[发明专利]一种类U形吊臂截面结构及其折弯成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车起重机的吊臂生产领域，尤其涉及一种类U形吊臂截面结构及其折弯成型方法。

背景技术

汽车起重机的吊臂截面形式主要有四边形、五边形、六边形、八边形、十二边形、U形和椭圆形。多边形截面起重臂一般采用厚板结构，工艺相对简单，重量相对重，吊重时候刚度相对较好。而U形和椭圆形截面是一种较理想的吊臂截面形式，能充分发挥材料的性能，外形美观，在使用高强钢时优势明显，但是其制造工艺比较复杂。

目前常见的起重机吊臂普遍采用U形和多边形结构，一般圆弧底U形吊臂的折弯参数多采用正多边形截面逼近的方式获得，采用此方法编制折弯工艺的关键是：为了便于计算折弯线尺寸（保证正多边形的直边与半圆形臂架截面的直边重合），并保证最后一道折弯在臂架的中间，折弯道次必须是奇数。 常规求解U形截面臂架折弯工艺的一般步骤如下：

1）首先，确定折弯道次。画出外切于半圆形截面的正多边形，但一个圆形截面可有多个正多边形外切于它，为了得到光滑无明显折痕的外形，需使得该正多边形相邻边倒圆角的圆弧中点（折弯回弹的圆弧半径值）到圆形截面之间的距离不大于0.6mm，确定正多边形的边数N，最终得到折弯道次N/2；

2）其次,确定折弯线尺寸。根据已经确定好的正多边形，将该多边形相邻边倒圆角（折弯回弹的圆弧半径值），从而得到折弯线尺寸的工艺参数；

3）最后，确定每道折弯的折弯角度。根据在圆形范围内均分的折弯道次得到每道折弯角度，在获得了划线尺寸与折弯角度就可以折弯成型。 

发明内容

本发明的目的是提供一种类U形吊臂截面结构及其折弯成型方法，取多边形截面结构和U形截面结构的优点，在满足受力合理的前提下，简化吊臂截面结构及其折弯成型方法，使其简便可行，成型质量可靠。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种类U形吊臂截面结构，包括上弯板和下弯板，截面的高度与宽度之比为：H / W =1.21～1.62，所述上弯板顶部设有两个90°圆角，所述下弯板底部是由三段圆弧构成的一个弧段，包括两侧的圆弧一和中间的圆弧二，圆弧一的一端与下弯板侧壁相切，圆弧一的另一端与圆弧二相切。

所述圆角半径R的范围是25mm~50mm；所述圆弧一R1的半径范围是40mm~100mm，其圆心角α范围是25°~40°。

所述一种类U形臂的折弯成型方法，其下弯板折弯成型的具体操作步骤如下：

1）首先确定圆弧一的折弯线尺寸与折弯角度，根据圆弧一的半径R1，选择其折弯上模Rm＝R1－（5~10），其折弯线尺寸=L+πα（R1+t/2）/360°，式中：L为直段长度，单位为mm；α为圆弧一折弯角度，单位为°；t为钢板厚度，单位为mm；R1为圆弧一的名义半径；Rm为折弯上模的半径；

2）其次确定圆弧二的折弯道次，由选定的折弯上模Rm包络的弧长确定折弯线之间的距离在35～40mm范围之间，圆弧二的圆弧段弧长为πβ（R2-t/2）/180°，则折弯道次，式中：R2为圆弧二的半径，单位为mm；β为圆弧二的折弯角度，单位为°；t为钢板厚度，单位为mm；

3）然后根据折弯道次n的数值均分圆弧二的弧长，最后得出类U形截面臂架下弯板的折弯参数：相邻折弯线之间的距离为πβ（R2-t/2）/180°/n,每道折弯角度为β/n, 式中：R2为圆弧二的半径，单位为mm；β为圆弧二的折弯角度，单位为°；t为钢板厚度，单位为mm。

与现有的方法相比，本发明的有益效果是：

本发明截面结构取多边形截面结构和U形截面结构的优点，在满足受力合理的前提下，简化了吊臂截面结构及其下弯板的折弯成型方法，而且使下弯板的成型质量更好。本发明中的折弯成型方法不仅适用于本发明之类U型截面，而且还可以求解标准半圆形U形截面的折弯参数，方便简洁可行，容易掌握。

附图说明

图1是本发明的类U形截面结构示意图；

图2是本发明实施例的道次划分示意图；

图3是本发明实施例在平面钢板上的折弯线分布。

图中：1-上弯板  2-下弯板  3-圆角  4-圆弧一  5-圆弧二

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：