一種利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工，特別涉及到利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具和冷 彎加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，肋骨冷彎?rùn)C(jī)的出現(xiàn)，使中、小批量，型材零件加工 得到了很好的解決。作為船舶制造的重要工序型材加工來(lái)說(shuō)，它對(duì)肋骨冷彎?rùn)C(jī)的精度要求 非常高，肋骨冷彎?rùn)C(jī)對(duì)于現(xiàn)在以至將來(lái)的精度造船來(lái)說(shuō)起到了至關(guān)重要的作用。
[0003] 在船體結(jié)構(gòu)中的曲型型鋼彎曲是由400T肋骨冷彎?rùn)C(jī)彎曲制作的。但是，由于肋骨 冷彎?rùn)C(jī)設(shè)備的局限性，在型材冷彎時(shí)在必須加放700 mm的加工余量(兩端各350 mm)，這樣造 成了材料的大量浪費(fèi)，而且長(zhǎng)度在IM左右的型材根本無(wú)法冷彎，通常配置的肋骨冷彎?rùn)C(jī)中 機(jī)架與左右機(jī)架間隙距離為600 mm，所以彎曲一根型鋼將產(chǎn)生1200 mm的加工余量的浪費(fèi)， 對(duì)于造船等型鋼需要多樣且量大的行業(yè)來(lái)說(shuō)，這樣會(huì)造成了材料的大量浪費(fèi)。最重要的一 點(diǎn)在于，長(zhǎng)度在IM左右的型鋼使用肋骨冷彎?rùn)C(jī)根本無(wú)法冷彎。在這種情況下，短的型鋼必 須通過(guò)火工進(jìn)行人工操作，需要先進(jìn)行型鋼加熱，再對(duì)加熱后的型鋼進(jìn)行彎曲成型。一根IM 長(zhǎng)的型鋼熱彎需2人操作用時(shí)2小時(shí)，而且成形質(zhì)量較差、材料性質(zhì)經(jīng)烘焙產(chǎn)生變化。進(jìn)行 船舶超短肋骨和縱骨的彎曲加工工作量很大，長(zhǎng)度IM左右的型鋼在型鋼熱彎費(fèi)時(shí)費(fèi)力，在 材料冷卻后的變形又使得質(zhì)量精度難以控制，而且工作效率慢，以成為物量提升的瓶頸之 〇

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種新的利用油壓 機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具及加工工藝。本實(shí)用新型專利的冷彎模具和加工方法要能減 少型材冷彎時(shí)的加工余量，降低造船成本，提高生產(chǎn)效率，解決超短型材加工成型的技術(shù)課 題。
[0005] 為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型專利提供的技術(shù)方案如下：
[0006] 一種利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具，該油壓機(jī)上設(shè)有主壓力缸和施工平 臺(tái)，該主壓力缸下部為垂直向下的下壓頭，該下壓頭向下正對(duì)所述的施工平臺(tái)，其特征在 于，所述的冷彎模具包括有固定模塊、滑移模塊、模具底座和上下模板，所述固定模塊整體 為倒立的直角三角形，其斜邊的傾角為45度，所述的滑移模塊為正立的直角三角形，其斜 邊的傾角為45度，所述固定模塊的上部固定于所述的下壓頭上，所述的滑移模塊與固定模 塊通過(guò)斜面緊貼在一起，在滑移模塊與固定模塊之間設(shè)有起到固定作用的行程裝置；所述 的模具底座固定于所述的施工平臺(tái)上，該模具底座設(shè)有內(nèi)側(cè)壁、施工面和外凸起，所述固定 模塊的側(cè)面可上下移動(dòng)地緊貼于所述的內(nèi)側(cè)壁上，所述上下模板中的上模板固定于所述的 滑移模塊的底面上，上下模板中的下模板固定于施工面上緊靠所述的外凸起，所述的下模 板和上模板上相對(duì)地設(shè)有用于型材冷彎成型的線形。
[0007] 在本實(shí)用新型利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具中，所述固定模塊的高度為油 壓機(jī)有效工作行程的2/3,該固定模塊的頂部面積與所述下壓頭的面積相同。
[0008] 在本實(shí)用新型利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具中，所述的行程裝置為設(shè)置于 固定模塊和滑移模塊兩側(cè)的帶卡槽的卡扣體，所述固定模塊和滑移模塊的兩邊靠近相接觸 的斜面位置處均設(shè)有凸棱，所述凸棱分別嵌于相應(yīng)的卡槽內(nèi)。
[0009] 在本實(shí)用新型利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具中，所述的型材包括有角鋼、 球扁鋼和半圓鋼，該型材上均設(shè)有為適應(yīng)船舶結(jié)構(gòu)的不同彎曲線性。
[0010] 在本實(shí)用新型利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具中，所述滑移模塊的底部設(shè)有 一條內(nèi)嵌式凹槽，所述的上模板可插換地設(shè)于內(nèi)嵌式凹槽內(nèi)。
[0011] 一種利用上述的冷彎模具進(jìn)行型材冷彎的方法，其特征在于，該方法包括有如下 步驟：
[0012] 第一步，根據(jù)船舶上型材的規(guī)格要求和彎曲線性，選定直線形型材的類型，計(jì)算出 彎曲線性彎曲度，并在型材上劃出反直線，該反直線在型材冷彎成型后變成為一條直線；
[0013] 第二步，在油壓機(jī)上安裝完成冷彎模具，并根據(jù)線性需要選定好所述的上下模板， 進(jìn)行施工調(diào)試后準(zhǔn)備冷彎操作；
[0014] 第三步，將型材吊裝到所述冷彎模具上，先從一端開始進(jìn)行冷彎操作，油壓機(jī)的主 壓力缸下壓頭產(chǎn)生垂直向下的壓力，該壓力經(jīng)固定模塊和滑移模塊的45度滑移面產(chǎn)生垂 直向外的壓力，該垂直的壓力通過(guò)所述的上模板和下模板對(duì)所述的型材產(chǎn)生彎折力，由于 所述的上模板和下模板之間設(shè)有型材彎折的線性面，該型材緩慢產(chǎn)生變形；
[0015] 第四步，在型材逐漸變形時(shí)觀察型材上的反直線，待變形部位處的反直線變?yōu)橹?線時(shí)，暫停所述的油壓機(jī)，停止擠壓所述的型材；
[0016] 第五步，更改所述型材的擠壓位置，繼續(xù)開啟所述的油壓機(jī)進(jìn)行型材擠壓直至所 述的反直線成為一條直線，完成所述型材的彎折操作，該型材冷彎成型，最終檢測(cè)型材是否 合格，若不合格繼續(xù)進(jìn)行擠壓調(diào)整直至合格。
[0017] 在上述利用冷彎模具進(jìn)行型材冷彎的方法中，所述油壓機(jī)的主壓力缸上升時(shí)，固 定模塊隨下壓頭上升，所述的滑移模塊在行程裝置和緊貼的斜面作用下產(chǎn)生等同上升距離 的向后移動(dòng)，在所述的上模板和下模板之間留出型材進(jìn)料位置。
[0018] 在上述利用冷彎模具進(jìn)行型材冷彎的方法中，固定于滑移模塊上的上模板與固定 于模具底座施工面上的下模板之間設(shè)有線性槽，型材在上模板和下模板之間線性槽形成三 個(gè)支點(diǎn)，所述的型材在油壓機(jī)的下壓頭下降時(shí)形成等距離彎曲。
[0019] 基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型專利的冷彎模具和冷彎成型方法與現(xiàn)有技術(shù)相比 具有如下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：
[0020] 1.本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)油壓機(jī)型材冷彎模具的開發(fā)來(lái)解決超短型材的冷彎難題，在 技術(shù)性、可操作性和經(jīng)濟(jì)性等要素進(jìn)行全面分析和論述，不拘于常規(guī)工藝的束縛，提出了超 短型材冷彎成型代替手工加熱成型的新工藝方法，并為此編制了相應(yīng)的操作內(nèi)容和技術(shù)措 施。從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面，解決了超短型材加工成型的技術(shù)課題。
[0021] 2.本實(shí)用新型的油壓機(jī)型材冷彎模，可以將型材冷彎余量縮短至300 mm(兩端各 150mm)，不但可以彎曲IM以內(nèi)的型材，而且可以冷彎半圓鋼。若通過(guò)火工熱加工彎曲型材， 一根IM長(zhǎng)的型鋼熱彎需2人操作用時(shí)2小時(shí)，而且成形質(zhì)量較差、材料性質(zhì)經(jīng)烘焙產(chǎn)生變 化。若使用本實(shí)用新型的油壓機(jī)型鋼冷彎模進(jìn)行彎曲加工需要3人同時(shí)操作只需5分鐘就 可以彎曲一根IM長(zhǎng)的型鋼，其經(jīng)濟(jì)效益是原先的16倍。統(tǒng)計(jì)效果如下表所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具，該油壓機(jī)上設(shè)有主壓力缸和施工平臺(tái)， 該主壓力缸下部為垂直向下的下壓頭，該下壓頭向下正對(duì)所述的施工平臺(tái)，其特征在于，所 述的冷彎模具包括有固定模塊、滑移模塊、模具底座和上下模板，所述固定模塊整體為倒立 的直角三角形，其斜邊的傾角為45度，所述的滑移模塊為正立的直角三角形，其斜邊的傾 角為45度，所述固定模塊的上部固定于所述的下壓頭上，所述的滑移模塊與固定模塊通過(guò) 斜面緊貼在一起，在滑移模塊與固定模塊之間設(shè)有起到固定作用的行程裝置；所述的模具 底座固定于所述的施工平臺(tái)上，該模具底座設(shè)有內(nèi)側(cè)壁、施工面和外凸起，所述固定模塊的 側(cè)面可上下移動(dòng)地緊貼于所述的內(nèi)側(cè)壁上，所述上下模板中的上模板固定于所述的滑移模 塊的底面上，上下模板中的下模板固定于施工面上緊靠所述的外凸起，所述的下模板和上 模板上相對(duì)地設(shè)有用于型材冷彎成型的線形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具，其特征在于，所 述固定模塊的高度為油壓機(jī)有效工作行程的2/3,該固定模塊的頂部面積與所述下壓頭的 面積相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具，其特征在于，所 述的行程裝置為設(shè)置于固定模塊和滑移模塊兩側(cè)的帶卡槽的卡扣體，所述固定模塊和滑移 模塊的兩邊靠近相接觸的斜面位置處均設(shè)有凸棱，所述凸棱分別嵌于相應(yīng)的卡槽內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具，其特征在于，所 述的型材包括有角鋼、球扁鋼和半圓鋼，該型材上均設(shè)有為適應(yīng)船舶結(jié)構(gòu)的不同彎曲線性。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具，其特征在于，所 述滑移模塊的底部設(shè)有一條內(nèi)嵌式凹槽，所述的上模板可插換地設(shè)于內(nèi)嵌式凹槽內(nèi)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種利用油壓機(jī)進(jìn)行型材冷彎的冷彎模具，該冷彎模具包括有固定模塊、滑移模塊、模具底座和上下模板，固定模塊整體為倒立的直角三角形，滑移模塊為正立的直角三角形，三角形斜邊的傾角為45度，滑移模塊與固定模塊通過(guò)斜面緊貼在一起，在滑移模塊與固定模塊之間設(shè)有起到固定作用的行程裝置；模具底座固定于所述的施工平臺(tái)上，上下模板中的上模板固定于所述的滑移模塊的底面上，下模板固定于施工面上，下模板和上模板上相對(duì)地設(shè)有用于型材冷彎成型的線形。本實(shí)用新型的冷彎模具減少型材冷彎時(shí)的加工余量，降低造船成本，提高生產(chǎn)效率，解決超短型材加工成型的技術(shù)難題。
【IPC分類】B21D37-10, B21D7-06
【公開號(hào)】CN204308041
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420722344
【發(fā)明人】陳國(guó)民, 管敏, 周軍, 魏海, 周小冬, 張翼, 吉中良, 蘇丹
【申請(qǐng)人】上海江南長(zhǎng)興造船有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年11月27日