一种变截面矩型管C型梁热缩成型方法.pdf

本发明提供了一种变截面矩型管C型梁热缩成型方法，它包括如下工序：（1）等量缩径：将无缝圆管的两端用中频炉加热后，将圆管的两端制成圆锥管，且小端在外；（2）变量缩径：在工序（1）的基础上，将圆管两端的圆锥管采用中频炉加热后，每端的圆锥管制成具有不等锥角的两段连续圆锥管；（3）中间部分推方加工：采用推方机将中间部分的圆形管强制滚轧成方管；（4）两端压方：将两端分别具有不等锥角的两段圆锥管压制成具有不等锥角的两段截面为矩形的管；（5）整体弯曲成型：将整根管压制成C型梁本体。该成型方法的工序少，生产效率和产品质量稳定性高。

权利要求书
1.  一种变截面矩型管C型梁热缩成型方法，其特征是：它包括如下工序：
（1）等量缩径：将无缝圆管的两端用中频炉加热后，将圆管的两端制成圆锥管，且小端在外；
（2）变量缩径：在工序（1）的基础上，将圆管两端的圆锥管采用中频炉加热后，每端的圆锥管制成具有不等锥角的两段连续圆锥管；
（3）中间部分推方加工：采用推方机将中间部分的圆形管强制滚轧成方管；
（4）两端压方：将两端分别具有不等锥角的两段圆锥管压制成具有不等锥角的两段截面为矩形的管；
（5）整体弯曲成型：将整根管压制成C型梁本体。

2.  根据权利要求1所述的变截面矩型管C型梁热缩成型方法，其特征是：它包括如下工序：
（1）等量缩径：将无缝圆管的两端用中频炉加热后，在挤压设备上采用缩口模具，将圆管的两端制成圆锥管，且小端在外；
（2）变量缩径：在工序（1）的基础上，将圆管两端的圆锥管采用中频炉加热，并在挤压设备上采用缩口模具，将每端的圆锥管制成具有不等锥角的两段连续圆锥管；
（3）中间部分推方加工：采用推方机将中间部分的圆形管强制滚轧成方管；
（4）两端压方：在油压设备上采用成型模具，将两端分别具有不等锥角的两段圆锥管压制成具有不等锥角的两段截面为矩形的管；
（5）整体弯曲成型：在油压设备上采用成型模具，将整根管压制成C型梁本体。

3.  根据权利要求1或2所述的变截面矩型管C型梁热缩成型方法，其特征是：所述工序（1）中，等量缩径后圆锥管的锥角为1.5゜-4゜。

4.  根据权利要求3所述的变截面矩型管C型梁热缩成型方法，其特征是：所述工序（1）中，等量缩径后圆锥管的锥角为2.2゜。

5.  根据权利要求3所述的变截面矩型管C型梁热缩成型方法，其特征是：所述工序（2）中，每端圆锥管中的两段圆锥管的锥角分别为1.5゜-4゜。

6.  根据权利要求5所述的变截面矩型管C型梁热缩成型方法，其特征是：所述工序（2）中，每端圆锥管中的两段圆锥管的锥角分别为1.7゜和3.5゜。

7.  根据权利要求5所述的变截面矩型管C型梁热缩成型方法，其特征是：所述工序（1）中，将无缝圆管的两端用中频炉加热至900-980℃。

8.  根据权利要求7所述的变截面矩型管C型梁热缩成型方法，其特征是：所述工序（2）中，将圆管两端的圆锥管采用中频炉加热至900-980℃。

9.  根据权利要求8所述的变截面矩型管C型梁热缩成型方法，其特征是：所述无缝圆管为无缝钢管，其厚度为6-7mm。

说明书一种变截面矩型管C型梁热缩成型方法
技术领域
本发明涉及一种变截面梁的加工成型方法，尤其是一种变截面矩型管C型梁热缩成型方法。
背景技术
随着社会与经济的发展，科学水平的进步，人民的生活水平得到不断提高，外出旅游是大部分人提高生活质量的主要选择。但因多数旅游景点多在山区或山村，火车、动车、高铁往往不能直接到达，自驾游费用高，路线不熟、门票高，造成旅游十分不便，所以乘座客车组团游成为最佳选择。
目前，随着科学技术水平的提高，客车的技术装备能力不断提升，满足乘客越来越高的需求，如车内的人性化设计，标识齐全，软性内饰和包装，外观性好，车内、外噪音要小，车内密封性要好，车内空气清洁、无灰尘，车内温度适宜，行驶稳定，无颠簸感。其中，人们在乘座客车的整个路途中，要求达到乘座的舒适性，减轻乘车的疲劳感，有宜于保持游客的体力，提升旅游的价值。
上述对客车乘座的舒适性，减轻乘车的疲劳感的要求是通过底盘空气悬架空调系统的工作来实现的。首先，来自地面上的颠簸或冲击力通过轮胎、停车传递给悬架的C型梁上，每根C型梁上均设有两个空气弹簧与车身上下对接，这样，空气弹簧的柔性弹力充分阻隔了路面传递过来的颠簸或冲击，使得运行时车身平稳，噪音小。
目前，C型梁加工成型方式是先用切割机按照定好的曲线在平板上割平面异型板料，打磨后在大型压机的模具上压制成两个开口的U型曲线梁，根据需要，将压边中多余的料边去除，再用焊接工装将两个开口的U型曲线梁合装在一起，进行焊接成型，再去除料头，精整成型、打磨，并在焊接连接处超声波探伤检查。
上述常用的成型方法存在如下弊端：
1、工序多，包括切割、冲压、割边、焊接、打磨；
2、机加工的余料多，占用的设备和时间多，材料利用率低；
3、生产效率低，不易实现流程化生产，生产批量受到限制；
4、精度低，切割和焊接全部人工完成，产品一致性难以保证；
5、焊接质量难以保证，由于采用两块对接，焊接对接间隙、焊缝厚度、熔池深度均不易掌握，熔池内的冶金反应不能工人控制，造成随机断裂的可能性较大；
6、超声波探伤检查耗费时间多，有焊接缺陷后修补工作量大；
7、梁本体自重较大，因要提高安全可靠性系数，必须加厚材料，以提高其抗断裂能力，但随之带来自重提高、客车提速慢、燃油经济性差的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种变截面矩型管C型梁热缩成型方法，该成型方法的工序少，生产效率高，产品质量稳定性高。
本方案是通过如下技术措施来实现的：该变截面矩型管C型梁热缩成型方法包括如下工序：
（1）等量缩径：将无缝圆管的两端用中频炉加热后，将圆管的两端制成圆锥管，且小端在外；
（2）变量缩径：在工序（1）的基础上，将圆管两端的圆锥管采用中频炉加热后，每端的圆锥管制成具有不等锥角的两段连续圆锥管；
（3）中间部分推方加工：采用推方机将中间部分的圆形管强制滚轧成方管；
（4）两端压方：将两端分别具有不等锥角的两段圆锥管压制成具有不等锥角的两段截面为矩形的管；
（5）整体弯曲成型：将整根管压制成C型梁本体。
优选上述变截面矩型管C型梁热缩成型方法包括如下工序：
（1）等量缩径：将无缝圆管的两端用中频炉加热后，在挤压设备上采用缩口模具，将圆管的两端制成圆锥管，且小端在外；
（2）变量缩径：在工序（1）的基础上，将圆管两端的圆锥管采用中频炉加热，并在挤压设备上采用缩口模具，将每端的圆锥管制成具有不等锥角的两段连续圆锥管；
（3）中间部分推方加工：采用推方机将中间部分的圆形管强制滚轧成方管；
（4）两端压方：在油压设备上采用成型模具，将两端分别具有不等锥角的两段圆锥管压制成具有不等锥角的两段截面为矩形的管；
（5）整体弯曲成型：在油压设备上采用成型模具，将整根管压制成C型梁本体。
上述工序（1）中，等量缩径后圆锥管的锥角为1.5゜-4゜。
上述工序（1）中，优选等量缩径后圆锥管的锥角为2.2゜。
上述工序（2）中，每端圆锥管中的两段圆锥管的锥角分别为1.5゜-4゜。
上述工序（2）中，优选每端圆锥管中的两段圆锥管的锥角分别为1.7゜和3.5゜。
上述工序（1）中，将无缝圆管的两端用中频炉加热至900-980℃。
上述工序（2）中，将圆管两端的圆锥管采用中频炉加热至900-980℃。
上述无缝圆管为无缝钢管，其厚度为6-7mm。
本发明技术方案的有益效果：
1、工序少，所有工序均采用设备完成，无需人工切割，尺寸稳定；
2、机加工的余料少，占用的设备和时间少，材料利用率高；
3、生产效率高，能实现流程化、批量化生产；
4、由于加工过程没有焊接工序，所以没有焊接缺陷，质量易于保证，质量稳定性高；
5、无需超声波探伤检查；
6、由于C型梁本体采用无缝高强度钢管，刚性大，强度高，材料可以减薄，由原来的9mm减少到6-7mm，降低自重达到30%，装车后客车自重轻，提速快，燃油经济性差，碳排放量少。
本发明设计合理，结构简单，制作方便，且制造成本低廉，适合大批量生产。
附图说明
图1(a)为本发明具体实施方式中C型梁本体的仰视结构示意图。
图1(b)为本发明具体实施方式中C型梁本体的主视结构示意图。
图1(c)为图1(b)中A-A剖视图。
图2为本发明具体实施方式中等量缩径的工序图。
图3为本发明具体实施方式中变量缩径的工序图。
图4为本发明具体实施方式中中间推方的工序图。
图5为本发明具体实施方式中两端压方的工序图。
图6为本发明具体实施方式中整体弯曲成型的工序图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
一种变截面矩型管C型梁热缩成型方法，它包括如下工序：
（1）等量缩径：将无缝圆管的两端用中频炉加热至900-980℃，优选该无缝圆管采用无缝钢管，其厚度为6-7mm，在挤压设备上采用缩口模具进行等量缩径，将圆管的两端制成圆锥管，且圆锥管的小端在外，两端的圆锥管分别具有一个相等的锥角，等量缩径后圆锥管的锥角为1.5゜-4゜，优选等量缩径后圆锥管的锥角为2.2゜，缩径后整根管外形如纺锤形；
（2）变量缩径：在工序（1）的基础上，将圆管两端的圆锥管采用中频炉加热至900-980℃，并在挤压设备上采用缩口模具进行变量缩径，将每端的圆锥管制成具有不等锥角的两段连续圆锥管，即两端的圆锥管分别包括两段圆锥管，且两段圆锥管的锥角不相等，每端圆锥管中的两段圆锥管的锥角分别为1.5゜-4゜，优选每端圆锥管中的两段圆锥管的锥角分别为1.7゜和3.5゜。
（3）中间部分推方加工：采用推方机将中间部分的圆形管强制滚轧成方管，将经工序（2）成型后的管放在推方机的运输带上，向前输送，对管的中间部分推成方型加工，形成中部截面形状符合图纸要求的方形，其中，所述推方机包括沿上、下、左、右四个方向对称设置的滚轮，通过四组滚轮将通过其内部的圆形管（或其它形状）强制滚轧成方管；
（4）两端压方：在油压设备上采用成型模具，将两端分别具有不等锥角的两段圆锥管压制成具有不等锥角的两段截面为矩形的管；
（5）整体弯曲成型：在油压设备上采用成型模具，将整根具有不等锥角的方管压制弯曲成具有一定曲线的C型梁本体。
首先，将无缝圆管毛坯料放在挤压设备中的工件支架上，该挤压设备采用双端挤压机，其型号为SDJYJ320，功率为320kw，数量为一台，闭合中频炉的位置，该中频炉的型号为ZPL800，功率为390kw，数量为两台，使得毛坯料的两端处于中频炉加热的范围内；开启中频炉，加热至900-980℃，调整工件支架位置，对准挤压机上的等量缩径模具进行挤压，挤压机上的模具将无缝圆管的两端进行等量缩径，两端形成圆锥管，整根管外形呈纺锤形。等量缩径后，再次对工件进行中频炉加热，并加热至900-980℃，调整挤压机设备（双端挤压机，型号为SDJYJ320，功率为320kw，数量为一台）的支架的位置，对准挤压机的变量缩径模具进行挤压，完成变量缩径，两端分别形成变角度的圆锥管。将缩径后的工件运输到推方机前的输送带上，推方机的型号为TFJ37，功率为37kw，调整推方机滚轮尺寸和间距，开动设备，完成中间部分的推方工序。由于两端部比中间细，中间推方工序只能将中间直径大的部分推成方形，需用油压机和专用模具对两端较细的部位进行压方，才能保证整体截面形状，该油压机采用框架式液压机，其型号为YK27-2000，功率为225kw。再通过框架式液压机（其型号为YK27-2000，功率为225kw）和专用整体模具对工件整体弯曲，达到图纸要求的尺寸和形状。
本发明中未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述实施方式，本领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。