钢管的冷弯加工设备及方法

摘要

一种钢管的冷弯加工设备及方法，它包括操作平台，其技术要点是：在操作平台上垂直设置有一模具靠板，在模具靠板的后部均匀分布有加强板，在模具靠板的前部通过均布的加强拉筋固定有一圆弧形模具，该圆弧形模具上的凹面沿操作平台平行方向上向外设置，该凹面为圆弧形模具的横截面；在操作平台上且与凹面的相对应位置上至少均布有三套液压油缸，在液压推杆的前端还固定设置有一推杆弧形模具，其中推杆弧形模具上的凹面夹具与圆弧形模具的凹面水平对应。通过模具制作及操作步骤将直管加工成弯管。本发明具有结构简单、操作简便；保证弯弧后的钢管失圆在所规定的质量要求范围之内；而且加工费用低，降低了生产成本，同时保证了原材料的机械强度。

权利要求

1.一种钢管的冷弯加工设备，它包括有一操作平台，其特征是：在操作平台上垂直设置有一模具靠板，在模具靠板的后部均匀分布有加强板，在模具靠板的前部通过均布的加强拉筋固定有一圆弧形模具，该圆弧形模具上的半圆形凹面沿操作平台平行方向上向外设置，该半圆形凹面为圆弧形模具的横截面；在操作平台上且与半圆形凹面的相对应位置上至少均布有三套液压油缸，在液压推杆的前端还固定设置有一推杆弧形模具，其中推杆弧形模具上的半圆形凹面夹具与圆弧形模具的半圆形凹面水平对应。

2.根据权利要求1所述的钢管的冷弯加工设备，其特征是：圆弧形模具的半径为3-5米范围内。

3.根据权利要求1所述的钢管的冷弯加工设备，其特征是：加强拉筋与模具靠板之间为螺栓固定连接的。

4.根据权利要求1所述的钢管的冷弯加工设备，其特征是：被冷弯的钢管管径在Φ300mm～Φ500mm范围内。

说明书

钢管的冷弯加工设备及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种钢结构件加工技术领域，具体地说是一种桁架建筑结构中的钢管的冷弯加工设备及方法。

背景技术

[0002] 随着钢结构行业的不断发展与进步，富有美感的多样化建筑钢结构设计将被普及，其中的管桁架建筑具有造型别致，美观，现已在大跨度结构施工中得到广泛地应用。由于管桁架的制造工艺相对复杂，特别是弧型管桁架制作上下弦管弯弧是桁架制作中一个必不可少的一道生产工序，也是相对复杂的加工工序。目前传统的钢管弯弧工艺主要包括以下的机械冷弯法和高频加热弯法。

[0003] 机械冷弯法：用机械拉弯或顶弯，但传统冷弯法弯管操作过程中管子直径和壁厚及所需的弯弧半径有着一定的局限性，即：当钢管直径大于300毫米，弯弧半径小于5米时，用上述的冷弯法将无法控制弯弧质量，而只有使用高频加热弯法。

[0004] 高频加热弯法：主要是钢管通过高频加热后进行弯弧，一是加工成本高，二是钢管加热后金属内部结构的物化性会发生相对变化，从而影响了钢管机械强度，使钢管的应用范围受到局限。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种桁架建筑结构中的钢管的冷弯加工设备及方法。

[0006] 本发明的目的是这样实现的：它包括有一操作平台，其特征是：在操作平台上垂直设置有一模具靠板，在模具靠板的后部均匀分布有加强板，在模具靠板的前部通过均布的加强拉筋固定有一圆弧形模具，该圆弧形模具上的凹面沿操作平台平行方向上向外设置，该凹面为圆弧形模具的横截面；在操作平台上且与凹面的相对应位置上至少均布有三套液压油缸，在液压推杆的前端还固定设置有一推杆弧形模具，其中推杆弧形模具上的凹面夹具与圆弧形模具的凹面水平对应。

[0007] 本发明降低所述的凹面为半圆形凹面，以便尽可能性地增加被加工钢管与圆弧形模具凹面的接触面积，降低钢管加工过程中的钢管失圆量。

[0008] 本发明所述的圆弧形模具的半径在3-5米范围内，以便解决该范围内的钢管冷弯加工问题。

[0009] 由于不同尺寸的圆弧形模具适用于不同冷弯钢管管径的加工，为了便于更换不同尺寸的圆弧形模具，则圆弧形模具与加强拉筋或/和加强拉筋与模具靠板之间为螺栓固定连接的，这样便于更换圆弧形模具。

[0010] 本发明与现有技术相比具有如下优点。

[0011] 1、结构简单、操作简便、安全可靠。

[0012] 2、能够确保弯弧后的钢管失圆在所规定的质量要求范围之内。

[0013] 3、本发明对比高频弯弧的加工费用低，降低了生产成本，同时保证了原材料的机械强度。

[0014] 4、本发明还具有加工效率高，质量稳定，综合成本低，而且使用寿命长，应用范围宽，有利于推广和应用等特点。

附图说明

[0015] 图1是本发明的立体结构示意简图；

[0016] 图2是本发明的平面部局结构示意简图。

[0017] 下面将结合附图并通过实例对本发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利范围的以权利要求书为准。

[0018] 附图主要部分的符号说明

[0019] 1-操作平台；2-模具靠板；3-加强板；4-加强拉筋；5-圆弧形模具；6-半圆形凹面；8-推杆弧形模具；9-液压推杆；10-液压油缸。

具体实施方式

[0020] 实例1

[0021] 由图1-2所示，图中的1为操作平台，在操作平台1上垂直设置有一模具靠板2，在模具靠板2的后部均匀分布有加强板3，在模具靠板2的前部通过均布的加强拉筋4固定有一圆弧形模具5，该圆弧形模具5上的半圆形凹面6沿操作平台平行方向上向外设置，该半圆形凹面6为圆弧形模具5的横截面，所述的模具靠板2与均布的加强拉筋4之间通过螺栓12固定连接，这样便于拆卸；在操作平台1上且与半圆形凹面6的相对应位置(相同高度)上均布有三套液压油缸10，在液压推杆9的前端还固定设置有一推杆弧形模具8，其中推杆弧形模具8的半圆形凹面夹具与圆弧形模具5的半圆形凹面6水平对应。另外，图中的11为推杆弧形模具8与液压推杆9之间的连接螺栓。

[0022] 其具体的加工方法及操作步骤如下：

[0023] 主要设备配置：操作平台一付(5m*2.5m)，液压油缸三台，液压油站两台；

[0024] 圆弧形模具及推杆弧形模具的制作：根据图纸中要求所要的钢管规格尺寸及弯弧半径制作模具，模具材料用大于被弯管外径10mm厚度大于或等于被弯管的厚度的钢管，取半径中间1/2切为两个半弧，根据被弯曲的钢管7的内半径对半弧放样切口制作成弧形模具，为了防止弯管后钢管半径回弹，在制作弧形模具时，模具的弯弧半径必须小于被弯管的壁厚两倍，并固定在操作平台1上。

[0025] 操作加工步骤：第一步，根据钢管规格尺寸及弯弧半径大小选用相应的规格模具，把选择好的模具安装在操作平台1上进行固定并进行复测；第二步，将待加工成弯管的钢管7放入操作平台上的三个液压油缸推杆模具8的半圆形凹面夹具内，钢管的一端与左边液压油缸的模具凹面夹具外侧面平齐，另一端无须与右边液压油缸的模具凹面夹具外侧面平齐，在不影响加工前提下，可以延长。第三步，人工将钢管外径中心点对准模具直径中心点，检测无误后，再通过控制台及液压油站启动中间液压油缸将钢管7平行推向圆弧形模具5，并使钢管7被牢牢顶在推杆弧形模具8的半圆形凹面夹具与圆弧形模具5的半圆形凹面6之间。此时，应保持中间液压油缸的顶压状态。第四步，再次复核钢管外径中心点是否对准模具直径中心点，确保无误后，先启动左端液压油缸，将钢管7左端平行推向圆弧形模具5进行顶压弯弧，直到钢管7左端被完全推入圆弧形模具5的半圆形凹面6里面，钢管7的左端外壁应与半圆形凹面6的内壁面充分吻合，无间隙。此时，保持左端液压油缸顶压状态，并启动右端液压油缸，将钢管7右端平行推向圆弧形模具5进行顶压弯弧，直到钢管7右端被完全推入圆弧形模具5的半圆形凹面6里面。第五步，在钢管7的右端外壁与半圆形凹面6的内壁面充分吻合，无间隙时，停止右端液压油缸顶压。第六步，利用检测工具对钢管7的整体弯弧尺寸进行检测，确定弯弧尺寸达到标准无误后，再同时松开三个液压油缸10，取下已成的弧形钢管入库。如弯弧尺寸达不到标准，则应分别检测钢管7的左右两端外壁面是否分别与圆弧形模具5的半圆形凹面6充分接触，有无间隙。那端有间隙，就应启动该侧液压油缸进行顶压，直至达到弯弧尺寸要求。第七步，如钢管7右端过长，可在完成上述六个步骤后，移位再按上述六个步骤进行二次弯弧。上述加工步骤中，第三步至关重要，尤其要保证钢管7被牢牢固定在两个圆弧形模具内，不得在加工过程发生任何滑移现象，从而实现了本发明的目的。

[0026] 本发明特别适用于解决大直径钢管冷弯小半径弧度，在传统冷弯管基础上采用双压顶顶压方法解决了大于Φ300mm而小于Φ500mm，弯弧半径大于3米而小于5米的钢管冷弯工艺。