一种Y形截面型材的拉弯模具及其拉弯方法与流程

一种y形截面型材的拉弯模具及其拉弯方法
技术领域
1.本发明属于型材加工技术领域，涉及挤压态y型材，尤其涉及一种y形截面型材的拉弯模具及其拉弯方法。


背景技术：

2.业内悉知，挤压态的钛合金型材是直线形的，但最终交付给用户的是内弧形的，因此必须通过后续的加工使型材弯曲到要求的曲率半径后，再经过机加满足用户的使用需求。
3.通常情况下，直的材料变成弯曲的，可采用拉弯、滚弯、热顶弯等工艺方法来实现。这三种工艺方法一般适用于大型建筑物的内外设计造型、道路及桥梁设计造型、地铁箱体、压力管道的成型，如：角钢、槽钢、方管、矩形管、钢轨、厚壁圆管等。而且，上述管道均采用常规材料，如：q235、q345、铝合金、20#低碳钢等。像q235、q345和铝合金都采用冷拉弯、冷滚弯的加工工艺成型；压力管道采用中频感应加热的方式拉弯成型。
4.现有的钛合金型材是tc4钛合金挤压出来的，其本身的室温强度很高(屈服强度约850mpa)、回弹大，远远超过了一般钢材的屈服强度和抗拉强度，是常用q235材料屈服强度的3倍多。由于tc4的钛合金材料回弹大，用常规拉弯机冷拉弯+靠弧形衬板的方法无法实现；再加上钛合金y型材的异型截面，只采用弧形衬板的方法，在拉弯过程中钛合金型材的三个翼板面会发生扭曲变形，无法保证翼板面要求的平面度。
5.有鉴于此，本发明提供了一种与钛合金y型材内弧型面相切合、半包覆的可调曲率半径的拉弯模具来达到要求。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种y形截面型材的拉弯模具及其拉弯方法，使模具型面与钛合金y型材的相应型面完全切合，从而完成钛合金y形截面型材的整个拉弯过程。
7.本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：
8.这种y形截面型材的拉弯模具，包括若干个安装在拉弯机工作平台的内弧衬板，所述内弧衬板与连接薄板焊接固定，沿所述连接薄板的长度方向等间距焊接有多片异型钢板，且相邻异型钢板之间留有用以约束型材形变的限位区；所述异型钢板的型面与型材相应的翼板面相切合。
9.进一步，所述内弧衬板通过螺栓固定在拉弯机工作平台上。
10.进一步，所述连接薄板沿其宽度方向的截面呈梯形，且梯形的下底与上底之差小于3mm；通过预设一定的反向翻转量，能够解决在型材拉弯完成、拆掉模具并冷却后，外弧没有约束的那个翼板面翘曲的问题。
11.进一步，所述型材的两端分别夹紧固定在拉弯机的夹头体内，在拉弯机拉弯油缸和顶弯油缸的作用下，当多片异型钢板完全紧靠在内弧衬板的弧面上后，即完成钛合金y形
截面型材的拉弯过程。
12.进一步，拉弯工作结束后，根据每次拉弯测量结果，可利用卷板机实现对内弧衬板的曲率半径进行调整，方便后续y形截面型材的使用。
13.进一步，所述内弧衬板的数量为两个，且两个所述内弧衬板对称固定在拉弯机的工作平台上；采用两组分段式结构，缩短了拉弯作业时模具转移到y形截面型材内弧面上的时间，避免了材料温降过快的问题。这里需要说明的是，内弧衬板的数量可根据y形截面型材的长度确定，优选地，内弧衬板的数量为2以上的偶数，且偶数个内弧衬板对称固定在拉弯机的工作台上。
14.此外，本发明还提供了一种y形截面型材的拉弯方法，具体如下：
15.1)将内弧衬板固定在拉弯机工作平台上；
16.2)将y形截面型材的两端分别放在拉弯机两端的夹头体内并夹紧；
17.3)将y形截面型材加热到要求的温度；
18.4)将如上部分或全部所述的拉弯模具放置在y形截面型材需要变形的内弧面上，保证异型钢板的型面与y形截面型材相应的翼板面相切合；
19.5)在拉弯机中拉弯油缸和顶弯油缸的作用下，当多片异型钢板完全紧靠在内弧衬板的弧面上后，即完成y形截面型材的拉弯。
20.进一步，在完成y形截面型材的拉弯工作后，利用卷板机调整所述内弧衬板的曲率半径，便于后续的型材进行拉弯作业。
21.与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：采用包覆着钛合金y形截面型材内弧截面的模具，解决了型材在拉弯过程中截面无法约束的问题；通过内弧衬板和多片异型钢板相配合，解决了y形截面型材，尤其是tc4钛合金y形截面型材材料回弹大，曲率半径无法调整及三个翼板平面度无法保证的问题。
22.此外，考虑到tc4材料回弹大的问题，每组分段片状异型钢板的(背)端面焊装梯形截面的薄板，通过预设一定的反向翻转量，以解决在y形截面型材拉弯完成、拆掉模具并冷却后，外弧没有约束的翼板面翘曲的问题。
附图说明
23.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明提供的拉弯模具配合放置y型材的结构图；
26.图2为图1的a-a剖视图；
27.图3为本发明去掉内弧衬板的结构图；
28.图4为本发明提供的拉弯模具的结构图。
29.其中：1、内弧衬板；2、连接薄板；3、异型钢板；4、型材。
具体实施方式
30.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
31.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。
32.实施例
33.参见图1-4所示，本发明提供了一种y形截面型材的拉弯模具，包括若干个安装在拉弯机工作平台的内弧衬板1，所述内弧衬板1与连接薄板2焊接固定，沿所述连接薄板2的长度方向等间距焊接有多片异型钢板3，且相邻异型钢板3之间留有用以约束型材4形变的限位区；所述异型钢板3的型面与型材4相应的翼板面完全切合。
34.进一步，所述内弧衬板1通过螺栓固定在拉弯机工作平台上。
35.进一步，连接薄板2沿其宽度方向的截面呈梯形，且梯形的下底(l1＝6mm)与上底(l2＝3mm)之差小于3mm；通过预设一定的反向翻转量，解决在型材4拉弯完成、拆掉模具并冷却后，外弧没有约束的那个翼板面翘曲的问题。
36.优选地，所述内弧衬板1采用卷制内弧衬板。
37.进一步，所述型材4的两端分别夹紧固定在拉弯机的夹头体内，在拉弯机拉弯油缸和顶弯油缸的作用下，y形截面型材发生形变，进而内弧衬板1的曲率半径发生改变，当多片异型钢板3完全紧靠在内弧衬板1的弧面上后，就完成了y形截面型材的拉弯过程。
38.优选地，所述内弧衬板1的数量为两个，且两个所述内弧衬板1对称固定在拉弯机的工作平台上；采用两组分段式结构，缩短了拉弯作业时模具转移到型材4的内弧面上的时间，避免了材料温降过快的问题。
39.进一步，拉弯工作结束后，根据每次拉弯测量结果，可利用卷板机实现对内弧衬板1的曲率半径进行调整，方便后续型材4的使用。
40.综上，本发明提供的拉弯模具，在进行tc4钛合金y型材拉弯时，采用卷制内弧衬板和片状组合钢板，解决了型材曲率半径可调和控制三个翼板平面度无法保证的问题。其具体的拉弯方法如下：第一步、先将内弧衬板1固定在拉弯机工作平台上；第二步、将钛合金y型材的两端分别放在拉弯机两端的夹头体内并夹紧；第三步、将钛合金y型材加热到要求的温度；第四步、将两组多片带型面的异型钢板组件(两个内弧衬板1，每个内弧衬板1上固定有多片异型钢板3)对称地放到钛合金y型材需要变形的内弧面上，使异型钢板3的型面与钛合金y型材相应的翼板面完全切合，进行钛合金y型材的整个拉弯过程。
41.在钛合金y型材拉弯前，根据钛合金y型材拉弯的技术要求以及材料本身的力学性能特点，可以先预设出内弧衬板1的曲率半径。当钛合金y型材需要进行第二次拉弯时，可通过改变内弧衬板1的曲率半径来调整钛合金y型材拉弯后的曲率半径。这样，每次拉弯时只需要利用普通的卷板机来改变内弧衬板1的曲率半径就能实现钛合金y型材拉弯后的曲率半径的更改，从而解决拉弯模具成本高、模具制作周期长的问题。
42.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
43.应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。