[發明專利]一種用于制備封閉金屬方框的成形裝置及其制備方法

在審

• 申請號: 202010971417.8
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN114260398A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 王雪聽
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J5/10;B21J13/02;B21K21/00
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

本發明公開了一種用于制備封閉金屬方框的成形裝置及其制備方法，包括成形內模和成形外模；成形內模包括動力控制系統，動力控制系統上設有對稱相向設置的一對短邊控制臂、一對長邊控制臂和一對對角線方向控制臂；短邊控制臂上均連有短邊直邊模；長邊控制臂上均連有長邊直邊模；對角線方向控制臂均連有圓角位置鑲嵌套；短邊直邊模、長邊直邊模與圓角位置鑲嵌套之間首尾相連，構成方框形狀；成形外模包括與短邊直邊模、長邊直邊模位置相對應的外模直邊模，以及與圓角位置鑲嵌套位置相對應的外模圓角模；外模直邊模與外模圓角模之間首尾相連，構成方框形狀。本發明實現變尺寸封閉金屬方框的成形，具有用料少、無焊縫、尺寸精度穩定性高、變形小特點。

技術領域

本發明涉及封閉金屬方框的成形技術，更具體地說，涉及一種用于制備封閉金屬方框的成形裝置及其制備方法。

背景技術

請結合圖1至圖2所示，目前，大型金屬方框100的制作主要采用焊接方式進行制作，切割金屬厚板或管材后，采用焊接方式將四邊連接，成為金屬方框100。該方式由于具有焊縫1，容易存在焊縫裂紋、未焊透、夾渣、氣孔等缺陷，且受熱后存在變形大、尺寸精度及穩定性較差等問題。

請結合圖3所示，為了提高大型金屬方框的尺寸精度及穩定性，避免焊縫的影響，根據方框的尺寸，選用大于方框尺寸的寬幅厚板，在寬幅厚板上沿邊緣直接切割制作方框100，切削下的中心板材通常用于制造其他小尺寸方框或直接作為廢料，因此通常材料利用率僅為10％左右或更低，極大地降低了材料的利用率。且該方式對于大規格厚板的平整度要求較高，存在軋制力大、制造難度高、成本高等特點。

在現有相關專利申請中，如專利CN104874977B公開一種異形環件的成形方法，但其模具需要單獨制作，且對于不同形狀的環件需要不同的成形模具，對于大型環件模具尺寸大，成本較高。

如專利CN104307980B公開一種高溫合金框形環成型工裝及其成型工藝，其整形工裝一采用一種外形為“匚”字型結構，其整形工裝二內部采用螺紋連接，變形過程中外形模具及零件尺寸固定，成本高。

綜上所述，目前缺乏經濟有效的，同時又能保證高尺寸精度及穩定性的大型封閉金屬方框的制造方法。

發明內容

針對現有技術中存在的上述缺陷，本發明的目的是提供一種用于制備封閉金屬方框的成形裝置及其制備方法，實現變尺寸封閉金屬方框的成形，具有用料少、無焊縫、尺寸精度穩定性高、變形小的特點。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一方面，一種用于制備封閉金屬方框的成形裝置，包括成形內模和成形外模；

所述成形內模包括動力控制系統，所述動力控制系統上設有對稱相向設置的一對短邊控制臂、一對長邊控制臂和一對對角線方向控制臂；

所述短邊控制臂上均連有長邊直邊模；

所述長邊控制臂上均連有短邊直邊模；

所述對角線方向控制臂均連有圓角位置鑲嵌套；

所述短邊直邊模、所述長邊直邊模與所述圓角位置鑲嵌套之間首尾相連，構成方框形狀；

所述成形外模包括與所述短邊直邊模、所述長邊直邊模位置相對應的外模直邊模，以及與圓角位置鑲嵌套位置相對應的外模圓角模；

所述外模直邊模與所述外模圓角模之間首尾相連，構成方框形狀。

較佳的，所述圓角位置鑲嵌套上設有限位塊。

較佳的，所述短邊控制臂、所述長邊控制臂和所述對角線方向控制臂均為伸縮式液壓結構。

另一方面，一種用于制備封閉金屬方框的制備方法，包括以下步驟：

1)根據所需制備封閉金屬方框的體積計算坯料尺寸；