[发明专利]一种用于制备封闭金属方框的成形装置及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于制备封闭金属方框的成形装置及其制备方法，包括成形内模和成形外模；成形内模包括动力控制系统，动力控制系统上设有对称相向设置的一对短边控制臂、一对长边控制臂和一对对角线方向控制臂；短边控制臂上均连有短边直边模；长边控制臂上均连有长边直边模；对角线方向控制臂均连有圆角位置镶嵌套；短边直边模、长边直边模与圆角位置镶嵌套之间首尾相连，构成方框形状；成形外模包括与短边直边模、长边直边模位置相对应的外模直边模，以及与圆角位置镶嵌套位置相对应的外模圆角模；外模直边模与外模圆角模之间首尾相连，构成方框形状。本发明实现变尺寸封闭金属方框的成形，具有用料少、无焊缝、尺寸精度稳定性高、变形小特点。

技术领域

本发明涉及封闭金属方框的成形技术，更具体地说，涉及一种用于制备封闭金属方框的成形装置及其制备方法。

背景技术

请结合图1至图2所示，目前，大型金属方框100的制作主要采用焊接方式进行制作，切割金属厚板或管材后，采用焊接方式将四边连接，成为金属方框100。该方式由于具有焊缝1，容易存在焊缝裂纹、未焊透、夹渣、气孔等缺陷，且受热后存在变形大、尺寸精度及稳定性较差等问题。

请结合图3所示，为了提高大型金属方框的尺寸精度及稳定性，避免焊缝的影响，根据方框的尺寸，选用大于方框尺寸的宽幅厚板，在宽幅厚板上沿边缘直接切割制作方框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为废料，因此通常材料利用率仅为10％左右或更低，极大地降低了材料的利用率。且该方式对于大规格厚板的平整度要求较高，存在轧制力大、制造难度高、成本高等特点。

在现有相关专利申请中，如专利CN104874977B公开一种异形环件的成形方法，但其模具需要单独制作，且对于不同形状的环件需要不同的成形模具，对于大型环件模具尺寸大，成本较高。

如专利CN104307980B公开一种高温合金框形环成型工装及其成型工艺，其整形工装一采用一种外形为“匚”字型结构，其整形工装二内部采用螺纹连接，变形过程中外形模具及零件尺寸固定，成本高。

综上所述，目前缺乏经济有效的，同时又能保证高尺寸精度及稳定性的大型封闭金属方框的制造方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种用于制备封闭金属方框的成形装置及其制备方法，实现变尺寸封闭金属方框的成形，具有用料少、无焊缝、尺寸精度稳定性高、变形小的特点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种用于制备封闭金属方框的成形装置，包括成形内模和成形外模；

所述成形内模包括动力控制系统，所述动力控制系统上设有对称相向设置的一对短边控制臂、一对长边控制臂和一对对角线方向控制臂；

所述短边控制臂上均连有长边直边模；

所述长边控制臂上均连有短边直边模；

所述对角线方向控制臂均连有圆角位置镶嵌套；

所述短边直边模、所述长边直边模与所述圆角位置镶嵌套之间首尾相连，构成方框形状；

所述成形外模包括与所述短边直边模、所述长边直边模位置相对应的外模直边模，以及与圆角位置镶嵌套位置相对应的外模圆角模；

所述外模直边模与所述外模圆角模之间首尾相连，构成方框形状。

较佳的，所述圆角位置镶嵌套上设有限位块。

较佳的，所述短边控制臂、所述长边控制臂和所述对角线方向控制臂均为伸缩式液压结构。

另一方面，一种用于制备封闭金属方框的制备方法，包括以下步骤：

1)根据所需制备封闭金属方框的体积计算坯料尺寸；