三维曲面波纹钢板的制造方法及设备技术

本发明专利技术提供一种三维曲面波纹钢板的制造方法及设备，其方法包括冲孔、冷压成型、翻转和冲波；其设备包括依次连接的冲床、压力机、翻转机和波纹机，压力机中设有冷压成型用的模具，模具的模腔为曲面状。本发明专利技术采用压力机对钢板进行冷压成型，用一次成型代替了现有工艺中卷耳、卷弧和扎耳三道工序，有效简化其加工工艺，减少设备投资，降低生产成本并提高生产效率；另外，减少中间过程的人工搬运，可有效提高钢板的加工精度和钢板成型后的稳定性；压力机采用八柱八缸液压机，其结构稳定、运行平稳，可适用于大型钢板的加工制作，适用的钢板厚度也可达到5.0mm左右，模具中的冲压空间更大，钢板的冷压成型效果更好，成型后钢板的结构更稳定。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种三维曲面波纹钢板的制造方法及设备，其方法包括冲孔、冷压成型、翻转和冲波；其设备包括依次连接的冲床、压力机、翻转机和波纹机，压力机中设有冷压成型用的模具，模具的模腔为曲面状。本专利技术采用压力机对钢板进行冷压成型，用一次成型代替了现有工艺中卷耳、卷弧和扎耳三道工序，有效简化其加工工艺，减少设备投资，降低生产成本并提高生产效率；另外，减少中间过程的人工搬运，可有效提高钢板的加工精度和钢板成型后的稳定性；压力机采用八柱八缸液压机，其结构稳定、运行平稳，可适用于大型钢板的加工制作，适用的钢板厚度也可达到5.0mm左右，模具中的冲压空间更大，钢板的冷压成型效果更好，成型后钢板的结构更稳定。【专利说明】三维曲面波纹钢板的制造方法及设备
本专利技术涉及波纹钢板生产
，特别涉及一种三维曲面波纹钢板的制造方法及设备。
技术介绍
常见的波纹钢板结构是靠在钢板上轧制出波纹成型的，这些波纹彻底改变了钢板的力学性能，横向小波纹可提高钢板的局部稳定承载力，增强结构纵向抗弯刚度，突出结构壳体受力特性。波纹钢板由于具有强度高、受力大的优点，其在工业中的应用越来越广泛，目前市场上已有部分能生产该结构钢板的成型设备，但这些设备所能加工的钢板厚度均在1.5mm以下，并且其生产效率和加工精度都较低，因此对于厚度较大的钢板来说，这些设备及其生产工艺远远不能满足要求。为此，专利号为ZL200910036401.1的专利技术专利公开了一种三维波纹钢板生产工艺及其专用设备，通过对钢板依次进行制孔、卷耳、卷弧、扎耳和冲波，使其形成三维波纹钢板，该方法虽然可应用于厚度较大的钢板，但在实际生产中，对厚度超过3.0mm的钢板来说，仍无法加工。另外，其工艺步骤多，操作繁琐，加工难度大，所采用的加工设备也多，生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种生产效率及加工精度都较高的三维波纹钢板生产工艺。本专利技术的另一目的在于提供一种用于以上方法的三维波纹钢板生产专用设备。本专利技术通过以下技术方案实现:一种三维曲面波纹钢板的制造方法，包括以下步骤:(I)冲孔:将平板状的钢板送入冲床，启动冲床，对钢板四周的边缘进行冲孔；(2)冷压成型:完成制孔后的钢板送入压力机，启动压力机，对钢板进行冷压成型，形成曲线截面的钢板；冷压成型过程中，压力机通过模具对钢板进行冷压成型，对钢板进行卷耳、卷弧和扎耳的动作同时完成；(3)翻转:冷压成型后的钢板送入翻转机，翻转机将钢板翻转180度，使钢板的曲线截面倒置；(4)冲波:冷压成型后的钢板送入波纹机，启动波纹机，对钢板进行波纹冲压；冲波完成后，由于钢板自身的应力作用，钢板同时成拱状，此时形成三维曲面波纹钢板。所述步骤(I)中，平板状的钢板呈矩形，位于两侧的长边边缘各冲一排通孔，位于两端的短边边缘各冲三排通孔；冲孔时，按照“长边-短边-长边-短边”的顺序进行冲孔。所述步骤(2)中，对钢板进行冷压成型时，压力机采用八柱八缸液压机，通过上液压缸带动凸模下降，对钢板冲压成型；冷压成型后，钢板的截面形状为双曲线、垂链线、余弦线、正弦线或抛物线中的一种。所述步骤(4)中，波纹机对钢板进行冲波时，其冲波形式为上刀单刀冲波、上下双刀冲波或多刀并列冲波中的一种。通过上述方法制得的三维曲面波纹钢板，其两侧有小弧形耳部，中间部分为大弧形，钢板的两端及两侧分布有若干通孔(通孔用于相邻两个钢板之间的螺栓锁紧连接)，横向均布若干波纹，成品为拱状结构。本专利技术一种用于上述方法的三维曲面波纹钢板的制造设备，包括依次连接的冲床、压力机、翻转机和波纹机，压力机中设有冷压成型用的模具，模具的模腔为曲面状。其中，压力机为该生产方法中最重要的设备之一，用于代替现有工艺中的压边机、卷板机和扎耳压力机的使用，实现钢板的一次冷压成型。所述压力机为八柱八缸液压机，包括由上至下依次设置的顶板、滑块和底座，顶板、滑块和底座之间通过八个导柱连接，滑块沿着各导柱滑动于顶板和底座之间；顶板设有两个驱动滑块滑动用的上主缸，滑块上设有两个上辅缸，底座上设有四个下顶出缸；滑块与底座之间的空间内设置模具；模具包括凸模和凹模，凸模与滑块底面固定连接，凹模与底座顶面固定连接，凸模与凹模之间形成的模腔为曲面状；凹模上，位于四个下顶出缸上方之处分别设有通孔；各下顶出缸末端设有托盘，托盘形状与相应的通孔形状相同；托盘下降至通孔处时，各托盘的上表面与凹模内表面相接形成光滑的曲面。其中，八个导柱既对顶板、滑块和底座起固定支撑作用，也对滑块的滑动起导向作用；两个上主缸用于驱动滑块滑动；两个上辅缸用于加强滑块滑动的平稳性，同时也可延长滑块的滑动行程；四个下顶出缸用于配合模具使用，使钢板处于稳定状态。所述上主缸、上辅缸和下顶出缸均为液压缸；上主缸、上辅缸和下顶出缸分别外接冷压成型机的液压控制系统，由液压控制系统对其动作进行控制，其中，两个上主缸和两个上辅缸同步动作，四个下顶出缸同步动作；在水平方向上，上主缸和上辅缸呈同一直线分布，两个上主缸位于中间，两个上辅缸分别位于两侧；各上主缸固定于顶板上，上主缸末端与滑块连接；各上辅缸固定于滑块上，上辅缸末端与顶板连接；在水平方向上，四个下顶出缸呈同一直线分布；当各下顶出缸处于完全收缩状态时，各下顶出缸末端所处的高度小于或等于底座顶面所处的高度，其目的是方便模具的安装，减少对模具安装造成干扰，提高模具的安装精度；顶板、滑块和底座均为矩形结构，矩形的四个转角各设置一个导柱，矩形相对的两个长边各设置两个导柱，八个导柱的合理分布使得顶板、滑块和底座之间处于更稳定的状态，从而提高钢板成型的稳定性。上述压力机使用时，其原理是:预先在滑块底面安装凸模，在底座上安装凹模；平板状的钢板进入冷压成型机之前，各下顶出缸上升，直至托盘到达钢板放置所需的高度；钢板进入冷压成型机后，各托盘对钢板起支撑作用；两个上主缸和两个上辅缸同时动作，驱使滑块带动凸模逐渐下降，同时四个下顶出缸也带着托盘逐渐下降；当四个下顶出缸下降至托盘的上表面与凹模内表面相接形成光滑的曲面时，凸模也下降至其极限位置，钢板在模腔内成型。模具的模腔形状可根据钢板的实际形状进行设计，根据钢板的厚度调节各液压缸输出的压力、速度即可，该成型过程为一次冷压成型，可代替现有工艺中卷耳、卷弧和扎耳的工序。所述冲床上的转塔为多工位转塔，转塔包括冲压盘和底盘，底盘固定于冲床的机架上,冲压盘设于底盘上方；冲压盘上设有多个冲头，底盘上对应设有多个承托位，冲头与承托位一一对应。转塔可采用液压驱动，加大其冲击力、冲孔时噪音也较小。在转塔上设置多个工位，可实现在各工位上安装不同规格或形状的冲头，使转塔可同时适用于不同形状或尺寸的通孔加工需要，提高其工作效率，适用范围也较广。所述冲床的钢板输送机构可为丝杆传送方式的输送机构，包括钢板托架、丝杆和辅助固定架，丝杆设于钢板托架下方，丝杠中部设有至少一个辅助固定架，辅助固定架两端通过导轨与冲床的支撑架滑动连接。由于加工的钢板尺寸较大，因此钢板托架的尺寸也必然较大，所需要的丝杆长度较长，所以在丝杆运行过程中，丝杆容易产生抖动现象，这就影响钢板上各通孔位置的准确性，增加辅助固定架后，可改善丝杆抖动的现象，提高钢板的加工精度。所述冲床的钢板输送机构也可为单驱动双本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林茂光，王予东，黄春堂，麦巧真，唐建伟，胡计兰，曲旭光，冯增富，
申请(专利权)人：广东新中南航空港建设有限公司，中国人民解放军广州军区空军工程建设局，
类型：发明
国别省市：