圆管钢构件弧形冷弯成型模具制造技术

本实用新型专利技术是对圆管钢构件弧形冷弯成型模具的改进，特别涉及φ＞８００ｍｍ大口径圆管钢构件弧形冷弯成型模具，其特征是各模具包括模具支承板和两瓣以上活动弧形模瓣组成，各瓣弧形合拢包络总弧长＞被弯钢管半周弧长。模瓣张开组合模具，大大增加了对被弯钢管的包络面，有效减小了弯管时对钢管的压瘪起皱及压扁畸变，不但适应直径小于φ８００ｍｍ钢结构钢管弯曲，而且可以用于更大直径钢管，例如φ８００－１５２４ｍｍ钢管的弯管，和更厚壁钢管的冷压弯曲，以及移动压弯、重复压弯修整、或在弯曲量太大时翻身回压，工效可提高工效３－５倍。压弯钢管表面光滑无压痕，无明显褶皱，内Ｒ区皱折凹凸深度＜１ｍｍ，钢管圆度可控制在管径１％以内，内凹表面壁厚仅减薄０．２毫米，波浪率、波浪度ｈ与公称外径Ｄ均不大于２％，波距Ａ与波浪度ｈ之比不大于１０，有效控制了弯管变形量。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
技术涉及一种圆管钢构件弧形冷弯成型模具，特别涉及* >800mm大口径圆管钢构件弧形冷弯成型模具。
技术介绍
钢结构件中常用的弧形钢圆管，通常是先焊接制成圆直管，然后通过 弯弧加工弯制成所需弧形。钢结构行业对圆直管钢构件弯制成弧形弯管， 常用的加工方法有-中频加热弯管通过加热圈(宽约40mm)套设在钢管上，在钢管弯曲 部位加热(800 850°C)，然后在外力作用下使被加热钢管在一个很窄小的 宽度里弯曲形成弧形。此种热弯管方式，虽然具有弯曲成型后钢管圆度不 变形或变形很小的优点，但此方法的不足弯曲最小半径必须在被弯钢管 外径的5倍或以上，难以实现更小圆弧的弯曲；其次，弯管后在加热弯管 处与冷却平直处有明显的压瘪起皱；再就是，钢材的高温加热会对材质产 生不利影响，尤其是对高强度材质钢的影响会更大；此外，加热温控难以 掌握，加热不够难以弯管，加热过度易造成加热过烧，且导致加热部位氧 化皮大量产生，造成钢管厚度减薄，影响强度。实际在大型钢构件中较少 采用。另一种为压机三点冷压弯曲，即由压机上设置的一个下压内凹上模， 及分设两边的两个支撑内凹下模，通过压机带动上模下压使钢管压弯成弧。 冷压弯曲不需加热，对母材内部组织无损害、无影响，因而为钢构件圆管 弯弧最常采用。现有技术三点冷压弯曲所用上下模具，为与被弯钢管径向 圆弧基本一致、内凹总弧长《被弯钢管半周的整体凹弧模具，即由两个相 间内凹弧形支托下模，和一个下压内凹弧形上模组成。此结构模具的不足 是模具对钢管抱合面《半周(超过则不能脱模)，加之钢构件直径和壁 厚之比值相对较大，冷压弯曲下压力大，强大的下压力极易在弯管时造成 钢管内弧起趋，以及直径方向压扁畸变，简称压瘪起皱，影响钢构件强度; 其次，由于模具内凹与钢管圆弧基本一致，在弯管过程中钢管难以在模具 中轴向移动压弯，弯管弧形质量不够理想。因此用此模具冷压弯管，管径 通常被限止在800mm以内，国内现有大口径弯管机仅能弯制最大直径为*800mm钢构件圆管，弯管弧形内半径最小要5倍圆管外径，而且薄壁钢管 弯制更容易产生压瘪起皱缺陷。对于管径更大的弧形钢管，有时只能采用 短直管逐节拼焊的虾节弯，不仅造型不美观，而且焊接工作量大，劳动强 度高，生产效率低。现有技术虽然有多种弯管模具和方法，但均只能适应细小薄壁钢管的 弯曲，不能用于大型钢构件圆管的冷弯。例如中国专利CN2178571公开的 大管径金属弯管器，最大弯管也只有114mm，而且是薄壁管，不能用于钢 结构中圆管弯管。此外，现有技术中虽然也报导有多种弯管后整形技术， 如中国专利CN2928303公开的管件冷弯曲时用抗皱模组，通过填补管壁与 轮模之间空隙，从而使管件薄壁、小半径弯曲内侧不起皱，使弯曲精度更 精确。中国专利CN1086160公开的金属管材煨制和弯曲工艺，在管材内、 内支承胎具前方设置与待加工管材内径相配合的整形球，通过拉动整形球 实现对弯管整形。这些方法同样只能适用于易整形的薄壁钢管，而对厚壁 的钢结构圆管则无能为力。因此，大直径例如4>>800腿以上的钢构件圆 管冷弯，在钢结构行业中未得到有效解决，成为行业中一大技术难题。
技术实现思路
技术目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种弯管时不会压 瘪起皱，而且可以弯制管径大于800mm的圆管钢构件弧形冷弯成型模具。技术的另一 目的在于提供一种弯制弧形更为光滑，弯管质量好， 精度高的圆管钢构件弧形冷弯成型模具。技术第一目的实现，主要改进是将冷压弯曲用整体结构内凹弧 长《被弯钢管半周弧长成型模具，改为由两辨以上活动抱合结构，并使抱 合总弧长〉被弯钢管半周弧长，从而克服现有技术冷弯成型模具的不足， 实现技术目的。具体说，技术圆管钢构件弧形冷弯成型模具，包 括两个内凹弧形下模和一个内凹弧形上模，其特征在于各模具包括模具支 承板和两瓣以上活动弧形模瓣组成，各瓣弧形合拢包络总弧长〉被弯钢管 半周弧长。技术上下各模具，将原整体结构改为各有两瓣以上弧形组合组成， 为技术区别于现有技术最大特征，主要作用是通过将整体模具分成多 瓣成型合抱/脱模分开的活动组合结构，可以将模具内凹弧面总弧长制成> 被弯钢管半周弧长，从而加大了内凹模具对被弯钢管的包络面，有效降低 弯管时对钢管压瘪起皱及压扁程度，以及可以方便灵活使压弯钢管呈轴向移动压弯，从而提高压弯质量。其中， 一种较好为采用左右两瓣弧形模瓣 分开/合拢结构，左右两瓣弧形模瓣分开/合拢，可以有两种基本结构形式， 一种为绕连接轴支点转动开/合， 一种为水平移动开/合，例如通过在模具支 承板上设置丝杆或柱塞缸(如液压油缸)实现模具两瓣的移动开/合。实用新 型模具两瓣开/合并无特别限定，但较好为采用铰链或销轴与支承板连接， 使之呈转动开/合结构，此结构模具开/合简便、快捷。左右两瓣弧形模瓣， 弧形外侧较好采用直角或大致直角形。如果采用两瓣以上活动弧形模瓣， 一种较好也为采用铰接、转轴等转动开/合结构。 模具支承板，作用是供多瓣模瓣组合支承用。上、下模具，可以采用一致相同结构，也可以在技术构思下采用不完全一致结构；上、下模具，内凹弧形可以相等，也可以不相等。模具多瓣合拢后内凹总弧长， 一种更好为被弯钢管圆周弧长的2/3 — 3/4，模具对钢管大弧面抱合，更有利于减轻弯管压弯时对钢管压瘪起铍及 压扁程度。为进一步提高钢管压弯弧形光滑程度，技术下模更好为采用能按 模具弧形轴向(厚度方向、钢管轴向)转动结构，这样可随着钢管压弯弧形逐 渐加大，下模可按钢管轴向逐渐转动，这样在模具抱合处的起皱更小，更 有利于获得光滑弧形，可以获得压弯钢管弯曲弧形更为光滑，圆整度好， 弯管质量更好，精度更高的弧形钢管。模具依弧形轴向转动，可以是下模 支撑板与底座呈转动结构，例如弧形凹凸配合转动，也可以是将下模通过 轴铰支在底座上的转动，或其他形式的转动，这些均为常用技术。技术圆管钢构件弧形冷弯成型模具，由于采用两瓣以上活动组合 结构，从而可以加大模具内凹弧长，大大增加了对被弯钢管的包络面，可 使模具内凹弧形包络钢管面大于被弯钢管半周圆弧，突破原只能小于半周 的约束。模具内凹弧形包络面增大，有效减小了弯管时对钢管的压瘪起皱 及压扁畸变，内R区皱折〈lmm，钢管的圆度可控制在管径的1%以内，可 以确保弯管质量。特别是此模具，不但适应直径小于d)800mm钢结构圆管 冷压弯曲，而且可以用于更大直径钢管，例如4)800-1524mm大直径钢管的 弯管，和更厚壁管的冷压弯曲。模具多瓣活动张开，还可以使钢管方便灵 活进出模具和轴向移动，有利于根据要求进行移动压弯、重复压弯修整、 或在弯曲量太大时翻身回压。用此模具的弯管机，可以压弯长度在12米以 上钢管，并具弯管工效高， 一台机8小时可以弯曲半径内R30米直径4)1000毫米以上的钢管4根；半径内R40米左右直径d) 1000毫米以上的钢管 7根；半径内R100米左右直径4> 1000毫米以上的钢管16根，较原模具压 弯可提高工效3-5倍。下模在压弯过程中轴向可转动结构，更有利于钢管压 弯成型后表面光滑无压痕，无明显褶皱，经检査弯管处凹凸深度小于lmm， 外弯表面壁厚仅减薄0.2毫米本文档来自技高网...

【技术保护点】
圆管钢构件弧形冷弯成型模具，包括两个内凹弧形下模和一个内凹弧形上模，其特征在于各模具包括模具支承板和两瓣以上活动弧形模瓣组成，各瓣弧形合拢包络总弧长＞被弯钢管半周弧长。

【技术特征摘要】
1、圆管钢构件弧形冷弯成型模具，包括两个内凹弧形下模和一个内凹弧形上模，其特征在于各模具包括模具支承板和两瓣以上活动弧形模瓣组成，各瓣弧形合拢包络总弧长＞被弯钢管半周弧长。2、 根据权利要求1所述圆管钢构件弧形冷弯成型模具，其特征在于上下 模具由左右两瓣弧形模瓣活动组合而成。3、 根据权利要求2所述圆管钢构件弧形冷弯成型模具，其特征在于左右 两瓣弧形模瓣由铰链或销轴与支承板连接。4、 根据权利要求3所述圆管钢构件弧形冷弯成型模具，其特征在于下模 左右模瓣上有配重杠杆。5、 根据权利要求3所述圆管钢构件弧形冷弯成型模具，其特征在于左右 两瓣弧形模瓣弧形外侧为直角或大致直角形，转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓波，赵明祥，周永明，蒋良军，甘国军，
申请(专利权)人：江苏沪宁钢机股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]