CN108856501A - 一种u形型材弯弧模具及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种U形型材弯弧模具及其使用方法,包括主板,主板上方开设有U型槽I,主板包括导向型主板和固定型主板,导向型主板底部螺栓孔两侧设有导向板,导向板中间部分设有镂空的U形槽II,固定型主板底部两侧固定板,主板两端上方开设有螺栓孔,主板上方设有和U形槽I相适配的上压板,上压板横梁两端设有和主板两端上方相适配的螺栓孔。使用方法:根据U形型材的轮廓,设计模具的具体尺寸;根据U形型材的长度及弯弧半径,设置若干顶弯受力点,并确定每个点位的顶弯数据;在钢平台上放样,并装配模具;装配靠山;放置U形型材于模具U形槽内;安装液压设备;火焰点状加热;卸载,拆除上压板,取出U形型材。本发明能有效提高工作效率和质量。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域,具体是一种U形型材弯弧模具及其使用方法。
背景技术
现今的钢结构行业,在注重使用功能的同时,越来越看重外观造型的独特与艺术性,尤其是场馆、地标性建筑,在造型方面更富有现代气息和艺术灵感。钢结构产品,根据建筑产品不同位置的不同功能,被设计为不同的截面形式,常规的钢结构产品其截面多为H形、箱形和圆形,也存在十字形和王字形截面的产品。
为了达到设计要求的特定造型,很多时候不仅需要在已有的主构件上增加牛腿等零部件,而且还需要对构件进行折弯甚至弯扭加工,以加工出设计造型。常规封闭截面型材加工弧形,可以采取冷弯或热弯两种方法,当弯弧半径超出冷弯允许的最小半径值时,则必须采取热弯方式进行弯弧加工。目前圆管、方管等封闭截面型材的弯弧工艺已经比较成熟,有很多专业的拉弯厂专业生产此类型材的弯扭产品。
闭口截面的圆管,各向受力均匀,在弯拉过程中具备可控制性、可操作性。而开口形式的型材,存在强轴和弱轴,故其弯弧相比闭口形式的型材难度要大的多。U形型材的侧向弯弧,因受力部位刚好位于弱轴,在冷弯和热弯过程中,无法控制力的传递,也就无法加工出侧向弧形的U形型材。经咨询多家专业的型材弯拉单位,结果都不具备该种U形型材的侧向弯弧能力。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种U形型材弯弧模具。
本发明的技术方案为:一种U形型材弯弧模具,包括主板,主板上方开设有U型槽I,主板包括导向型主板和固定型主板,导向型主板底部中间设有一个螺栓孔,导向型主板底部螺栓孔两侧设有导向板,导向板中间部分设有镂空的U形槽II,导向板两侧设有导向板加劲,固定型主板底部设有两个螺栓孔,固定型主板底部两侧、即螺栓孔两侧设有固定板,固定板两侧设有固定板加劲,固定板上设有和固定型主板底部螺栓孔相适配的螺栓孔,主板的两侧边缘加设承压板或不加承压板,主板两端上方开设有螺栓孔,主板上方设有和U形槽I相适配的上压板,上压板横梁两端设有和主板两端上方相适配的螺栓孔。
一种U形型材弯弧模具的使用方法,包括下列步骤:
1)根据U形型材的轮廓,设计模具的具体尺寸:根据U形型材两短肢等边或不等边、角度相同或不同,自由组合为不同的尺寸轮廓,
2)根据U形型材的长度及弯弧半径,设置若干顶弯受力点,并确定每个点位的顶弯数据;
3)在钢平台上放样,并装配模具:根据弯弧数据,在钢平台上放出基准线及弧形线,而后根据设计好的点位,将导向板及导向板加劲焊接固定于钢平台,装配导向型主板、固定型主板;
4)装配靠山,靠山采用H型钢焊接于钢平台,靠山作为液压设备顶弯操作时的着力点;
5)将U形型材放置于模具U形槽内,用螺栓将主板、上压板、导向板通过相对应的螺栓孔用螺栓组合为整体,其中U形型材两端头使用固定型主板及固定板,导向型主板及导向板装配于两端之间的其余位置;
6)安装液压设备,液压设备安装于H型钢靠山和模具主板之间,当主板较厚时,直接将液压头与模具主板接触,或通过装配承压板与模具主板接触,按照先中间、后两边且对称加压的方式,对U形型材进行顶弯操作,对不同液压设备逐步加压,按照由中间向两边的顺序逐步增大每个千斤顶的行程,使型材在该点位逐步向设计拱高靠近,直至每个点位的实际位置与弯弧设计位置一致;
7)每个点位顶弯到位后停止加压,采用火焰点状加热的方式,消除应力,使部分弹性变形转变为塑性变形;
8)卸载,拆除上压板,取出U形型材,检验合格后侧向弯弧工作结束。
本发明的有益之处在于:1)将型材搁置于模具上进行顶弯,且该模具外轮廓和型材的内轮廓一致,能支撑其内部空间,增大折弯过程中型材的受力面积和结构稳定性,提高所施加外力的有效传递;2)使用模具进行U形型材的侧向弯弧,可根据弯弧半径的大小,灵活调整顶弯点的数量,弯弧半径大,可适当减少顶弯点数量,弯弧半径小,可适当增加顶弯点数量,采用该方法侧向弯弧的U形型材,加工后其整体线形圆润光滑,外观质量高;3)本发明并不局限于单一U形型材的侧向弯弧操作,对于开口型对称、非对称型材都适用,只要按照型材的轮廓设计对应模具的轮廓尺寸,即可完成该型材的侧向弯弧工作,适用范围广泛。
附图说明
图1为本发明的导向型模具立体图正面结构示意图;
图2为本发明的导向型模具立体图反面结构示意图;
图3为本发明的固定型模具立体图正面结构示意图;
图4为本发明的固定型模具立体图发明结构示意图;
图5为本发明的导向型模具主视图结构示意图;
图6为本发明的固定型模具主视图结构示意图;
图7为本发明的导向型模具导向型主板结构示意图;
图8为本发明的导向型模具导向型主板结构示意图;
图9为本发明的固定型模具固定型主板结构示意图;
图10为本发明的固定型模具固定板结构示意图;
图11为本发明的上压板结构示意图;
图12为本发明的计算受力点示意图;
其中:1、导向型主板,2、导向板,3、U形槽II,4、导向板加劲,5、承压板,6、U形槽I,7、固定型主板,8、固定板,9、固定板加劲,10、上压板。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述。
一种U形型材弯弧模具,包括主板,主板上方开设有U型槽I 6,主板包括导向型主板1和固定型主板2,导向型主板1底部中间设有一个螺栓孔,导向型主板1底部螺栓孔两侧设有导向板2,导向板2中间部分设有镂空的U形槽II 3,通过螺栓的连接,一方面使主板沿着固定的轨道位移,另一方面防止主板上下方向的位移,导向板2两侧设有导向板加劲4,固定型主板7底部设有两个螺栓孔,固定型主板7底部两侧、即螺栓孔两侧设有固定板8,固定板8两侧设有固定板加劲9,固定板8上设有和固定型主板7底部螺栓孔相适配的螺栓孔,主板的两侧边缘加设承压板5或不加承压板5,主板两端上方开设有螺栓孔,主板上方设有和U形槽I6相适配的上压板10,上压板10横梁两端设有和主板两端上方相适配的螺栓孔,U形型材夹设在上压板和主板之间,限制了其立面起拱,固定型主板位于两端头位置,防止顶弯过程中,型材会整体偏移。
一种U形型材弯弧模具的使用方法,包括下列步骤:
1)根据U形型材的轮廓,设计模具的具体尺寸:根据U形型材两短肢等边或不等边、角度相同或不同,自由组合为不同的尺寸轮廓,该模具上压板U形与U形型材的外轮廓一致,模具主板U形与U形型材的内轮廓一致;
2)根据U形型材的长度及弯弧半径,设置若干顶弯受力点,并确定每个点位的顶弯数据,譬如10m长的U形型材,中部侧弯拱高200mm,如此根据弯弧半径,可以得出该型材每个位置的弯弧高度。如果1m一档设置顶弯受力点,则根据放样数据,得出每个受力点的具体弯弧数据,如图12所示;
3)在钢平台上放样,并装配模具:根据弯弧数据,在钢平台上放出基准线及弧形线,而后根据设计好的点位,将导向板及导向板加劲焊接固定于钢平台,装配导向型主板、固定型主板;
4)装配靠山,靠山采用H型钢焊接于钢平台,靠山作为液压设备顶弯操作时的着力点,将液压设备的一端顶在该型钢上,提供液压设备反力用于顶弯U形型材;
5)将U形型材放置于模具U形槽内,用螺栓将主板、上压板、导向板通过相对应的螺栓孔用螺栓组合为整体,其中U形型材两端头使用固定型主板及固定板,导向型主板及导向板装配于两端之间的其余位置;
6)安装液压设备,液压设备安装于H型钢靠山和模具主板之间,当主板较厚时,直接将液压头与模具主板接触,或通过装配承压板与模具主板接触,按照先中间、后两边且对称加压的方式,对U形型材进行顶弯操作,对不同液压设备逐步加压,按照由中间向两边的顺序逐步增大每个千斤顶的行程,使型材在该点位逐步向设计拱高靠近,直至每个点位的实际位置与弯弧设计位置一致;
7)每个点位顶弯到位后停止加压,采用火焰点状加热的方式,消除应力,使部分弹性变形转变为塑性变形;
8)卸载,拆除上压板,取出U形型材,检验合格后侧向弯弧工作结束。
Claims (2)
1.一种U形型材弯弧模具,其特征在于:包括主板,所述主板上方开设有U型槽I,所述主板包括导向型主板和固定型主板,所述导向型主板底部中间设有一个螺栓孔,所述导向型主板底部螺栓孔两侧设有导向板,所述导向板中间部分设有镂空的U形槽II,所述导向板两侧设有导向板加劲,所述固定型主板底部设有两个螺栓孔,所述固定型主板底部两侧、即螺栓孔两侧设有固定板,所述固定板两侧设有固定板加劲,所述固定板上设有和固定型主板底部螺栓孔相适配的螺栓孔,所述主板的两侧边缘加设承压板或不加承压板,所述主板两端上方开设有螺栓孔,所述主板上方设有和U形槽I相适配的上压板,所述上压板横梁两端设有和主板两端上方相适配的螺栓孔。
2.一种U形型材弯弧模具的使用方法,其特征在于:包括下列步骤:
1)根据U形型材的轮廓,设计模具的具体尺寸:根据U形型材两短肢等边或不等边、角度相同或不同,自由组合为不同的尺寸轮廓,
2)根据U形型材的长度及弯弧半径,设置若干顶弯受力点,并确定每个点位的顶弯数据;
3)在钢平台上放样,并装配模具:根据弯弧数据,在钢平台上放出基准线及弧形线,根据设计好的点位,将导向板及导向板加劲焊接固定于钢平台,而后装配导向型主板、固定型主板;
4)装配靠山,靠山采用H型钢焊接于钢平台,靠山作为液压设备顶弯操作时的着力点;
5)将U形型材放置于模具U形槽内,用螺栓将主板、上压板、导向板通过相对应的螺栓孔用螺栓组合为整体,其中U形型材两端头使用固定型主板及固定板,导向型主板及导向板装配于两端之间的其余位置;
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