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CN104786015A - 一种金属异型材的加工方法 - Google Patents

一种金属异型材的加工方法 Download PDF

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CN104786015A
CN104786015A CN201410086257.3A CN201410086257A CN104786015A CN 104786015 A CN104786015 A CN 104786015A CN 201410086257 A CN201410086257 A CN 201410086257A CN 104786015 A CN104786015 A CN 104786015A
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余松敏
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Zhejiang Lidu Stainless Steel Co Ltd
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Zhejiang Lidu Stainless Steel Co Ltd
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    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/06—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16S—CONSTRUCTIONAL ELEMENTS IN GENERAL; STRUCTURES BUILT-UP FROM SUCH ELEMENTS, IN GENERAL
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种金属异型材的加工方法，其特征为：a、根据所需要制作的金属异型材选择对应的金属平板料；b、在金属平板料上根据所需制作的金属异型材的形状用开槽机进行开槽，开槽的形状为V型槽、U型槽或者Y型槽；c、沿各个槽体依次进行弯曲加工，每一个槽体经过1-2次弯折后达到设定弯折角度，全部槽体弯折完成后形成金属异型材。这种金属异型材的加工方法简便，工艺直观，不需制作复杂的模具，使用现有的通用机械设备和模具即可制作加工复杂的金属异形型材。

Description

一种金属异型材的加工方法
 
技术领域
本发明涉及金属材料加工方法的技术领域，具体地说是一种对金属板材通过开槽弯曲，加工成金属异型材的方法。
背景技术
目前现有技术中对金属异型材的加工方法主要有：
1、铸造工艺。
主要用高温融化的金属浇注入模具中成型，工艺复杂，容易污染环境。
2、轧制工艺。
主要用轧钢机高温轧制成型，但小批量生产时成本高，特殊型材无法加工。
3、辊轧工艺。
主要用辊轧机通过多道滚轧轮将金属板材滚轧成型，模具加工复杂，有最少批量限制，特殊型材无法加工。
4、折弯工艺
主要用折弯机通过多道折弯工序将金属板材折弯成型。加工精度不高，且加工复杂型材时模具复杂，或受模具限制无法成型。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的金属异型材的加工方法，它可克服现有技术中加工工序复杂、特殊型材无法加工，加工复杂型材时模具复杂，或受模具限制无法成型的一些不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种金属异型材的加工方法，其特征在于：所述的加工方法包括如下步骤：a、根据所需要制作的金属异型材选择对应的金属平板料；b、在金属平板料上根据所需制作的金属异型材的形状用开槽机进行开槽，开槽的形状为V型槽、U型槽或者Y型槽；c、沿各个槽体依次进行弯曲加工，每一个槽体经过1-2次弯折后达到设定弯折角度，全部槽体弯折完成后形成金属异型材。
使用时本发明采用先开槽后弯折的方式来加工成型金属异型材，开槽时在金属平板料的特定位置加工V型或者U型或者Y型等形状的槽，并控制V型或者U型或者Y型等形状的开槽的角度，和V型或者U型或者Y型等形状的开槽的深度，以及V型或者U型或者Y型等形状的槽之间的宽度，然后按照金属异型材的弯制规律一道弯一道弯的弯制成型异型材。这种金属异型材的加工方法简便，工艺直观，不需制作复杂的模具，使用现有的通用机械设备和模具即可制作加工复杂的金属异形型材。
附图说明
图1为本发明实施例的一种金属异型材的外形图。
图2为图1的端面图。
图3为本发明实施例的一种金属异型材的展开图。
图4-图6为图3中A部开设V型、U型或Y型的槽体结构示意图。
图7为本发明加工图1中第一开槽弯曲的第一步骤示意图。
图8为本发明加工图1中第二开槽弯曲的步骤示意图。
图9为本发明加工图1中第三开槽弯曲的步骤示意图。
图10为本发明加工图1中第四开槽弯曲的步骤示意图。
图11为本发明加工图1中第一开槽弯曲的第二步骤示意图。
图12为本发明加工图1中第五开槽弯曲的步骤示意图。
图13为本发明加工图1中第六开槽弯曲的步骤示意图。
图14为本发明加工图1中第七开槽弯曲的第一步骤示意图。
图15为本发明加工图1中第七开槽弯曲的第二步骤示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
各附图中的标号表示如下：1金属异型材、2金属平板料、3 开槽、301第一开槽、302第二开槽、303第三开槽、304第四开槽、305第五开槽、306第六开槽、307第七开槽、4第一上模、5第二上模、6第三上模、7第一下模、8第二下模。
本发明所述的一种金属异型材的加工方法，其与现有技术的区别在于：所述的加工方法包括如下步骤：a、根据所需要制作的金属异型材选择对应的金属平板料；b、在金属平板料上根据所需制作的金属异型材的形状用开槽机进行开槽，开槽的形状为V型槽、U型槽或者Y型槽；c、沿各个槽体依次进行弯曲加工，每一个槽体经过1-2次弯折后达到设定弯折角度，全部槽体弯折完成后形成金属异型材。
开槽形状为V型槽时，当槽体用于阳角弯曲时，V型角度主要有二种，一种V型开槽角度为100°，用于弯制角度为90°—179°的弯，另一种V型开槽角度为140°，用于弯制角度为45°—90°的弯；当槽体用于阴角弯曲时，V型开槽的V型角度为100°，用于弯制30°—179°之间任意角度的弯曲加工，且V型开槽在弯曲阴角的背面。开槽形状为V型槽时，当槽体用于弯制装饰性金属异型材时， V型开槽的深度有二种，一种是开槽的深度为板厚的二分之一，另一种是开槽的深度为板厚的三分之二；当槽体用于弯制结构性金属异型材时， V型开槽的深度有二种，一种是开槽的深度为板厚的三分之一，另一种是开槽的深度为板厚的二分之一。开槽形状为V型槽时，当槽体用于弯制二端等断面的金属异型材时，相邻V型槽与V型槽之间的间隔宽度距离是相同的；当槽体用于弯制二端不等断面的金属异型材，即大小头端面的金属异型材时，相邻V型槽与V型槽之间的间隔宽度距离是不相同的。由于金属板料开槽后剩余的被弯曲材料厚度不同，在弯曲时所需的弯曲力也不同，当被弯曲的弯角处V型槽的深度为板厚的三分之二时，仅剩三分之一的板厚，由于所需弯曲力小于剩余二分之一板厚的弯曲力，所以在弯制此弯角时不会影响到其他已成型的弯角。
开槽形状为U型槽时，当槽体用于弯制装饰性金属异型材时， U型开槽的深度有二种，一种是开槽的深度为板厚的二分之一，另一种是开槽的深度为板厚的三分之二；当槽体用于弯制结构性金属异型材时， U型开槽的深度有二种，一种是开槽的深度为板厚的三分之一，另一种是开槽的深度为板厚的二分之一。开槽形状为U型槽时，当槽体用于弯制二端等断面的金属异型材时，相邻U型槽与V型槽之间的间隔宽度距离是相同的；当槽体用于弯制二端不等断面的金属异型材，即大小头端面的金属异型材时，相邻U型槽与U型槽之间的间隔宽度距离是不相同的。
开槽形状为Y型槽时，当槽体用于弯制装饰性金属异型材时， Y型开槽的深度有二种，一种是开槽的深度为板厚的二分之一，另一种是开槽的深度为板厚的三分之二；当槽体用于弯制结构性金属异型材时， Y型开槽的深度有二种，一种是开槽的深度为板厚的三分之一，另一种是开槽的深度为板厚的二分之一。开槽形状为Y型槽时，当槽体用于弯制二端等断面的金属异型材时，相邻Y型槽与Y型槽之间的间隔宽度距离是相同的；当槽体用于弯制二端不等断面的金属异型材，即大小头端面的金属异型材时，相邻Y型槽与Y型槽之间的间隔宽度距离是不相同的。
C步骤中，在折弯机或压力机上沿各个槽体依次进行弯曲加工，弯曲用上模采用直模、鹅颈模，及平头模；弯曲用下模采用88°单槽V型模和58°单槽V型模。在金属板料上沿槽体进行弯制时，常用88°单槽V型模弯制90°的弯；采用58°单槽V型模弯制60°—90°的弯。
实施中，图1的金属异型材，在展开后成为图2中弯曲前的金属平板料。在金属平板料上按图1所示形状尺寸先加工等距离的V型槽，如图2所示的槽301、槽302、槽303、槽304、槽306、槽307，槽与槽之间的距离对应金属异型材的等距离的宽边和窄边；由于图1所示的金属异型材属于装饰性金属异型材，所以槽301、槽302、槽303、槽304、槽306的开槽深度控制为板厚的二分之一。槽307的开槽深度控制为板厚的三分之二。
然后在金属平板料上按金属异型材的所需尺寸加工不等距离的V型槽，如图3所示的槽305。槽305与槽307之间的大小不等间距对应金属异型材上平面的大端和小端，槽305的开槽深度控制为板厚的二分之一。
在图2中，由于所示金属异型材的外观阳角都是90°，所以阳角的V型开槽的V型角度都加工成100°，即槽302、槽304、槽305、槽306、槽307的V型角度都加工成100°。
在图2中，虽然所示金属异型材的外观阴角一个大于90°，一个小于90°，但是因为V型开槽都在弯曲阴角的背面，所以阴角的V型开槽的V型角度也统一加工成100°，即槽301、槽303的V型角度都加工成100°。
开槽工作完成后，开始进行弯曲加工。
在图7-图15中，第一上模为58°直模，第二上模为88°鹅颈模，第三上模为平头模。第一下模为88°单槽V型模，第二下模为58°单槽V型槽模。
图7是第一开槽不到位的90°弯曲。此处弯角为外观小于90°阴角，由模拟弯曲可知，此处弯角如一步弯制到位，后续的弯曲会因模具干涉的缘故，而无法实施弯曲。所以第一开槽处的弯曲只能先弯制成90°，以后再补弯到位。
图8、图9、图10分别是第二开槽、第三开槽、第四开槽的弯曲。由于弯曲前加工了V型槽，在弯曲力的作用下，弯曲位置不会偏离V型槽的中心，因此容易定位准确，可以保证金属异型材的外形尺寸。
图11是第一开槽的补到位弯曲，换用58°单槽V型模，即第二下模进行小于90°角的弯曲。
图12是第五开槽的弯曲。图13是第六开槽的弯曲，从图中右图可知，受金属异型材的形状和尺寸的限制，第一上模无法完成第六开槽的弯曲，需要换用88°鹅颈模，即第二上模才能进行第六开槽的90°角弯曲。
在图2中可以看到：第七开槽是金属异型材的最后一道弯制工序，也是最难的封闭型弯曲。受模具限制，此处弯曲必须分二步进行。
图14为第七开槽的大于90°的不到位弯曲。
图15为第七开槽的补到位弯曲，在图15中，需要换用平头上模，即第三上模对第七开槽进行90°角的补到位弯曲。由于第七开槽的开槽深度控制为板厚的三分之二，大于其他所有弯角的开槽深度，所以第七开槽的抗弯力最小，在平头上模的压力下，其他弯角可以维持原形状，只有第七开槽处的弯角继续变形，直到弯曲成90°角。因为第七开槽处在开槽后的剩余板厚仅为原板厚的三分之一，所以第七开槽处的弯角在弯制后的回弹角也很小，不会产生大的回弹变形，容易形成封闭的弯角，从而达到完成加工成金属异型材的目的。

Claims (10)

1.一种金属异型材的加工方法，其特征在于：所述的加工方法包括如下步骤：a、根据所需要制作的金属异型材选择对应的金属平板料；b、在金属平板料上根据所需制作的金属异型材的形状用开槽机进行开槽，开槽的形状为V型槽、U型槽或者Y型槽；c、沿各个槽体依次进行弯曲加工，每一个槽体经过1-2次弯折后达到设定弯折角度，全部槽体弯折完成后形成金属异型材。
2.根据权利要求1所述的一种金属异型材的加工方法，其特征在于：开槽形状为V型槽时，当槽体用于阳角弯曲时，V型角度主要有二种，一种V型开槽角度为100°，用于弯制角度为90°—179°的弯，另一种V型开槽角度为140°，用于弯制角度为45°—90°的弯；当槽体用于阴角弯曲时，V型开槽的V型角度为100°，用于弯制30°—179°之间任意角度的弯曲加工，且V型开槽在弯曲阴角的背面。
3.根据权利要求1所述的一种金属异型材的加工方法，其特征在于：开槽形状为V型槽时，当槽体用于弯制装饰性金属异型材时， V型开槽的深度有二种，一种是开槽的深度为板厚的二分之一，另一种是开槽的深度为板厚的三分之二；当槽体用于弯制结构性金属异型材时， V型开槽的深度有二种，一种是开槽的深度为板厚的三分之一，另一种是开槽的深度为板厚的二分之一。
4.根据权利要求1所述的一种金属异型材的加工方法，其特征在于：开槽形状为V型槽时，当槽体用于弯制二端等断面的金属异型材时，相邻V型槽与V型槽之间的间隔宽度距离是相同的；当槽体用于弯制二端不等断面的金属异型材，即大小头端面的金属异型材时，相邻V型槽与V型槽之间的间隔宽度距离是不相同的。
5.根据权利要求1所述的一种金属异型材的加工方法，其特征在于：开槽形状为U型槽时，当槽体用于弯制装饰性金属异型材时， U型开槽的深度有二种，一种是开槽的深度为板厚的二分之一，另一种是开槽的深度为板厚的三分之二；当槽体用于弯制结构性金属异型材时， U型开槽的深度有二种，一种是开槽的深度为板厚的三分之一，另一种是开槽的深度为板厚的二分之一。
6.根据权利要求1所述的一种金属异型材的加工方法，其特征在于：开槽形状为U型槽时，当槽体用于弯制二端等断面的金属异型材时，相邻U型槽与V型槽之间的间隔宽度距离是相同的；当槽体用于弯制二端不等断面的金属异型材，即大小头端面的金属异型材时，相邻U型槽与U型槽之间的间隔宽度距离是不相同的。
7.根据权利要求1所述的一种金属异型材的加工方法，其特征在于：开槽形状为Y型槽时，当槽体用于弯制装饰性金属异型材时， Y型开槽的深度有二种，一种是开槽的深度为板厚的二分之一，另一种是开槽的深度为板厚的三分之二；当槽体用于弯制结构性金属异型材时， Y型开槽的深度有二种，一种是开槽的深度为板厚的三分之一，另一种是开槽的深度为板厚的二分之一。
8.根据权利要求1所述的一种金属异型材的加工方法，其特征在于：开槽形状为Y型槽时，当槽体用于弯制二端等断面的金属异型材时，相邻Y型槽与Y型槽之间的间隔宽度距离是相同的；当槽体用于弯制二端不等断面的金属异型材，即大小头端面的金属异型材时，相邻Y型槽与Y型槽之间的间隔宽度距离是不相同的。
9.根据权利要求1所述的一种金属异型材的加工方法，其特征在于：C步骤中，在折弯机或压力机上沿各个槽体依次进行弯曲加工，弯曲用上模采用直模、鹅颈模，及平头模；弯曲用下模采用88°单槽V型模和58°单槽V型模。
10.根据权利要求9所述的一种金属异型材的加工方法，其特征在于：在金属板料上沿槽体进行弯制时，常用88°单槽V型模弯制90°的弯；采用58°单槽V型模弯制60°—90°的弯。
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