输电铁塔加工中组合式开合角模具的运用初探

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[摘 要]在输电线路铁塔加工过程中,经常碰到角钢需开角和合角的情况。所谓开合角,就是把角钢的横断面900夹角用模具扩大或缩小,使其大于或小于900夹角,保证铁塔安装方便且连接面贴合,以增加铁塔的整体刚度和连接件的抗变形能力。

[关键词]输电铁塔开合角组合模具

[中图分类号]TM754[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0113-01

1 概述

这道工序大多是冷压成型,因此,对模具的强度和刚度都要求很高,通常都选用实体模,膜体很重。为减轻模具重量,同时又适合于一种塔型多种开合角的需要,有必要设计一种新型的组合式开合角模具。下面结合实际介绍多边形多角模的设计计算。

2 五边形多角模的角度计算

例如,有一种铁塔,连接角钢开合角的数值为1480、1280 、1080、880和780,试设计一种多角模,通过调整组合,不换模就能完成这几种角度的压制工作。

如果设计一种五边形各边刨槽的整体模,则体积一定很大,一个人很难搬动。现采用一分为二的办法,设五边形断面多角模的各个顶角分别为A、B、C、D、E,放置工作台面上如图1。由图1可看出,模具相邻的顶角和θ是工件开合角Xi的函数,即

θ=2700-Xi/2 由此可得如下三个方程:

A+B=2700-1480/2=196(1)

C+B=2700-1280/2=206(2)

C+D=2700-1080/2=216(3)

由凸五边形的边角关系可知:

E=1800(5-2)-(A+B+C+D+)(4)

现令A=880,由(1)式解出B=1080;由(2)式解出C=980;由(3)式解出D=1180; 由(4)式解出E=1280。这样,只要再确定模具的一个底边长度(取70mm),模具的基本参数就算设计好了。是工件开合角‘的函数,即现令,由式解出由式解出由式解出由式解出一。。这样,只要再确定模具的一个底边长度取,模具的基本参数就算设计好了。

3 模具的安装和使用

按上述计算的模具,确定一适合的长度,一次加工两只。为避免模具装错、在模具的两个端面分别打上不同的印记,一头字码如图1所示;另一头钢印字码为相应的压件开合角值,如A1480,B1280,C1080,D480,E1080。装好的模具字码要相互对应。例如角钢开角为1480,那么,模具应按如图2的形式安装。为防止冲压过程中两块模子散开,底板两边用开距调整挡铁固定(见图2)。如果角钢需要开1080角,只需把底模各自向外旋一个方向,以DE边座入模底板,字码C对C1080即可压出1080开角(见图3)。

4 结语

此组合模设计得不很理想,可压制的五个角度里,出现了两个1080,显得开合角度调整的范围不够大。不过,采用组合模调整角度的方法,可压制多种开合角,方法是可取的。首先,表现在组合模具轻,节省模具材料,也便于搬运和安装,克服了单一模的笨重和上下装卸不安全的缺点。再者,如果模具各底边到顶点的高度设计得近似相等,那么,通过不同的组合,适当地调整模具中心,还可增加种10种开合角。这样,一共可得到15种开合角。把这15种开合角数值和它们相对应的字码列成表,使用起来就更方便了,开合角的范围也更大了。例如,工件合角为780,只需D角对E角,BCDC各点在同一水平支承面上,即可压制成780合角。如工件合角为880,只需C和E相对,ABCD各点在平行于同一水平面上(AB边垫5mm厚铁板),对准模中心,即可压制成880合角。至此,铁塔角钢开合角的5种角度已全部解决。

由于开合角总向着它弯曲的反方向回弹,因此,上冲模按较小的角度设计,一模就能多用。对于组合模,除开合角用之外,对板件的角度弯形,亦能胜任,从而大大节省了制模材料,缩短了换模具时间,而且安全可靠,最终达到了提高工效的目的。

[参考文献]

[1] 北京英科宇科技开发中心.机械工程师CAD2006(万能增强版).北京:机械工业出版社,2006.

[2] 潘雪荣.高压送电线路杆塔施工[M].北京:水利电力出版社,1984.

[3] 刘经国.铁塔计算放样讨论[I].河南电力,1989(1).

[作者简介]

杨凯旋(1977-),男,研究生,工程师,研究方向:输电铁塔、钢管塔、变电钢构架设计放样,钢材优化下料算法研究等。

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