不能保证其面垂直。

根据以上三种情况分析，采用目前的弯曲工艺在弯曲矩形截面直钢管时，无法避免弯曲段钢管截面变形。

发明内容

要解决的技术问题

为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种矩形截面薄壁钢管的弯曲方法。

技术方案

本发明的技术方案为：

所述一种矩形截面薄壁钢管的弯曲方法，其特征在于：采用以下步骤：

步骤1：将待弯曲的矩形截面薄壁钢管一端封闭，并在钢管内填充满10～20目粒度的石英砂，并将石英砂夯实后，将钢管另一端封闭；

步骤2：对钢管的待弯曲部位进行加热，加热至待弯曲部位温度比钢管材质熔点低100℃～50℃后，在模具上对钢管待弯曲部位进行弯曲；并在冷却后，将钢管从模具上取下，完成弯曲加工；所述模具在弯曲过程中对钢管待弯曲部位的四个侧面有约束。

有益效果

本发明通过在矩形截面薄壁钢管内填充细密的且高温下不结块的石英砂，保证了弯曲时钢管的内部不变形，而通过模具对钢管待弯曲部位四个侧面的约束，保证了弯曲时钢管的外部不变形，从而实现了矩形截面薄壁钢管弯曲过程中的截面不变形。

附图说明

图1：传统工艺示意图；

图2：传统工艺弯曲后的截面图；

图3：本发明的结构示意图；

图4：图3中的A-A剖视图

图5：摇臂侧视图；

图6：摇臂示意图；

图7：凹模示意图；

其中：1、压紧螺钉；2、限位支撑；3、矩形截面薄壁钢管；4、转轴；5、凹模；6、垫块；7、摇臂；8、石英砂。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本发明：

本实施例中要加工的零件为箱带，箱带材料为10号钢截面为40*40，四角R3圆弧，壁厚为2mm，要求弯曲成R50的直角。使用时在设备的外表面。其作用：①保证设备内腔形状。②保证在运输过程中防止外力磕碰。③保证设备外形协调美观。

本实施例中的加工步骤为：

按照要加工的产品图像计算出零件的展开长度，截取相应的矩形截面薄壁钢管。然后将矩形截面薄壁钢管一端用与钢管截面大小相等、厚度为1～1.5mm的钢板用焊接方式封住，从而将钢管该端封闭。再在钢管内填充满10～20目粒度的石英砂8，并将石英砂夯实。而后将钢管另一端同样用钢板封闭。最后将装满石英砂的矩形截面薄壁钢管放入电炉，对待弯曲部位进行加入，加热至待弯曲部位温度比钢管材质熔点低100℃～50℃后，在模具上对钢管待弯曲部位进行弯曲。待冷却后，将钢管从模具上取下，完成弯曲加工。本实施例中，待弯曲部分加热至950℃～1000℃。

本实施例中采用的模具如图3所示，由摇臂7、凹模5、定位块、垫块6组成。参照附图5和附图6，摇臂为“Y”型结构，其上部分叉结构用于连接凹模，摇臂是主要的施力部件，采用的材料是中碳钢，热处理HRC40～45。参照附图7，凹模为圆柱结构，在凹模边缘有梯形凹槽，凹槽底面宽度与待加工矩形截面薄壁钢管内弯曲面宽度相同，凹槽两侧面向外倾斜角度为1°～3°，既便于在弯曲结束后将矩形管从凹槽中取出，同时又约束了钢管两侧面的变形。凹槽的内径与待加工矩形截面薄壁钢管的弯曲内径相同。凹模也采用中碳钢，热处理HRC40～45。凹模中心与摇臂分叉结构端部同轴转动连接，凹模处于摇臂分叉结构内。定位块用于将待加工矩形截面薄壁钢管一端固定，防止弯曲转动时钢管移动。垫块垫于待加工矩形截面薄壁钢管外弯曲面与摇臂分叉结构内端面之间，既传递弯曲力，也约束钢管外侧面的向外变形，使钢管弯曲后外圆平直光滑。

Claims (1)

1.一种矩形截面薄壁钢管的弯曲方法，其特征在于：采用以下步骤：

步骤1：将待弯曲的矩形截面薄壁钢管一端封闭，并在钢管内填充满10～20目粒度的石英砂，并将石英砂夯实后，将钢管另一端封闭；

步骤2：对钢管的待弯曲部位进行加热，加热至待弯曲部位温度比钢管材质熔点低100℃～50℃后，在模具上对钢管待弯曲部位进行弯曲；并在冷却后，将钢管从模具上取下，完成弯曲加工；所述模具在弯曲过程中对钢管待弯曲部位的四个侧面有约束。

Images