空心多稜體成型方法
2023-10-08 15:54:59
專利名稱：空心多稜體成型方法
技術領域：
本發明涉及一種空心多稜體成型方法，特別是公路防護杆安裝的空心六稜體成型方法。
背景技術：
空心多稜體用於支撐和聯接，特別是在公路兩旁、高速公路兩旁的圓形的豎直防護杆與水平防護板之間的空心六稜體，以減輕汽車碰撞到防護板時對豎直防護杆的碰撞力和路邊路面的破壞，在汽車碰撞到防護板時經空心六稜體的緩衝，對減輕豎直防護杆的損壞，明顯起到保護作用。由於空心多稜體的截面為封閉曲線或多邊形，成型後難以從成型模上取出，現有的空心多稜體成型方法是分體成型，如空心六稜體的成型方法是把長條金屬板安裝在成型模上，用200噸衝床，先在長條金屬板的兩邊衝壓成120°的折邊，然後用衝床在兩折邊的中部再衝壓成兩個120°的二面角，經兩次衝壓，長條金屬板衝壓成有四個二面角的四折彎板，在四折彎板之間有一缺口，用衝床衝一圓弧形板或平板，最後把圓弧形板或平板焊接到四折彎板的缺口，形成空心六稜體。用於公路的空心六稜體有一側板為圓弧形板，圓弧形板的內側與豎直防護杆相配。現有的空心多稜體成型方法工序較多如空心六稜體有三道衝壓工序，兩道衝壓長條金屬板，一道衝壓平板或圓弧形板，衝壓模板體積較大，更主要的是圓弧形板或平板與四折彎板之間有兩條焊縫，質量難以控制，易導致產生廢品，達不到使用要求或有關國家標準的要求。
發明內容
為了克服現有空心多稜體成型方法工序多、成型模具大、質量不符合要求的不足，本發明提供一種空心多稜體成型方法，本成型方法工序少、加工的空心多稜體質量高。
本發明的技術方案主要是採用一邊為橫向伸出的折角成形衝壓頭的折角成型衝壓上模，在與衝壓垂直的方向從模具上取工件，解決了衝壓成型時封閉成型後空心多稜體從模具上取出的難點，所以可單體成型，即可用一塊金屬板衝壓成型，在與成型衝壓頭相反的一邊安裝螺旋壓縮彈簧，螺旋壓縮彈簧與成型衝壓頭設置在衝床安裝柄的兩邊，形成隱性杆槓，減少衝壓時衝壓件對衝床的扭曲力，與另一邊的衝壓力平衡。
本發明的成型方法是單體成型即單塊金屬板成型，先把金屬板裁成長條形金屬板，長條形金屬板的寬度等於所成型的空心多稜體的長度，長條形金屬板的長度等於空心多稜體的周長，先把長條形金屬板的一邊用具有橫向伸出的折角成形衝壓頭的折角成型衝壓模的上模與具有二面角角槽的折角成型衝壓模的下模橫向衝壓折成具有一個二面角折角稜的折角板，折角板的一邊小於空心多稜體一側面的寬度，然後把折角板的另一邊再用同一折角成型衝壓模橫向衝壓折成第二個二面角折角稜，這樣依次衝壓成其它的二面角折角稜，經過不少於兩次的衝壓，衝壓成型為橫截面開口的多邊形，最後把折角板的兩邊對住焊接在一起。
折角成型衝壓模的下模有一個二面角角槽，角槽的二面角與所成型的空心多稜體的二面角相等；折角成型衝壓模的上模呈倒T形，折角成型衝壓模的上模中部為安裝柄，一邊為橫向伸出的折角成形衝壓頭，該衝壓頭的長度大於所成型的空心多稜體的長度，折角成形衝壓頭下部為二面角角形稜，角形稜的二面角與所成型的空心多稜體的二面角相等，為了符合衝床的使用要求避免影響衝床的使用壽命，在折角成型衝壓模的上模與下模之間安裝著螺旋壓縮彈簧，螺旋壓縮彈簧與成型衝壓頭設置在折角成型衝壓模的上模安裝柄的兩邊，形成隱性杆槓，減少衝壓時衝壓件對衝床的扭曲力，與另一邊的衝壓力平衡，螺旋壓縮彈簧的兩端分別頂在上模的另一邊與下模面，螺旋壓縮彈簧的彈力與衝壓成型的衝壓力相適應。一般折角成型衝壓頭的下部為二面角角稜，二面角與空心多稜體的一個內角相等。
為了便於衝壓時定位，在角槽的一旁有與角槽平行的條形定位臺，定位臺與角槽的縱向對稱面之間的距離與空心多稜體的橫截面內的多邊形的邊長相等。
用上述的成型方法可加工3-18稜的等邊空心多稜體，一般可加工成型3-12稜的等邊空心多稜體。還可加工成型4、6、8、10、12非等邊空心多稜體，這種空心多稜體有一對邊與其它邊的長度不相等。衝壓成型時，可用定位塊定位限制衝壓成型的一側面的長度，也可在條形金屬板上劃線，根據劃的線衝壓。
為了加工成型有一圓弧形板的空心多稜體，在衝壓具有二面角的折角稜之前先把長條形金屬板的一邊用衝床衝壓成兩邊具有折角稜的圓弧形板，長條形金屬板成型為具有圓弧形板的折角板，靠邊的折角稜的一邊為折邊，折邊的寬度小於空心多稜體一側面的寬度，另一折角稜的一邊為條形平板，折邊與條形板之間的夾角為空心多稜體一個內角的二分之一；再把圓弧形板另一側的折角板即條形平板用具有橫向伸出的折角成形衝壓頭的折角衝壓模的上模與具有二面角角槽的折角衝壓模的下模橫向衝壓折成第一個二面角折角稜，這樣依次衝壓成其它的二面角折角稜，經過不少於兩次的衝壓，衝壓成型為橫截面開口的多邊形，最後把折角板的兩邊對住焊接在一起。
圓弧形衝壓模的下模有一圓弧形面，圓弧形面的兩邊各有一斜面，兩斜面之間的夾角為所成型的空心多稜體的一個內角的二分之一，圓弧形衝壓模的上模也有一圓弧形面，上模與下模的圓弧形面一個凹一個凸相互對應並相配合，在該圓弧形面的兩邊各有一斜面，這兩個斜面之間的夾角為空心多稜體的一個內角的二分之一，上模的兩斜面與下模的兩斜面也相對應並相配合。凹形的圓弧形面的兩邊與兩斜面構成兩條平行的角稜。
用上述的加工成形方法加工成型有一圓弧形板的空心六稜體時，在衝壓具有120°二面角的折角稜之前先把長條形金屬板的一邊衝床衝壓成兩邊具有折角稜的圓弧形板，長條形金屬板成型為具有圓弧形板的折角板，靠邊的折角稜的一邊為折邊，折邊的寬度小於空心六稜體一側面的寬度，另一折角稜的一邊為條形平板，折邊與條形板之間的夾角為60°；再把圓弧形板另一側的折角板也即條形平板用具有橫向伸出的折角成形衝壓頭的折角成型衝壓模的上模與具有120°二面角角槽的折角成型衝壓模的下模橫向衝壓折成第一個120°二面角折角稜，這樣依次衝壓成第二個、第三個、第四個角度為120°的二面角折角稜，衝壓成型為橫截面開口的六邊形，最後把折角板的兩邊對住焊接在一起。圓弧形衝壓模的上模、下模的圓弧形面兩邊的斜面之間的夾角為60°。
本發明採用具有T形的從側邊向下衝壓的衝壓模，並用彈簧平衡，解決了封閉成型後空心多稜體從模具上取出的問題，減少了成型工序，降低了衝壓成型模的費用，將現有成型方法的兩條焊縫減少到一條，提高了產品的強度和產品質量。特別是加工成型用於高速公路防護板用的有一個圓弧面的空心六稜體，質量滿足使用要求，並達到國家有關標準。
圖1是空心六稜體的主視圖。
圖2是空心六稜體的俯視圖。
圖3是本發明的空心六稜體成型方法衝壓工序一示意主視圖。
圖4是本發明的空心六稜體成型方法衝壓工序三示意主視圖。
圖5是本發明的空心六稜體成型方法衝壓工序六示意右視圖。
圖6是弧形板空心六稜體主視圖。
圖7是弧形板空心六稜體俯視圖。
圖8是本發明的弧形板空心六稜體成型方法衝壓工序一示意主視圖。
圖9是本發明的弧形板空心六稜體成型方法衝壓工序二示意主視圖。
圖10是本發明的弧形板空心六稜體成型方法衝壓工序五示意主視圖。
圖11是非等邊空心六稜體的橫向剖視圖。
上述圖中1、空心六稜體 2、第一折邊 3、焊接縫4、第七折邊 5、上模 6、成型衝壓頭7、條形定位臺 8、下模 9、側面10、角槽11、側面 12、條形鋼板13、第一折角稜 14、第二折角稜15、安裝柄16、凹槽17、螺旋壓縮彈簧 18、弧形板空心六稜體19、第二折邊20、第二折角稜21、圓弧形板22、第一折角稜 23、第一折邊 24、焊接縫25、第六折邊26、第五折邊 27、上模28、圓弧凹面29、斜面 30、角稜
31、條形定位臺32、斜面 33、下模34、圓弧凸面 35、角槽 36、條形鋼板37、非等邊空心六稜體具體實施方式
下面結合實施例及其附圖詳細說明本發明的空心多稜體的成型方法。
實施例一是空心六稜體的成型方法，本實施例成型的是稜長200毫米，側邊的寬度為108毫米的空心正六稜體，見圖1、圖2。本發明的成型方法是單體成型，按常規方法先鋼板衝壓成條形鋼板12，條形鋼板12的寬度為200毫米，長度為108×6毫米，把條形鋼板12放置在衝床的折角成型衝壓模的下模8上，把條形鋼板12的一邊用具有橫向伸出的折角成形衝壓頭6的折角成型衝壓模的上模5與具有二面角角槽10的折角成型衝壓模的下模8橫向衝壓折成具有120°二面角的第一折角稜13的折角板，第一折邊2寬為54毫米，參見圖3，然後把條形鋼板12向左移，碰到條形定位臺7，衝壓出第二折角稜14、第三折角稜、第四折角稜、第五折角稜、第六折角稜，六個折角稜的二面角為120°，參見圖4，成型為橫截面開口的六邊形。最後把第一折邊2與第七折邊4對住焊接在一起，即成圖2的空心六稜體1。
折角成型衝壓橫的下模8有一角槽10，角槽10的兩個側面11形成的二面角為120°，在角槽10的左旁有與角槽10平行的條形定位臺7，條形定位臺7與角槽10的縱向對稱面之間的距離為108毫米，與空心六稜體1的橫截面的多邊形的邊長相等。折角成型衝壓模的上模5呈倒T形，上模5中部為安裝柄15，參見圖5，折角成型衝壓模的上模5的左邊的下部是橫截面為下凸二面角的折角成型衝壓頭6，折角成型衝壓頭6的兩個側面9之間的二面角為120°，參見圖3、圖4，為了符合衝床的使用要求避免影響衝床的使用壽命，在折角成型衝壓模的上模5與下模8之間安裝著螺旋壓縮彈簧17，螺旋壓縮彈簧17的兩端分別頂在上模5的右邊與下模8上。螺旋壓縮彈簧17與折角成型衝壓頭6設置在折角成型衝壓模的上模5安裝柄15的兩邊，見圖5。
用實施例一的成型方法把衝壓下模8、衝壓上模5的角度作相應修改，可加工其它等邊空心多稜體，如空心三稜體、空心八稜體。
實施例二是弧形板空心六稜體18的成型方法，它成型的是稜長200毫米，側邊的寬度為108毫米、其中一個側面為圓弧形板21的空心六稜體，圓弧形板21的半徑為60毫米，見圖6、圖7。先把栽好的條形鋼板36放在安裝在衝床的圓弧形衝壓模的下模33上，見圖8，把條形鋼板36的一邊用衝床衝壓成兩邊具有第一折角稜22和第二折角稜20的圓弧形板21，見圖9，在第一折角稜22的一側為第一折邊23，第一折邊23的寬度為54毫米，第二折角稜20的一側為第二折邊19也即未衝壓的平板，第一折邊23與第二折邊19之間的夾角為60°，再把圓弧形板21另一側的條形鋼板36的一邊用具有橫向伸出的折角成形衝壓頭6的折角成型衝壓模的上模5與具有二面角角槽10的折角成型衝壓模的下模8橫向衝壓折成具有120°二面角的第三折角稜，這樣依次衝壓成第四個、第五個、第六個角度為120°的二面角折角稜，衝壓成型為橫截面開口的六邊形，見圖10，最後把開口六邊形的第一折邊23與第六折邊25之間的縫隙對住焊接在一起成焊接縫24。
圓弧形衝壓下模33有一向上的圓弧凸面34，圓弧凸面34的兩邊各有一斜面32，兩個斜面32之間的夾角為60°，兩個斜面32與圓弧凸面34之間形成兩個角槽35，圓弧形衝壓上模27有一向上的圓弧凹面28，圓弧凸面34與圓弧凹面28相互對應並相配合，在圓弧凹面28的兩邊各有一斜面29，兩個斜面29之間的夾角為60°，兩個斜面29與圓弧凹面28的兩邊構成兩個平行的角稜30，圓弧形衝壓上模27的兩個斜面29與圓弧形衝壓下模33的兩斜面32也相對應並相配合。
用實施例二的成型方法把衝壓下模8、衝壓上模5、圓弧形衝壓上模27及圓弧形衝壓下模33作相應修改，可加工其它具有圓弧形的空心多稜體如空心五稜體、空心八稜體。
用本發明的成型方法加工的非等邊空心六稜體的形狀見圖11，其中上下兩邊的寬度大於其它邊的寬度。
上述的實施例不是對本發明的限制。
權利要求
1.一種空心多稜體成型方法，其特徵是採用單塊金屬板成型，先把金屬板裁成長條形金屬板，長條形金屬板的寬度等於所成型的空心多稜體的長度，長條形金屬板的長度等於空心多稜體的周長，先把長條形金屬板的一邊用具有橫向伸出的折角成形衝壓頭的折角成型衝壓模的上模與具有二面角角槽的折角成型衝壓模的下模橫向衝壓折成具有一個二面角折角稜的折角板，折角板的一邊小於空心多稜體一側面的寬度，然後把折角板的另一邊再用同一折角成型衝壓模橫向衝壓折成第二個二面角折角稜，這樣依次衝壓成其它的二面角折角稜，經過不少於兩次的衝壓，衝壓成型為橫截面開口的多邊形，最後把折角板的兩邊對住焊接在一起。
2.根據權利要求1所述的空心多稜體成型方法，其特徵是在衝壓具有二面角的折角稜之前，先把長條形金屬板的一邊用衝床衝壓成兩邊具有折角稜的圓弧形板，長條形金屬板成型為具有圓弧形板的折角板，靠邊的折角稜的一邊為折邊，折邊的寬度小於空心多稜體一側面的寬度，另一折角稜的一邊為條形平板，折邊與條形板之間的夾角為空心多稜體一個內角的二分之一；再把圓弧形板另一側的條形平板用具有橫向伸出的折角成形衝壓頭的折角衝壓模的上模與具有二面角角槽的折角衝壓模的下模橫向衝壓折成第一個二面角折角稜，這樣依次衝壓成其它的二面角折角稜，經過不少於兩次的衝壓，衝壓成型為橫截面開口的多邊形，最後把折角板的兩邊對住焊接在一起，加工成型有一圓弧形板的空心多稜體。
3.根據權利要求2所述的空心多稜體成型方法，其特徵是在衝壓具有二面角的折角稜之前先把長條形金屬板的一邊衝床衝壓成兩邊具有折角稜的圓弧形板，長條形金屬板成型為具有圓弧形板的折角板，靠邊的折角稜的一邊為折邊，折邊的寬度小於空心六稜體一側面的寬度，另一折角稜的一邊為條形平板，折邊與條形板之間的夾角為60°；再把圓弧形板另一側的折角板也即條形平板用具有橫向伸出的折角成形衝壓頭的折角成型衝壓模的上模與具有120°二面角角槽的折角成型衝壓模的下模橫向衝壓折成第一個120°二面角折角稜，這樣依次衝壓成第二個、第三個、第四個角度為120°的二面角折角稜，衝壓成型為橫截面開口的六邊形，最後把折角板的兩邊對住焊接在一起。圓弧形衝壓模的上模、下模的圓弧形面兩邊的斜面之間的夾角為60°。
全文摘要
一種空心多稜體成型方法，它是單塊金屬板成型，先把長條形金屬板的一邊用具有橫向伸出的折角成形衝壓頭的折角成型衝壓模的上模與具有二面角角槽的折角成型衝壓模的下模橫向衝壓折成一個二面角折角稜的折角板，再把折角板的另一邊用同一折角成型衝壓模衝壓折成第二個二面角折角稜，經過不少於兩次的衝壓，衝壓成型為橫截面開口的多邊形，最後把折角板的兩邊對住焊接在一起。可在衝壓具有二面角的折角稜之前，把長條形金屬板的一邊衝壓成兩邊具有折角稜的圓弧形板，長條形金屬板成型為具有圓弧形板的折角板，成型為具有圓弧形板的空心多稜體。本成型方法工序少、加工的空心多稜體強度高、質量好。
文檔編號B23P23/04GK1554512SQ200310109720
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月26日 優先權日2003年12月26日
發明者張萬全, 趙永起, 張亞軍, 馮全年, 趙立志 申請人:太原鋼鐵(集團)有限公司