专利名称：一种可调式u型钢压弯及整形模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种U型钢加工装置，具体是涉及一种适用于矿山巷道和工程隧道支护用U型钢拱形支架的加工的可调式压弯及整形模具。
背景技术：
U型钢拱形支架具有承载能力高、增阻速度快、支护强度高、有一定的可收缩性、可重复使用、回收整形方便、材料来源广、支护工艺简单、支护安全性高等优点，因此被广泛应用于金属矿山、煤矿深部开采巷道、工程隧道支护中，每年使用量极大。由于U型钢为异形截面高强度型钢，弯曲过程中所存在的复杂回弹及形变缺陷是影响加工精度最主要的因素。同时弯曲回弹也是一直影响、制约模压及辊压模具设计、产品质量及提高生产效率的重要因素，也是制约提高型材辊弯成型设备自动化控制水平的重要因素。 国内U型钢成型机主要有两大类，一类是模压成型机，一类是辊压成型机。模压成型机有两种一种是成型模具式(俗称死胎膜式)，逐段模压成型，端部无残留直线段，适用于固定曲率半径的大批量生产，且不同曲率半径需要配备不同的模具，由于支架种类繁多，导致曲率半径大多不一样，导致模具用量很大，且模具为铸件设计制造困难，生产成本高，U型钢材质的变化直接影响产品压制质量；另一种是两支一顶式，两端滚轮凹槽支撑U型钢唇边，油缸顶部凹模顶压滚轮之间U型钢中部，需要模板对照，边对边压的逐段压制成型，调整方便，适于小批量加工不同曲率半径的U型钢支架，端部残留直线段较长，加工的曲率不均匀，严重时边缘会出现明显的波浪形加工缺陷甚至出现扭曲，生产成本低但产品质量差。辊压成型机主要有不对称三辊式辊弯、侧辊进给式四辊辊弯、侧辊摆动式四辊辊弯、副辊摆动式四辊辊弯、六辊摆动式辊弯等，主要为半自动设备，生产加工参数仍然以人工传统放样、手动调整为主，调节加工曲率半径时比较麻烦，即使在同一加工参数的生产条件下，只要U型钢的材质成分有所变化，便无法自动跟踪及修正加工参数，只有重新放样调整控制参数才能生产出合格产品，辊有的可以连续辊弯效率高，有的不能实现连续辊弯效率低，端部均有残留直线段，设备结构复杂、体积大、自动化程度低、加工工序多、材料浪费严重、生产成本高。目前国内U型钢弯曲成型多采用模压成型简易加工方法，国内市场上尚无一种体积小、重量轻、自动化程度高、成本低、生产效率高的拱形支架成型设备满足U型钢支架行业的生产需要。
实用新型内容针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种制造、装配工艺简单，使用、调整方便，成本低、维护维修费用低，可调、多用途的U型钢压弯及整形模具。为了实现上述目的，采用的技术方案如下一种可调式U型钢压弯及整形模具，具有相配合的凸模和凹模，其特征在于，其中，凹模，具有底座，底座上设有盖板、两块相对排布的立板、两块相对排布的侧板，由盖板、立板和侧板围成的方形区域内设有数个凹模片，数个凹模片自中间向两侧向下弯曲呈弧形，每个凹模片的中部设有呈U形的凹槽；凸模，结构与凹模相同，凸模内设有数个凸模片，数个凸模片自中间向两侧向上弯曲呈弧形，每个凸模片的中 部设有呈倒U形的凸台。进一步，凸模片或凹模片通过数个压紧螺钉与盖板、立板及侧板固定。进一步，数个凸模片或凹模片的底部与底座之间设有垫板。作为一种实施方式，凸模片或凹模片的底端通过螺纹顶杆固定在垫板之上。作为另一种实施方式，凸模片或凹模片的底端通过调整垫块固定在垫板之上。本实用新型可调式U型钢压弯及整形模具，可安装在立式、卧式压力机上，整机体积小，只需根据不同规格的U型钢更换对应规格的凹、凸模片即可用于加工、修复各种曲率的U型钢支架，使用范围广，加工精度高，上下模具除凸、凹模片不同外其余结构均一致，可互换。同时，凸、凹模片通过数控火焰切割机下料修整即可，简单方便，更适于在煤矿系统推广使用。可加工、修复各种规格型号不同曲率半径的U型钢支架，使用范围广。本实用新型可解决矿用U型钢拱形梁伸缩支架的压弯成型和整型修复难题，弥补现有U型钢压弯成型、整型修复设备种类的不足，使大量报废了的支架重新得到利用，为国家和企业节省大量的生产资金。
为了便于本领域技术人员理解，
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。图I是本实用新型第一实施例的凹模的结构示意图。图2是图I的侧视图。图3是本实用新型第一实施例的凸模的结构示意图。图4是图3的侧视图。图5是本实用新型第二实施例的凹模的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1-4，作为本实用新型的第一实施例，可调式U型钢压弯及整形模具，具有相配合的凸模和凹模。凹模，具有底座3,底座3上设有盖板6、两块相对排布的立板、两块相对排布的侧板7，由盖板6、立板和侧板7围成的方形区域内设有数个凹模片1，数个凹模片I自中间向两侧向下弯曲呈弧形，每个凹模片I的中部设有呈U形的凹槽。凸模，结构与凹模相同，凸模内设有数个凸模片2，数个凸模片2自中间向两侧向上弯曲呈弧形，每个凸模片2的中部设有呈倒U形的凸台。凹模片I凹槽尺寸与对应U型钢外部尺寸相同，凸模片2凸台尺寸与对应U型钢内槽尺寸相同。凸模片2或凹模片I通过数个压紧螺钉5与盖板6、立板及侧板7固定，从而将凸模片2或凹模片I安装固定。同时，凸模片2或凹模片I的底部与底座3之间设有垫板4，凸模片2或凹模片I的底端通过螺纹顶杆8固定在垫板4之上。以凹模为例，安装时，首先把螺纹顶杆8安装到底座3上，其次把一块侧板7安装到底座3上，再将凹模片I穿过盖板6，然后通过压紧螺钉5把盖板6安装。根据不同的曲率半径对称调节螺纹顶杆8的伸出长度，使螺纹顶杆8顶住凹模模片，然后调整盖板6和底座3上的压紧螺钉，从而使凹模片固定。最后安装上另一块侧板7，凹模安装调整完成。把安装好的凹、凸模具分别安装到立式或卧式压力机上，即可加工或修整相应规格和曲率半径的U型钢支架。U型钢支架曲率半径一般都在Im至3m之间，相对较大，而弦长相对较短，在弦长一定的情况下，随着曲率半径的变化，弦长到对应弧线之间的距离变化较小，每个模片宽度相对曲率半径而言非常小，故通过调整模片伸出的距离来近似形成一段圆弧。其原理和数控车床加工圆弧一样，通过多段细小的直线差值来实现加工圆弧。请参阅图5，作为本实用新型的第二实施例，其他结构与第一实施例完全相同，区别在于，凸模片2或凹模片I的底端通过调整垫块9固定在垫板4之上。无论采用螺纹顶杆8或调整垫块9等结构，其目的均在于使数个凸(凹)模片的顶部呈向下(上)弯曲的弧形结构(以形成不同的曲率半径)。以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种可调式U型钢压弯及整形模具，具有相配合的凸模和凹模，其特征在于，其中， 凹模，具有底座，底座上设有盖板、两块相对排布的立板、两块相对排布的侧板，由盖板、立板和侧板围成的方形区域内设有数个凹模片，数个凹模片自中间向两侧向下弯曲呈弧形，每个凹模片的中部设有呈U形的凹槽； 凸模，结构与凹模相同，凸模内设有数个凸模片，数个凸模片自中间向两侧向上弯曲呈弧形，每个凸模片的中部设有呈倒U形的凸台。
2.根据权利要求I所述的一种可调式U型钢压弯及整形模具，其特征在于，凸模片或凹模片通过数个压紧螺钉与盖板、立板及侧板固定。
3.根据权利要求I或2所述的一种可调式U型钢压弯及整形模具，其特征在于，数个凸模片或凹模片的底部与底座之间设有垫板。
4.根据权利要求3所述的一种可调式U型钢压弯及整形模具，其特征在于，凸模片或凹模片的底端通过螺纹顶杆固定在垫板之上。
5.根据权利要求3所述的一种可调式U型钢压弯及整形模具，其特征在于，凸模片或凹模片的底端通过调整垫块固定在垫板之上。
专利摘要本实用新型涉及一种U型钢加工装置，具体是涉及一种适用于矿山巷道和工程隧道支护用U型钢拱形支架的加工的可调式压弯及整形模具。具有相配合的凸模和凹模，凹模，具有底座，底座上设有盖板、两块相对排布的立板、两块相对排布的侧板，由盖板、立板和侧板围成的方形区域内设有数个凹模片，数个凹模片自中间向两侧向下弯曲呈弧形，每个凹模片的中部设有呈U形的凹槽。本实用新型可解决矿用U型钢拱形梁伸缩支架的压弯成型和整型修复难题，弥补现有U型钢压弯成型、整型修复设备种类的不足，使大量报废了的支架重新得到利用，为国家和企业节省大量的生产资金。
文档编号B21D37/10GK202779432SQ201220384598
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月4日 优先权日2012年8月4日
发明者谢方伟, 王书蒙, 邵明乾, 胡秀华, 陈晓琳, 李明, 孙晶 申请人:淮北万源工贸有限责任公司