八字筋成型机的制作方法

1.本实用新型涉及一种隧道工程技术领域，尤其涉及一种八字筋成型机。


背景技术：

2.隧道的支护体系是由围岩和支护结构两部分组成。通常情况下围岩是主要的承载单元，支护结构是辅助性的，但也是不可缺的。
3.特别是对于不良地质地段，支护结构也是主要的承载单元。重载铁路隧道一般围岩的初期支护主要采用格栅钢架，特别是八字筋格栅花拱架在隧道工程（如公路隧道工程、铁路隧道工程、军事隐蔽工程、矿山巷道、水电站引水洞等工程）的施工中得到广泛应用。
4.隧道八字筋格栅花拱架是用于支护洞体或掩体所用的钢支架，一般是型钢或者钢筋按照一定的弧度和长度制作，制作成一个个单元件，然后在施工现场安装，再结合锚杆、钢筋网、喷射混凝土、超前小导管等组成一个刚体不让其垮塌，充分发挥对围岩的加固作用，使初期支护与围岩进入良好的共同工作状态，从而组成围岩支护的共同承载体系。八字筋格栅花拱架在施工后不能取下来重复使用、永久支护在隧道里。
5.目前国内隧道、地铁项目施工中使用的格栅花拱架的八字筋采用人工制作。制作的工序是：
6.根据八字结格栅框架图纸确定下料长度；
7.对剪切完成的钢筋进行折弯；
8.对折弯完成的钢筋进行焊接；
9.对焊接完成的钢筋进行冲压成型。
10.这种制作工艺生产的八字筋的成品合格率低、加工效率低、加工成本高，且现有的加工设备对钢筋进行折弯、平面冲压成型并焊接完成后，需要人工将半成品从模具中撬出，再进入下一道工序进行立体冲压成型，这样不仅耗费人力，还延长了产品加工的工作时间。
11.专利“一种隧道格栅花拱架八字筋自动加工设备”（申请号：201520586416.6）针对上述问题提出了一定解决方案，解决了传统制作工艺生产八字筋时成品合格率低、加工效率低、加工成本高的问题；但是该设备在实际生产中会由于受力不均匀导致平面冲压成型机构和立体冲压成型机构处的液压缸出现严重的漏油现象，成型模具板在运动的过程中会产生过大的摩擦力。


技术实现要素：

12.本实用新型的目的在于提供一种结构受力均匀、防止液压缸漏油的八字筋成型机。
13.为实现上述目的，本实用新型的八字筋成型机包括支架，支架顶部设有水平的台板，台板上设有平面冲压成型机构和立体冲压成型机构，平面冲压成型机构包括平面定位结构、平面导轨结构、平面冲压模具和平面驱动机构；
14.平面定位结构包括设于台板中心处的凸台，凸台上前后对称固定设有相互间隔的
前定位模具板和后定位模具板；
15.平面导轨结构包括前后对称固定设置于凸台前后两侧的台板上的工字型导轨，各导轨上均滑动连接有左滑块和右滑块，左滑块位于凸台左侧，右滑块位于凸台右侧，左滑块和右滑块内均设有与导轨相适配的工字形滑槽，工字型导轨穿过工字型滑槽；
16.平面冲压模具包括承压板；承压板包括左承压板和右承压板，左承压板固定连接在凸台左侧的两个左滑块之间，右承压板固定连接在凸台右侧的两个右滑块之间；左承压板和右承压板左右对称设置在凸台左右两侧；
17.左承压板上固定连接有冲压方向朝向前定位模具板和后定位模具板的左平面冲压模具板，右承压板上固定连接有冲压方向朝向前定位模具板和后定位模具板的右平面冲压模具板；左平面冲压模具板和右平面冲压模具板左右对称设置在凸台左右两侧；
18.平面驱动机构包括左右对称设置于平面冲压模具左右两侧的左平面液压缸和右平面液压缸；左平面液压缸的缸体通过第一铰接座铰接在台板左端部，左平面液压缸的伸出杆通过第二铰接座铰接在左承压板的前后中部位置；
19.右平面液压缸的缸体通过第三铰接座铰接在台板右端部，右平面液压缸的伸出杆通过第四铰接座铰接在右承压板的前后中部位置。
20.立体冲压成型机构包括固定连接在台板上的四个竖向导柱，四个竖向导柱的水平截面围成长方形；
21.四个竖向导柱的顶部固定连接有水平设置的顶板，顶板中心处向下固定连接有上固定模具块；
22.四个竖向导柱的中部设有水平设置的移动板，四个竖向导柱分别滑动穿过移动板；移动板上表面上左右对称设有两个下冲压模具块；
23.移动板下方的台板固定连接有竖向液压缸，竖向液压缸的伸出杆向上通过第五铰接座与移动板下表面相连接。
24.各导轨均向下通过固定条连接在台板上。
25.凸台中心处设有竖向通孔，该竖向通孔向下贯穿台板；台板下表面设有中心液压缸，中心液压缸的伸出杆向上伸入竖向通孔并用于向上将经平面冲压后的八字筋半成品顶离前定位模具板和后定位模具板。
26.本实用新型具有如下的优点：
27.本实用新型中，前定位模具板和后定位模具板前后对称设置，工字型导轨在凸台前后对称设置，左承压板和右承压板左右对称设置在凸台左右两侧；左平面冲压模具板和右平面冲压模具板左右对称设置在凸台左右两侧，左平面液压缸和右平面液压缸左右对称设置于平面冲压模具左右两侧，使得左平面液压缸和右平面液压缸在起顶时，被加工的八字筋受力十分均匀稳定。
28.左平面液压缸和右平面液压缸两端受力处均为铰接结构，形成活动连接结构从而避免连接处受力过大，再加上结构均匀对称，解决了以往由于受力不均导致液压缸漏油的现象，增加了液压缸的使用寿命，降低了生产成本，节约了工程造价。
29.立体冲压成型机构结构简单，使用方便，移动板在竖向导柱的作用下能够精确上下移动，进行竖向冲压成型作业。第五铰接座的设置也为竖向液压缸和移动板提供了活动连接，避免移动板和竖向液压缸之间受力过大导致竖向液压缸漏油。
30.固定条的设置使得左滑块和右滑块均不与台板直接接触，减小了摩擦力。
31.以往滑块和轨道是单侧配合单侧受力，在工作的时候会产生向上的力会使滑块和轨道相配合的槽发生变形，导致液压缸的缸体和伸出杆之间产生单侧受力现象，造成液压缸漏油；现在本实用新型中滑块和轨道是双侧配合双侧受力，滑块不会向上翘，工作时滑块和轨道相配合的槽不会发生变形，液压缸的缸体和伸出杆之间始终是双侧受力，不会造成液压缸漏油现象。
32.平面冲压后的八字筋半成品容易与前定位模具板和后定位模具板紧压在一起，不容易分离。中心液压缸的设置，可以竖向起顶将八字筋半成品顶离前定位模具板和后定位模具板，十分方便快捷，避免人工撬动八字筋半成品带来的劳动强度大、效率低且可能损坏八字筋半成品或定位模具板的问题。本实用新型的整体结构也提高了工件精度。
附图说明
33.图1是本实用新型的立体结构示意图；
34.图2是本实用新型另一个角度下的立体结构示意图。
具体实施方式
35.如图1和图2所示，本实用新型的八字筋成型机包括支架1，支架1顶部设有水平的台板2，台板2上设有平面冲压成型机构和立体冲压成型机构，
36.平面冲压成型机构包括平面定位结构、平面导轨结构、平面冲压模具和平面驱动机构；
37.平面定位结构包括设于台板2中心处的凸台3，凸台3上前后对称固定设有相互间隔的前定位模具板4和后定位模具板5；
38.平面导轨结构包括前后对称固定设置于凸台3前后两侧的台板2上的工字型导轨6，各导轨6上均滑动连接有左滑块7和右滑块8，左滑块7位于凸台3左侧，右滑块8位于凸台3右侧，左滑块7和右滑块8内均设有与导轨6相适配的工字形滑槽，工字型导轨6穿过工字型滑槽；
39.平面冲压模具包括承压板；承压板包括左承压板9和右承压板10，左承压板9固定连接在凸台3左侧的两个左滑块7之间，右承压板10固定连接在凸台3右侧的两个右滑块8之间；左承压板9和右承压板10左右对称设置在凸台3左右两侧；
40.左承压板9上固定连接有冲压方向朝向前定位模具板4和后定位模具板5的左平面冲压模具板11，右承压板10上固定连接有冲压方向朝向前定位模具板4和后定位模具板5的右平面冲压模具板12；左平面冲压模具板11和右平面冲压模具板12左右对称设置在凸台3左右两侧；
41.平面驱动机构包括左右对称设置于平面冲压模具左右两侧的左平面液压缸13和右平面液压缸14；左平面液压缸13的缸体通过第一铰接座15铰接在台板2左端部，左平面液压缸13的伸出杆通过第二铰接座16铰接在左承压板9的前后中部位置；
42.右平面液压缸14的缸体通过第三铰接座铰17接在台板2右端部，右平面液压缸14的伸出杆通过第四铰接座18铰接在右承压板10的前后中部位置。
43.本实用新型中，前定位模具板4和后定位模具板5前后对称设置，工字型导轨6在凸
台3前后对称设置，左承压板9和右承压板10左右对称设置在凸台3左右两侧；左平面冲压模具板11和右平面冲压模具板12左右对称设置在凸台3左右两侧，左平面液压缸13和右平面液压缸14左右对称设置于平面冲压模具左右两侧，使得左平面液压缸13和右平面液压缸14在起顶时，被加工的八字筋受力十分均匀稳定。
44.左平面液压缸13和右平面液压缸14两端受力处均为铰接结构，形成活动连接结构从而避免连接处受力过大，再加上结构均匀对称，解决了以往由于受力不均导致液压缸漏油的现象，增加了液压缸的使用寿命，降低了生产成本，节约了工程造价。
45.其中，导轨6优选采用摩擦力较小的精密直线导轨6，以降低工作过程中的摩擦力并提高导轨6承载能力。
46.立体冲压成型机构包括固定连接在台板2上的四个竖向导柱19，四个竖向导柱19的水平截面围成长方形；
47.四个竖向导柱19的顶部固定连接有水平设置的顶板20，顶板20中心处向下固定连接有上固定模具块21；
48.四个竖向导柱19的中部设有水平设置的移动板22，四个竖向导柱19分别滑动穿过移动板22；移动板22上表面上左右对称设有两个下冲压模具块23；
49.移动板22下方的台板2固定连接有竖向液压缸24，竖向液压缸24的伸出杆向上通过第五铰接座25与移动板22下表面相连接。
50.立体冲压成型机构结构简单，使用方便，移动板22在竖向导柱19的作用下能够精确上下移动，进行竖向冲压成型作业。第五铰接座25的设置也为竖向液压缸24和移动板22提供了活动连接，避免移动板22和竖向液压缸24之间受力过大导致竖向液压缸24漏油。
51.各导轨6均向下通过固定条26连接在台板2上。固定条26的设置使得左滑块7和右滑块8均不与台板2直接接触，减小了摩擦力。
52.凸台3中心处设有竖向通孔，该竖向通孔向下贯穿台板2；台板2下表面固定设有中心液压缸27，中心液压缸27的伸出杆向上伸入竖向通孔并用于向上将经平面冲压后的八字筋半成品顶离前定位模具板4和后定位模具板5。
53.平面冲压后的八字筋半成品容易与前定位模具板4和后定位模具板5紧压在一起，不容易分离。中心液压缸27的设置，可以竖向起顶将八字筋半成品顶离前定位模具板4和后定位模具板5，十分方便快捷，避免人工撬动八字筋半成品带来的劳动强度大、效率低且可能损坏八字筋半成品或定位模具板的问题。
54.工作时，第一步进行平面冲压成型工序。以八字筋为具体例子，根据要求设计好成型板模具，将已准备好的原料箍筋放在前定位模具板4和后定位模具板5之间，
55.同步启动相向伸缩的左平面液压缸13和右平面液压缸14，利用左承压板9和右承压板10推动左平面冲压模具板11和右平面冲压模具板12进行相向运动并同时冲压原料箍筋，通过左平面冲压模具板11和右平面冲压模具板12，与前定位模具板4和后定位模具板5的挤压作用使原料箍筋成为设定的形状。
56.采用焊接方式将原料箍筋中间接触的地方进行焊接固定，此时八字筋半成品加工完成。然后同步启动相向伸缩的左平面液压缸13和右平面液压缸14并使其伸出杆退回，进而使得左平面冲压模具板11和右平面冲压模具板12分别向左和向右退回。然后再启动中心液压缸27，中心液压缸27向上起顶，将八字筋半成品与前定位模具板4和后定位模具板5相
分离，取出八字筋半成品。
57.第二步，进行立体冲压成型的工序。将八字筋半成品放到两个下冲压模具块23之间，然后启动竖向液压缸24推动移动板22和两个下冲压模具块23向上移动，使被加工件在下冲压模具块23和上冲压模具块之间逐渐挤压变形；被加工件变形达到预定状态后，成为成品的八字筋工件。此时控制竖向液压缸24向上收回其伸缩杆，最后取出成品八字筋工件。
58.以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。