CN1104978C - 具有凹形截面的抓斗斗体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

由大片金属薄板(1)成型具有弯曲截面的抓斗斗体的方法，该方法包括，使用模子(2)使薄板具有和它相似的截面；在保持此相似截面的同时，在其一个端部(9)装配上封闭板(10)，而在另一个端部(12)上装配按照最终截面成型的加固件(13)，然后加固纵向边缘，在弯曲度较大的区域进行机械处理和释放开模子(2)。本发明将使抓斗制造者、更一般地是使实用车辆的制造者感到兴趣。

Description

具有凹形截面的抓斗斗体的制造方法
本发明涉及具有凹形截面的抓斗斗体的制造方法，更具体说涉及由大片的能够制造单个零件的薄板制造具有连续曲线形内弯底部的抓斗斗体的方法。
目前，具有内弯底部的抓斗是通过折叠制造的。横截面的凹形形状是由一系列纵向的打折、产生多角形边缘的截面而形成的。
由于不同的原因，这样的一系列打折表现得不令人满意。
首先，合适的抓斗体在与负载物相接触时应该具有尽可能光滑的内部结构，没有脊棱，以避免有碍良好卸料的物料滞留，而在抓斗中所含有的过去的金属，由于会和以后加入的材料相混合，其残留物的存在是不希望的。
另外，某些金属比如铝，在打折时需要特别小心。
再有，其他的让人感兴趣的金属，象所谓的HLE或THLE等具有高弹性极限的钢材不打折就不能保持最终的形状。使用这类金属对于长度很长的料特别会表现出不利，难于制造出象料斗斗体那样的一体的制件。这样一些大尺寸的金属对于用打折以外的方法，成形为预定的相互嵌入的形状，比如具有补充形状的吊蓝状料斗的抓斗，还表现出更大的局限性，甚至是不可能制造的。
此外，由于这种附加斗的形状，在抓斗斗体和吊蓝状料斗的折缝之间应该保证有完美的同心度。这种技术也需要使用非常昂贵的专门机械。
因此，我们不得不采用更小的尺寸，要么就保留打折的技术及其许多缺点。
然而，上述的金属与传统的金属相比表现出足够多的优点。
实际上，由于铝的密度比较小，可以增加用于输送的可用负荷。因此，许多运输机械已经具有了主要是用铝制造的拖车、半拖车和抓斗。
这些抓斗都具有传统的结构，其截面基本上是方的，需要多个加强刚度的加固件。
基于其他的原因，具有高弹性极限的钢材成为构成抓斗斗体所优选的金属的一部分。
这时，铝表现出严重的折叠破裂的危险，具有高弹性极限的钢材很不适合于打折，对于用通常惯用的方法进行打折，同样表现出足够大的阻力，使其不能进行。
但是，已知为单HLE的具有高弹性极限的钢材或THLE的具有甚高弹性极限的钢材具有两个适合于构成抓斗斗体的材料所追求的主要的优点：
1.这种钢材具有良好的抗机械冲击和冲压性能，这是对于石料抓斗特别有用的性能，这个性能在几乎所有的重材料坠落时能够限制风险，因此在各种使用情况下都具有满意的性能。
2.这些钢材的质量也显示出耐磨性。
此种较大的耐受性能使得有可能在重量方面取的优势，因为通过使用更薄板材降低了成本。
作为补偿，这些优点会招致制造上的困难。
弹性钢材具有弹簧的效果，这会妨碍它保持最终的非自然的和精确的形状，在弯曲后也不易保持这些形状。
当然，在抓斗斗体的工业化制造方法的范围内，刚好涉及到要保证得到具有连续曲线状弯曲截面的固定形状，比如基本上是半椭圆状的、具有一定的精确度并可以重现的形状。
本发明的目的在于提供一种由单片薄板或多片薄板以工业规模制造抓斗斗体的方法，该多片薄板在纵向或横向接合相邻，且排布及形状都适合于制作单个的工件。
更具体说，本发明涉及按照连续曲线的弯曲截面、不经过折叠由大片薄板进行抓斗斗体的成形的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
由一片或者几片连在一起的薄板制备出一大片金属薄板；
使用夹持装置对单件金属薄板向内进行弯曲，使之具有接近于希望得到的抓斗斗体的最终形状的确定形状的截面；
在抓斗斗体的一端装上封闭板，其外形具有与将要得到的凹形截面完全相同的形状，在安装过程中是将金属薄板这一端的开口边缘对着封闭板的切开边缘渐渐贴紧而进行装配；
根据要得到的确定形状，使用加固件来加固抓斗斗体的相对的一端；
如果需要的话，在弯曲度最大的区域进行机械处理；
在金属薄板的纵向边缘上装配上称作边缘部分的加固用纵向型材；
放松由保持装置造成的压力，释放出按照最终截面形状成型的抓斗斗体。
本发明使得能够不经过打折，由各种适合于制造抓斗的材料，特别是各种优选材料，即铝和具有高弹性极限的钢材的金属薄板，制造具有连续曲线形弯曲底的抓斗斗体。
本发明的其他特点和优点，通过如下作为实例而进行的叙述和附图将变得很显然：
图1至图5是说明使用在凸形模子上铺贴的第一种实施方案的示意图；
图6至图13是说明使用凹形模子的第二种实施方案的示意图；
图14至图17是说明使用所谓钳夹方法的第三种实施方案的示意图；
图18表示一个机械处理的例子。
本发明的特征是有三种变形方法：第一种是紧贴在模子上；第二种方法是引入到模子之中；第三种方法是通过钳夹。
贴紧在模子上的方法
这包括把大片的或者一片薄板1的表面或其大部分送到并完全贴靠在模子或反向模2的横向表面，该模子是与将要得到的抓斗斗体3的弯曲截面的形状有一定的差别来翻制的(图1至5)。
可以使用各种适当的保持或贴紧装置使之与此反向模贴紧，如扎紧带4、压力、液压、链条等带动的导轮或滚轮5等。
可以在通过模子2之前或之后制成边缘或边缘部分6或7。
如果是在通过模子以前制成，它们可以当作夹持的装置。
边缘的纵向加固也可以通过使用加强筋、折边或其他的变形8来实施，或者是通过机械处理、热处理或化学处理来达到。
通过比如扎紧带4将薄板1保持在模子2上面，进行一端的加强，并封闭相反的另一端。
为了做到这一点，在端部之一9上，一般是前端部焊接上一块硬的横向的封闭壁或者封闭板10，其外形11与将要得到的抓斗斗体3的断面精确地吻合。在一定的长度上，这样固定下来的端部获得了足够的刚度。
然后将另一端12加固，这一端一般用来形成一个门，使其暂时地闭合，然后在卸料的倾斜位置时通过物料。
可以通过不同的加固手段来达到此加固。这可以涉及在抓斗斗体的预定长度上倍增加固件13，用加固管或其他具有足够厚度或惯量的刚性元件构成箱状结构或加固。
按照这个方法，在模子的截面和确定的最后截面之间要设计出适当的差值。
特别是必须给模子一定的预置弯度，也就是说，由于钢材有弹性，因此它有向外复原成为平面形状的趋势，所以在中间的内部要有附加的弯曲度。
以这样的方法来预先设计了抓斗斗体的最终变形。
引入到模子中的方法
按照这个方法，通过对接或其他的方法组成结构以后，借助于各种不固定的或移动的装置，在板材的纵向边缘上最好是连续地夹持住一片薄板1，夹在比如其加固了的边缘或边缘部分6或7上(图6至13)。
如前所述，边缘边部的纵向加固也可以通过加强筋、折边或其他的变形，或者机械处理、热处理或化学处理的方法来实现。
刚才是把薄板引入到了具有翻转朝上凹面的模子中。然后具有适当形状的冲头14(在图上用箭头来表示)参与工作，通过这个冲头，薄板1受到冲头的中心纵向部分的垂直压力，力作用在金属薄板的纵向中心区15，在需要时同时在垂直方向上留出纵向的边缘。在冲头14向下运动的过程中，薄板的纵向边缘靠近、直至薄板片材紧密地贴合在模子2的内表面和冲模的外表面(图6至10)。
薄板进入了这两个模型之间，就按照模子的弯曲度来成形。
也可以通过沿着模子2的内表面16滑移(图11)而引入薄板，通过其两个纵向边缘中的一个或另一个，将薄板推和/或拉到底。当需要的时候，一边限制在模子的内侧横向表面之间，一边推向底部。
保持夹持压力，按照与前面相同的方式封闭、关闭或者补强部分构成的抓斗斗体的一端或另一端。
也可以将薄板引入模子上，方法是将接近着的两个纵向边缘或两个边压向模子的两个纵向边。
如有必要，接着或在成形之后，通过边缘部分6或7或者适当的加固纵向变形，将此薄板沿着其纵向边缘被加固。
这个方法的优点是，抓斗斗体的成形是在其通常的使用位置，因此在操作结束时避免了其翻转。
钳夹方法
此方法表示在图14至17中，不使用模子。
使用金属薄板1，或者将许多片较小的多块薄板接合成所需尺寸的薄板。
如果需要的话，随后通过加固边缘或边缘部分6或7，或者通过适当的纵向加固变形在薄板的两个外端对抓斗斗体进行加固。
如前所述，也可以通过加强筋、折边或其他的纵向变形，或者机械处理、热处理或化学处理得到边缘的纵向加固。
借助于外部的钳夹装置17(可以是宽的带子或者其他的装置)沿着薄板的整个长度上将薄板夹紧。
所谓夹紧，应该理解为两个侧面的边缘相互靠近，直至达到一定的间隔。
然后在其一个端部9上放置封闭板10，用此作为得到最终形状的一种手段。
这个封闭板应该按照与即将得到的截面相同的轮廓预先剪好。
装配时，要通过将开放端部的边缘与封闭板10的边缘11的侧面贴紧或局部地解除钳夹，并沿着相应于抓斗斗体3的一端9的边缘将其焊牢。
使用一个预成形件，用类似于使用模子方法中的方式来加固另一端12。
当在此另一端上实现了加固之后就可以释放钳夹装置17。
如果需要的话，随后通过装配边缘部分6或7，或者通过纵向加固，在抓斗斗体的上缘将其加固。
机械处理
在另一个实施方案中，通过在压力下借助于喷嘴19喷射坚硬材料的颗粒或固体粒子，按照喷丸处理或喷沙处理的方法，或者通过锤打的方法，在抓斗斗体3侧面18的曲率较大的部分进行处理，目的是沿着整个的抓斗斗体的长度上改善成型状态，并保持此形状(图18)。
这种机械处理的优点是松弛了表面的材质，这就是说拉长了薄板外表面的纤维，因此就抵消了其恢复初始的平板状态的趋势。再一个优点是实现了抗应力条件下的腐蚀的保护作用。
当薄板还在模子上的时候，也可以从外面进行这种机械处理，为此使用了开放结构，比如镂空结构或者如在图18上的20那样的带有拱间区域的结构。

Claims (16)

1、由金属薄板按照连续曲线的弯曲的凹形截面、不经折叠成型抓斗斗体的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
由一片或者几片连在一起的薄板制备出一大片金属薄板(1)；
使用夹持装置(4、5)对单件金属薄板(1)向内进行弯曲，使之具有接近于希望得到的抓斗斗体(3)的最终形状的确定形状的截面；
在抓斗斗体的一端(9)装上封闭板(10)，其外形(11)具有与将要得到的凹形截面完全相同的形状，在安装过程中是将金属薄板这一端的开口边缘对着封闭板(10)的切开边缘渐渐贴紧而进行装配；
根据要得到的确定形状，使用加固件(13)来加固抓斗斗体的相对的一端(12)；
放松由保持装置造成的压力，释放出按照最终截面形状成型的抓斗斗体(3)；
抓斗斗体的纵向边缘的加固可在金属向内弯曲之前或之后进行。
2、按照权利要求1的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，在将薄板的另一端(12)由加固元件(13)根据要得到的确定形状加固后，将密封板(10)固定到抓斗斗体的一端(9)。
3、按照权利要求1的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，在金属被弯曲之前，边缘部分(6，7)被固定到金属薄板上。
4、按照权利要求1的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，在金属被弯曲之后，边缘部分(6，7)被固定到金属薄板上。
5、按照前述任一权利要求的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，在薄板的另一端(12)被加固元件(13)加固后，边缘部分(6，7)被固定到金属板上。
6、按照权利要求1、2或3的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，采用一个预成型为抓斗斗体的最终形状的模子(2)。
7、按照权利要求1的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，金属薄板(1)通过被加在凸形模子(2)的外表面而向内弯曲。
8、按照权利要求1的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，通过将金属薄板(1)引入到凹形模子(2)的凹形的内部使之与该表面接触并保持其与该表面的接触而使金属薄板(1)向内弯曲。
9、按照权利要求8的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，通过将其沿所述内表面滑动而使金属薄板(1)被放置成与凹形模子(2)的内部凹形表面(16)接触。
10、按照权利要求8的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，通过向下推动该中心部分而使金属薄板(1)被放置成与凹形模子(2)的内部凹形表面(16)接触。
11、按照权利要求8的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，通过将两纵向边缘或者两个边缘部分(6，7)一起向下压向模子的纵向边缘而使金属薄板(1)被放置成与凹形模子(2)的内部凹形表面(16)接触
12、按照权利要求1的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，通过对金属最弯曲的部分进行机械处理而使金属释放内应力。
13、按照权利要求1的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，机械处理在边缘部分被固定后进行。
14、按照权利要求12或13的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，机械处理包括喷射硬质材料的颗粒或固体粒子。
15、按照权利要求1的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，纵向变形(8)用于加固金属薄板(1)的纵向边缘。
16、按照权利要求15的抓斗斗体的成型方法，其特征在于，金属薄板的纵向边缘通过进行机械处理、热处理或化学处理而被加固。
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