CN101592285B - 一种梭形管的加工工法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种梭形管的加工工法,包括步骤(一)准备四片钢板;步骤(二)放样下料;步骤(三)数控切割:数控画线、纵向圆弧度等分线切割下料,喷粉画线,开好四周坡口;步骤(四)压制加工:(1)使用包括上、下模的成形模以及延伸压模;(2)先用上、下模和延伸压模去压两个侧面,然后由两侧向中间下压;(3)下压时,先压出横向半圆的圆弧度,再压出纵向圆弧度;边压边用横向和纵向圆弧样板去检查横向和纵向圆弧度;直至纵向和横向样板与相应圆弧处的误差小于±13mm;且两个侧面线组成的平面要与中心轴在同一个平面上;步骤(五)组装;最终得到所述梭形管。本发明的梭形管的加工工法简单,加工步骤简洁,耗时间短,有效节约了加工成本。

Description

一种梭形管的加工工法
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑钢结构领域中的钢构件加工工法,特别是一种大型的梭形管的加
工工法。
背景技术
[0002] 梭形管是一个二头细、中间粗、形状似橄榄形的杆件。即该种构件沿横向截面是圆形,沿纵向也有一定的曲率。它是武汉火车站钢结构柱节点球与桁架的主要连接构件,见下图1。其质量的好坏,直接影响到结构的强度与外观。尤其是外观,设计效果与古建筑排山桁架之间的连杆相似:二头小、中间鼓。因此加工要求和成形的技术含量都相当高。它的长度、两端、中间尺寸都不一样;它的基本规格是:厚18毫米、两端直径240〜319左右、中间直径400-500左右、长度1. 5米〜3. 5米不一。在北京北站工程中要求在短时间内制作大量的多品种的梭形管,数量有280根,而分成加工单件就有1120片,其中有720片尺寸不一样。
[0003] 按传统工艺中,有两种加工方法:
[0004] 第一、浇铸法,浇铸必须要造型,橄榄形的造型加上中间空洞壁厚保证18毫米相当难控制;并且品种之多,光洁度要求也高。所以从效益、效率、交货时间方面考虑都不行。
[0005] 第二、用整根橄榄形成形模,进行压制,且在做模具过程中,还要将弹性变形系数考虑进去。所以,加工的难度也比较高。而加工模具的代价是本工件代价的十倍以上,且品种有360种。所以从经济价值方面根本不可行。
发明内容
[0006] 发明目的:本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种梭形管的加工工法。
[0007] 技术方案:本发明公开了一种梭形管的加工工法,包括以下步骤:
[0008] 步骤(一),准备四片钢板;
[0009] 步骤(二),放样下料,包括:
[0010] 将梭形管中间最大直径处按其第一十字中心线分为左右两段,第一半截管和第二半截管;
[0011] 每个半截管沿其第二十字中心线各再分为对称的两片,即第一片和第二片,第三片和第四片;
[0012] 在每一片沿钢板纵向按100〜150mm等间距沿纵向等分成各个不同半径圆弧的测
量位置;
[0013] 将以上每相邻两根圆弧测量位置之间按锥形管放样展开;再将两侧展开的相应点分别圆滑地连接起来,此即为两侧面的展开线;
[0014] 将以上每条圆弧展开的位置线打上洋冲眼,此即为横向半圆弧加工线;
[0015] 将以上每条圆弧展开的位置线从圆弧中间点开始等分,并将这些相应等分点各自沿纵向连接起来,此即为纵向圆弧度的加工线;
[0016] 将对称的两片对称下料,画出圆弧两侧及大小头处的坡口形式;
[0017] 步骤(三)数控切割:沿纵向圆弧度的加工线喷粉画线,然后切割四周并开好四周坡口 ;
[0018] 步骤(四)压制加工:
[0019] 使用包括上、下模的成形模以及延伸压模;
[0020] 先用上、下模和延伸压模去压每片钢板的两个侧面,然后从两侧向中间下压;
[0021] 下压时,先压出横向半圆的圆弧度,再压出纵向圆弧度;边压边用横向和纵向圆弧样板去检查横向和纵向圆弧度;反复纵、横向压制和用纵、横向样板检查,直至纵向和横向样板与相应圆弧处的误差为±丨mm;且两个侧面线组成的平面要与十字中心线在同一平面上;
[0022] 步骤(五)组装:
[0023] 将压制好的同一个半截管的两片组装焊接;
[0024] 将压制好的另一个半截管的两片组装焊接;
[0025] 将两个半截管组装焊接,最终得到所述梭形管。
[0026] 有益效果:本发明所述的梭形管的加工工法简单,加工步骤简洁,耗时间短,有效节约了加工成本。
附图说明
[0027] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述和 /或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0028] 图1为梭形管的结构示意图。
[0029] 图2为半截管的两片钢板中四分之一片的放样展开图;
[0030] 图3a、图3b、图3c分别是图2中的A-A面、B-B面和C-C面剖视图。
[0031] 图如与图4b为本发明加工方法中上、下多用模的结构示意图。
[0032] 图fe、图恥、图5c、图5d、图5e、图5f为本发明加工方法中的多用延伸压模的结构示意图。
[0033] 图6a与图6b为本发明中初步加工示意图。
[0034] 图7a与图7b为本发明中加上延伸模块的压制加工示意图。
具体实施方式:
[0035] 本发明公开了一种梭形管的加工工法,梭形管形状如图1所示,其具体加工工艺如下:
[0036](一)、放样:
[0037] 如图1所示:一根杆件在中间直径最大处按其十字中心线39分成两段即两个半截管:第一半截管5和第二半截管6,每个半截管再分为对称的两片,故每根梭形管分成四片加工而成。即共分为4片:左半截第一片1和第二片2是对称的;右半截第三片3和第四片 4是对称的。
[0038] 四片中的一片的展开图及相应处内半径值,如图2所示[0039] 1、将橄榄梭形管从中间最大直径处按其第一十字中心线39分成两段,每段再对称分成两片,故每根杆件要加工四片。两段的分界位置正好设置在该橄榄梭形管的最粗处。
展开时先将每片按纵向100〜500长分成若干圆弧测量位置,如JJ’,MM’,NN’......,每两
个相邻圆弧测量位置(即称为一节)之间按锥形管展开、展开后按顺序在中心线上排列,再圆滑地连接两侧边各节锥形管展开线23和M。小头处21为与球型或衍架管相贯处,以锥形展开曲线为准。大头处22为与另外半截管的连接处,以展开两端点用直线连接而成(因大头处展开弧长和弦长基本相等)。将以上每相邻两根圆弧测量位置即两侧面之间,如MM’
与NN,间,NN'与PP,之间......按锥形管放样展开,再将两侧放样展开所得的相邻点J、
M、N、P.......和J’、M’、N’、P’......分别各自圆滑地连接起来,此即为两侧的展开线23、24。
[0040] 2、每节处的位置线应用数控画线,同时标出压制内半径。
[0041] 3、如图3a中A-A所示小头处21因要与其他构件斜向相交接,放样展开时可按要求放样成相贯线,并可开好坡口,坡口反斜20度;如图3c中C-C所示大头处22为垂直于中心线的直线,坡口为反斜15度。如图北中B-B所示两侧边23和M处为曲线,坡口也是反斜15度。加工方向是反斜正压(图中Z为正面,F为反面)。
[0042] 4、如图2所示,将以上每条不同半径圆弧展开的测量位置如匪,、NN,、 PP,......线敲上洋冲印35,此即为横向半圆弧的加工线25。
[0043] 5、将以上每条圆弧展开的测量位置线25从圆弧中间点开始等分,其等分间距为
约60mm。(如可等分为6等分,8等分......,其等分数量可按横向半圆弧展开长度大小而
定,当半径大时,可多分一些,压制起来比较准确);并将这些相应等分点各自沿纵向连接起来,此即为纵向圆弧度的加工线沈,如图2所示。
[0044] 6、另一片与之相对称,即对称下料。两侧23和M及大小头处21和22的坡口形式见图3a、图3b以及图3c。
[0045] 7、按每个圆弧测量位置25的成形半径做好横向加工样板,加工时对每个圆弧测量位置的成形尺寸进行检测。误差±〖mm。
[0046] 8、按各条纵向弧形的曲率做好加工样板,对加工好的橄榄形管要与其相对应的样板相符。误差±〖mm。
[0047] (二)、切割下料:
[0048] 按图纸要求选用材料,在数控喷粉画线后进行数控切割;并注明每个圆弧测量位置的圆半径尺寸;写好件号、开好大,小头处21和22及二侧端面23和M处;即四周坡口。
[0049] (三)、加工:
[0050] 1、先制作加工成形模(分上、下模31和32)和延伸压模36,并按各种要用到的每种内半径的延伸模36各做3块。
[0051] 如图4a,4b以及图6a、图7b、图7a、图7b所示,多用模31、32是一套用60mm〜 IOOmm厚钢板加工成双曲形状的简易模具。在加工橄榄形杆件时,可根据工件的尺寸,曲率半径的大小,互相配对选用。用控制下压量和进料量,来确保压制进度和质量。在图3中, 本发明所述的多用成型模块包括上模31和下模32。待加工的钢板35位于上模31和下模 32之间。下模32的上表面上设有截面为圆弧状的凹面33,上模下表面是截面为圆弧状凸面34,与下模的上表面适配。上模31与待加工的钢板35之间还设有如图5^图恥、图5c、图5d、图k、图5f所示的延伸模块36,由此可以根据不同的需要,更换圆弧半径大小不同的上模31和延伸模块36。
[0052] 2、加工工序:
[0053] 1)先用纵向加工用成型模31、32压形:先压两个侧边,再向中间延伸压形,直至纵向、横向初步压成橄榄形,如图6a和图6b所示,图6b为图6a的A-A向剖视图。
[0054] 2)再将延伸模块36放在上模31和板件中间;且下模32两端一头用一块钢板37 搁空;然后用上模31去压延伸模块36 :先确保横向曲线形,再保纵向曲线形。反复精整,用横向和纵向样板检查,误差均土丨毫米为止。精整后还要确保两侧面23和M所在的平面应与十字中心线38在同一个平面上,如图7a和图7b所示,图7b为图7a的B-B向剖视图。
[0055](四)组装:
[0056] 1、将压制好的同一个半截管5的对称两片1和2组装焊接好。
[0057] 2、将压制好的另一个半截管6的对称两片3和4组装焊接好。
[0058] 3、将两个半截管5和6对接组装成梭形管,焊接好并检查合格交验。
[0059] 本发明提供了一种梭形管的加工工法的思路及方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。

Claims (1)

1. 一种梭形管的加工工法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤(一),准备四片钢板; 步骤(二),放样下料,包括:将梭形管中间最大直径处按其第一十字中心线(39)分为左右两段,第一半截管(5)和第二半截管(6);每个半截管沿其第二十字中心线(38)各再分为对称的两片,即第一片(1)和第二片 0),第三片(3)和第四片⑷;在每一片沿钢板纵向按100〜150mm等间距沿纵向等分成各个不同半径圆弧的测量位置;将以上每相邻两根圆弧测量位置之间按锥形管放样展开;再将两侧展开的相应点分别圆滑地连接起来,此即为两侧面的展开线;将以上每条圆弧展开的位置线打上洋冲眼,此即为横向半圆弧加工线05); 将以上每条圆弧展开的位置线从圆弧中间点开始等分,并将这些相应等分点各自沿纵向连接起来,此即为纵向圆弧度的加工线06);将对称的两片对称下料,画出圆弧两侧及大小头处的坡口形式; 步骤(三)数控切割:沿纵向圆弧度的加工线06)喷粉画线,然后切割四周并开好四周坡口 ;步骤(四)压制加工:使用包括上、下模(31,32)的成形模以及延伸压模(36);先用上、下模(31,32)和延伸压模(36)去压每片钢板的两个侧面,然后从两侧向中间下压;下压时,先压出横向半圆的圆弧度,再压出纵向圆弧度;边压边用横向和纵向圆弧样板去检查横向和纵向圆弧度;反复纵、横向压制和用纵、横向样板检查,直至纵向和横向样板与相应圆弧处的误差为±丨mm;且两个侧面的展开线组成的平面要与第二十字中心线(38) 在同一平面上;步骤(五)组装:将压制好的同一个半截管的两片组装焊接; 将压制好的另一个半截管的两片组装焊接; 将两个半截管组装焊接,最终得到所述梭形管。
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