[发明专利]一种U形型钢弯曲成型装置及应用该成型装置的成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及型钢弯曲成型技术领域，主要适用于U形型钢弯曲成型装置及应用该成型装置的成型方法。

背景技术

我国在铁路货车车辆、汽车、机械行业产品设计时，为了加强产品的强度，经常设计使用U形型钢弯曲的零件（见图1、图2）；这种设计理念广泛应用于铁路货车车辆、汽车、机械行业产品中。

目前将U形型钢弯曲主要有以下两种方法：

方法一：将U形型钢弯曲部位的两侧壁加工缺口，通过胎模、加热煨弯成型，焊接侧壁缺口、打磨侧壁焊接部位。

方法二：利用模具将U形型钢压制成型。

以上两种方法均存在一定的缺点。方法一：工艺过程复杂，因需焊接，故侧壁强度、底部圆弧很难达到设计要求；方法二：成型部位的底部的两侧出现压痕缺陷，成型过程中，两侧壁易出现起皱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种U形型钢弯曲成型装置及应用该成型装置的成型方法，它缩短了U形型钢弯曲成型的工艺流程，消除了底部两侧的压痕缺陷，并解决了侧壁起皱的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种U形型钢弯曲成型装置，包括：上模座、下模座、凸模、第一旋转镶块及第二旋转镶块；所述凸模固定在所述上模座上，凸模上远离上模座的一端为前凸结构；在所述下模座上开设有一条U形凹槽；在所述U形凹槽的底部，在垂直于U形凹槽的方向上开设有镶块安装槽；所述第一旋转镶块、所述第二旋转镶块均设置在所述镶块安装槽中；在第一旋转镶块、第二旋转镶块之间的镶块安装槽的衔接处低于两边的槽口。

上述方案中，还包括：第一上挡板及第二上挡板；所述第一上挡板、所述第二上挡板均固定在所述上模座上，且各自分别在所述凸模的等距两侧；在所述下模座上与第一上挡板、第二上挡板相应处分别开设有第一挡板限位槽、第二挡板限位槽；第一上挡板上远离凸模的侧面与所述第一挡板限位槽的接触面为0.5度到3度的斜面，第二上挡板上远离凸模的侧面与所述第二挡板限位槽的接触面也为0.5度到3度的斜面。

上述方案中，所述第一旋转镶块、所述第二旋转镶块的一面呈圆弧状的面、另一面呈平面状的面；所述呈平面状的面连接所述呈圆弧状的面的两端；第一旋转镶块、第二旋转镶块均设置在所述镶块安装槽中，且呈平面状的面均向外。

上述方案中，所述凸模上远离所述上模座的一端为中心前凸结构。

上述方案中，所述凸模与所述上模座的固定处为上模座的底面中心。

本发明还提供了一种U形型钢弯曲成型方法，包括：

将U形型钢放置在所述的U形型钢弯曲成型装置的工作面上；所述工作面为由所述第一旋转镶块和所述第二旋转镶块的呈平面状的面组成的平面；

对U形型钢的底面施加一个压力，使U形型钢的底面因工作面发生形变而弯曲成型。

上述方案中，所述对U形型钢的底面施加一个压力，使U形型钢的底面因所述工作面发生形变而弯曲成型包括：

通过所述凸模朝由所述第一旋转镶块、所述第二旋转镶块的呈平面状的面组成的平面的方向垂直挤压U形型钢的底面；

在凸模的压力的作用下，U形型钢在第一旋转镶块、第二旋转镶块中间的凹槽处发生形变，从而实现弯曲成型。

上述方案中，在所述凸模的压力的作用下，所述第一旋转镶块在所述镶块安装槽中，延圆弧面顺时针转动；所述第二旋转镶块在镶块安装槽中，延圆弧面逆时针转动，从而在第一旋转镶块和第二旋转镶块的中间处形成凹槽。

上述方案中，所述对U形型钢的底面施加一个压力，使U形型钢的底面因所述工作面发生形变而弯曲成型还包括：

当通过所述凸模朝由所述第一旋转镶块、所述第二旋转镶块的呈平面状的面组成的平面的方向垂直挤压U形型钢的底面时，第一上挡板会随着凸模的移动而挤压所述第一挡板限位槽，并产生朝向凸模的第一挤压力；第二上挡板会随着凸模的移动而挤压所述第二挡板限位槽，并产生朝向凸模的第二挤压力。

本发明的有益效果在于：

本发明能够解决U形型钢弯曲成型时侧壁部位起皱、底部压痕缺陷的问题。同时简化了成型工艺，提高了生产效率。本发明效果显著、实用性强。

附图说明

图1为现有的弯曲的U形型钢的主视图。

图2为现有的弯曲的U形型钢的左视图。

图3为本发明提出的U形型钢弯曲成型装置的主视剖面图。

图4为本发明提出的U形型钢弯曲成型装置的右视剖面图。

图5为本发明提出的U形型钢弯曲成型方法的流程图。