[發明專利]客車車體彎梁冷彎成型工藝

有效

• 申請號: 201110117672.7
• 申請日: 2011-05-09
• 公開（公告）號: CN102151728A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 李國平;張亞平;馬黎明
• 申請（專利權）人: 江蘇同力機械有限公司
• 主分類號: B21D7/06
• 分類號: B21D7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種型材的冷彎加工成型工藝，更具體的說，本發明涉及一種客車車體彎梁冷彎成型工藝。

背景技術

車體彎梁是客車車頂鋼結構組成中的重要部件，它的尺寸和形狀直接影響到客車車頂的組裝性能和外形美觀。彎梁的外形特點是帶有圓弧的帽型梁，在軋制過程中，材料的回彈易引起圓弧尺寸較難控制，梁的圓弧又會引起裙邊部分不平、上翹，材料流動和成型特性比較復雜。長期以來所述客車彎梁通常是采用熱軋或者焊接的工藝進行制造。采用焊接成型，由于潛在的焊接失效和焊接處結合強度低的原因，導致存在斷裂失效的風險，從而對乘客的生命財產構成一定的威脅。通過熱軋工藝，雖然能夠做到一次加工成型，但是熱軋工藝存在如下問題：

1、熱軋工藝所限，使單位面積耗材料量大。

2、熱軋過程中所需的生產設備龐大，品種規格很少，且每次定貨必須要達到一定數量才能生產，生產周期長。

3、熱軋是將金屬或合金坯經過高溫加熱，然后軋制而成，因此能耗高，工藝復雜，在當今能源緊張的情況下，劣勢更明顯。

4、由于能耗高，加工工藝復雜，因此生產成本高，價格高。

冷彎成型是一種先進、高效的板金屬成型工藝技術，從20世紀90年代開始在我國開始得到廣泛的應用。冷彎成型是通過順序配置的多道次成型軋輥，把卷材、帶材等金屬板帶不斷地進行橫向冷彎，以制成特定斷面的型材。冷彎成型是一種節材、節能、高效的金屬板料成型新工藝、新技術。利用這一工藝，不但可以生產出高質量的金屬型材產品，而且能夠縮短產品開發的周期、提高生產效率，從而提高企業的市場競爭力。

近些年來，冷彎型材產品在諸多領域都得到了廣泛的應用。其產品從普通的導軌、門窗等結構件到一些為特殊用途而制造的專用型材，類型極其廣泛。冷彎型材單位質量的斷面性能優于熱軋型鋼產品，并且具有很高的表面光潔度和尺寸精度，因此冷彎型材替代熱軋型材可以取得節約金屬材料又節省能源的雙重效果。

本發明的發明人發現采用現有技術中的型模壓制的客車彎梁不符合圖紙要求，造成車頂組裝過程中尺寸控制困難和車頂平整度欠佳，拉伸效率低，并且容易對型材造成損害。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種客車車體彎梁冷彎成型工藝，采用本發明的工藝能夠實現客車車體彎梁的一次加工成型，制備得到的客車車體彎梁性能優異，表面無褶皺、彎梁強度高，無焊接失效的潛在風險。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種客車車體彎梁冷彎成型工藝，其特征在于所述的冷彎成型工藝包括以下步驟：

(1)首先，將專用模具固定在拉彎機上，所述的專用模具包括直線段模具主體、左切向圓弧模和右切向圓弧模；直線段模具主體通過可拆卸連接方式分別與左切向圓弧模、右切向圓弧模緊固連接；

(2)接著，型材的兩個自由端通過夾具固定，初始狀態下，型材與專用模具之間具有一定的距離，預先根據所加工的型材的材料設定頂壓力和拉伸力，確保能夠達到與材料相適應的彎曲效果與延伸效果；

(3)然后將型材的中間部分壓入模具，在型材的外側給予型材一定的頂壓力使型材的中間段與直線段模具主體充分接觸，接著兩邊的夾具同時分別繞左切向圓弧模和右切向圓弧模旋轉并拉伸型材，在此過程中，每旋轉到一定的位置，彎梁的外側給予一定的頂壓力，使其充分入模，并給一定的拉伸，直到彎梁達到所需的弧度后，旋轉拉伸過程結束；

(4)旋轉結束后再給予一定的定型拉伸，使其充分屈服，將彎梁拆下，回彈剪切余量后即可得到所需要的成型彎梁。

其中，所述的直線段模具主體、左切向圓弧模和右切向圓弧模表面具有內凹的工作面，所述內凹的工作面在工作時與冷彎型材緊密接觸，用于實現型材的冷彎加工。

其中，所述的專用模具的切向圓弧模在設計的時候，因為客車車體彎梁金屬成型冷彎后有回彈，所以模具的切向圓弧模半徑R比客車車體實際的彎梁半徑要小；依據客車車體彎梁的金屬材料的不同，設計的模具半徑與客車車體實際的彎梁半徑的半徑比在90％-98％之間。

其中，型材冷彎和拉伸后有回彈，直線段模具主體的長度比實際彎梁的中間直線段尺寸要小，一般在5-50mm以內。

其中，直線段模具主體的工作表面并非為水平面，而是一弧形表面，該弧面與水平面的夾角為0.52-0.59度。