CN102886400A

CN102886400A - 空间双曲圆管火工弯曲工艺

Info

Publication number: CN102886400A
Application number: CN201210410427XA
Authority: CN
Inventors: 黄修生
Original assignee: YINGDU BRIDGE STEEL STRUCTURE ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: YINGDU BRIDGE STEEL STRUCTURE ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-01-23

Abstract

本发明公开了一种空间双曲圆管火工弯曲工艺，包括如下步骤：1）钢管下料及坡口加工，根据设计图纸及加工工艺要求，并考虑直管长度和弯曲部分展开后的长度来确定钢管的下料尺寸；2）弯管弯制：包括弯管胎架的制作、钢管的弯曲成形、弯管的测量；3）弯管校正，采用火焰校正、火焰加外力千斤顶校正、平面度的火焰校正中的一种或多种。本发明不需要模具，弯管成形质量好，弯管能力强，具有生产效率高、劳动强度低的特点，巧妙地解决异形钢管的弯曲加工问题。

Description

空间双曲圆管火工弯曲工艺

技术领域

本发明涉及一种空间双曲圆管火工弯曲工艺。

背景技术

目前建筑结构中，外观造型越来越新颖、越来越具有动感。比如千岛湖秋水广场的上部飘带结构、一些大型体育馆的网架结构等。这些建筑结构中有一部分是圆管结构，而圆管往往是空间双曲管。常规的弯管机都只能弯单曲，其弯管成形质量不好，劳动强度大的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种空间双曲圆管火工弯曲工艺，本发明弯管成形质量好，弯管能力强，具有生产效率高、劳动强度低的特点，巧妙地解决空间异形钢管的弯曲加工问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种空间双曲圆管火工弯曲工艺，包括如下步骤：1）钢管下料及坡口加工，根据设计图纸及加工工艺要求，并考虑直管长度和弯曲部分展开后的长度来确定钢管的下料尺寸；2）弯管弯制：包括工装胎架的制作、钢管的弯曲成形、弯管的测量；3）在圆管弯曲到位的情况下，进行圆管局部校正，采用火焰校正、火焰加外力千斤顶校正、平面度的火焰校正中的一种或多种。

所述的步骤2）中工装胎架的制作包括如下步骤：根据电脑放样确定每个剖面处弯管胎架的位置和高度，同时给出圆管的地样线确定圆管的平面线型；弯管胎架应有足够的刚度和强度，基础稳固，保证使用时不变形。

所述的步骤2）中钢管的弯曲成形包括如下步骤：钢管煨弯前根据图纸要求和试验确定煨弯半径R，并考虑去除外力后钢管弯度会有一定反弹，在钢平台地样上安装弯管胎具并焊接固定住，采用千斤顶辅助，用火焰在钢管内侧加以校正，加热的范围和温度应根据管径和煨弯半径调整，直至撤除千斤顶后钢管成型为所要求的弧度，操作时应注意两者的结合使用，避免因只注重使用火焰加热而使氧气、乙炔消耗量增加而导致煨弯成本增加，或仅使用千斤顶等冷弯设备因受力过大而带来安全隐患；煨弯时为避免较大直径钢管因受力过大而产生凹陷变形，应在钢管上尽量平均多布置几个施力点并使之尽量均匀分布；同时应在千斤顶等与钢管之间的接触点加模具垫板，以减小钢管受力的压强。

所述得到加热温度在800℃～900℃之间，温度降至600℃之前应结束加工并缓慢冷却。

所述的步骤2）中弯管的测量是指弯制首件产品后，必须根据地样吊线锤检查各段偏移、直段长、弯曲角度公差；用水平仪测量圆管各点的高程，保证高度方向的线型；弯制件的精度可采用弧形样板或通过测量弦长和多点拱高的方法进行检验；对回弹引起角度不对及大样、平面度超差的，要进行逐根校正。

所述的步骤3）中火焰校正是指当所述的弯管的测量得到钢管弯曲角度偏差≤±1.5°，平面度偏差≤3.5mm时，采用火焰校正；校正时用烘枪中性焰加热至800℃～900℃之间，空气中冷却，不允许用水敷冷，加热时烘枪距工件表面40mm，移动烘枪在指定区域内烘烤，目测不超过亮樱红色，避免局部过烧。

所述的步骤3）中火焰加外力千斤顶校正是指当所述的弯管的测量得到钢管变形超差2-3mm，单纯靠火焰加热后仍然达不到要求者，在较大范围用烘枪加热后，在非加热部位施以外力缓慢使其变形至需要位置，以达到圆滑过度，无局部凹陷；无论角度弯大或弯小，都要对加热部位的整圈管子加热均匀，缓慢施力。

所述的步骤3）中平面度的火焰校正是当所述的弯管的测量得到平面度超差2-3mm的钢管，在管子平面度凸起部位烘枪加热，使其在空气中自然冷却收缩，不施加外力，能达到平面度要求；对于测量得到平面度超差2-3mm，则需要较大面积加热烘红，在非受热面上用木榔头施以外力，使其校平。

本发明的有益效果是：本发明阐述了对于大口径、厚壁及高强度钢管的弯制加工。此弯曲工艺是利用弯管胎架加局部加热，辅以千斤顶调节解决常规弯管机只能单曲弯管加工的方法。此弯管工艺具有成形质量好、弯管能力强、生产效率高、劳动强度低的优点。由于弯管胎架可以自由布置，这样圆管的弯曲力臂可以自由回转，弯曲半径可随弯曲力臂长度的变化任意改变，故其适应性比其他弯曲方法强。

附图说明

图1为本发明双曲圆管火焰校正时的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例的一种空间双曲圆管火工弯曲工艺，包括如下步骤：1）钢管下料及坡口加工，根据设计图纸及加工工艺要求，并考虑直管长度和弯曲部分展开后的长度来确定钢管的下料尺寸；2）弯管弯制：包括弯管胎架的制作、钢管的弯曲成形、弯管的测量；3）弯管校正，采用火焰校正、火焰加外力千斤顶校正、平面度的火焰校正中的一种或多种。

步骤1）下料完成后对钢管进行标记，标记要求如下。

标记内容：图号/总段数—第几段，工艺长度。

标记要求：油漆字迹端正清晰。

标记位置：每段钢管下端距端口100mm处涂红丹漆约（80～100）×（400～500）mm2范围用于标记。

端口对合基准标记：在圆管端口进行对合标记，作为以后两个圆管对接的基准，一般做圆管的四等分点，用样冲做好标记。

步骤2）中弯管胎架的制作包括如下步骤：弯管弯制前先检验下料尺寸、公差、端面倾斜度、管端毛刺及标记、检查长度尺寸、倒角、端面倾斜度；然后制作弯管胎架，胎架根据电脑放样确定三维点坐标，根据所给定的三维点坐标确定各地标点所在位置，来控制圆管的水平尺寸。胎架应有足够的刚度，基础稳固，保证使用时不变形，在地面上做出各种地标。

步骤2）中钢管的弯曲成形包括如下步骤：钢管煨弯前根据图纸要求和试验确定煨弯半径R，并考虑去除外力后钢管弯度会有一定反弹，在钢平台地样上安装弯管胎架，采用千斤顶进行冷弯弧线成型，用火焰在钢管内侧加以校正，加热的范围和温度应根据管径和煨弯半径调整，直至撤除千斤顶后钢管成型为所要求的弧度；操作时应注意两者的结合使用，避免因只注重使用火焰加热而使氧气、乙炔消耗量增加而导致煨弯成本增加，或仅使用千斤顶、导链等冷弯设备，因受力过大而带来安全隐患。煨弯时为避免较大直径钢管因受力过大而产生凹陷变形，应在钢管上尽量平均多布置几个施力点并使之尽量均匀分布；同时应在千斤顶与钢管之间的接触点加模具垫板，以减小钢管受力的压强。其中加热温度在800℃～900℃之间，温度降至600℃之前应结束加工并缓慢冷却。

步骤3）中火焰校正是指根据步骤2）弯管的测量得到钢管弯曲角度偏差≤±1.5°，平面度偏差≤3.5mm时，采用火焰校正；校正时用烘枪中性焰加热至800℃～900℃之间，空气中冷却，不允许用水敷冷，加热时烘枪距工件表面40mm，移动烘枪烘烤，目测不超过亮樱红色，避免局部过烧。如图1所示，图1中管端直段1、中间直段2、弯曲段3；火焰加热部位分成A1区域，A2区域，B1区域，B2区域。当弯曲角度大于理论角度时，中间直段2合适，则均匀加热B1、B2区域；如果管端直段1过短，在烘烤B1、B2区域时，重点烘烤B2区域，以使B2区域收缩拉直弥补管端直段1过短。反之管子中间直段2过短，在烘烤时则重点烘烤B1区域，以达到既校正角度又调正直段；当弯曲角度小于理论角度时，如果各直段尺寸符合大样，则可以均匀加热A1、A2区域；如果管端直段1较短，在烘烤时重点烘烤A1区域，使A1区域收缩变形，反之管端直段1过长，在烘烤A1、A2区域时，重点烘烤A2区域，使A2区域收缩变形，以减少管端直段1长度，如图1所示。

步骤3）中火焰加外力千斤顶校正是指当所述的步骤2）中弯管的测量得到钢管变形超差2～3mm时，单纯靠火焰加热后仍然达不到要求者，在较大范围用烘枪加热后，在非加热部位施以外力缓慢使其变形至需要位置，以达到圆滑过度，无局部凹陷；无论角度弯大或弯小，都要对加热部位的整圈管子加热均匀，缓慢施力。加热范围过小，而强行将弯小角度的管子拉大，则可能造成管子外部凹陷，反之可能造成内部凹陷。

步骤3）中平面度的火焰校正是当所述的步骤2）中弯管的测量得到平面度超差3mm的钢管，在管子平面度凸起部位烘枪加热，使其在空气中自然冷却收缩，不施加外力，能达到平面度要求；对于测量得到平面度超差大于3mm的，则需要较大面积加热烘红，在非受热面上用木榔头施以外力，使其校平。

本实施例阐述了对于大口径、厚壁及高强度钢管的弯制加工的一种工艺，此工艺是利用弯管胎架加火焰加热辅以千斤顶调节来解决常规弯管机只能弯单曲的问题。此工艺弯管成形质量好，弯管能力强，具有生产效率高、劳动强度低的优点，同时弯曲的弯曲力臂自由回转，弯曲半径可随弯曲力臂长度的变化任意改变，故其适应性比其他弯曲方法强，可以巧妙地解决异形钢管的弯曲加工问题。

Claims

1.一种空间双曲圆管火工弯曲工艺，其特征在于包括如下步骤：1）钢管下料及坡口加工，根据设计图纸及加工工艺要求，并考虑直管长度和弯曲部分展开后的长度来确定钢管的下料尺寸；2）弯管弯制：包括弯管胎架的制作、钢管的弯曲成形、弯管的测量；3）弯管校正，采用火焰校正、火焰加外力千斤顶校正、平面度的火焰校正中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的一种空间双曲圆管火工弯曲工艺，其特征在于所述的步骤2）中弯管胎架的制作包括如下步骤：弯管弯制前先检验下料尺寸、公差、端面倾斜度、管端毛刺及标记、检查长度尺寸、倒角°、端面倾斜度；然后制作弯管胎架，胎架根据电脑放样确定三维点坐标，根据所给定的三维点坐标确定各地标点所在位置，来控制圆管的水平尺寸；胎架应有足够的刚度，基础稳固，保证使用时不变形，在地面上做出各种地标。

3.如权利要求1所述的一种空间双曲圆管火工弯曲工艺，其特征在于所述的步骤2）中钢管的弯曲成形包括如下步骤：钢管煨弯前根据图纸要求和试验确定煨弯半径R，并考虑去除外力后钢管弯度会有一定反弹，在平台地样上安装弯管胎具，采用火工加千斤顶进行冷弯弧线成型，然后用火焰在钢管内侧加以校正，加热的范围和温度应根据管径和煨弯半径调整，直至撤除千斤顶后钢管成型为所要求的弧度；煨弯时为避免较大直径钢管因受力过大而产生凹陷变形，应在钢管上尽量平均多布置几个施力点并使之尽量均匀分布；同时应在千斤顶与钢管之间的接触点加模具垫板，以减小钢管受力的压强。

4.如权利要求3所述的一种空间双曲圆管火工弯曲工艺，其特征在于所述得到加热温度在800℃～900℃之间，温度降至600℃之前应结束加工并缓慢冷却。

5.如权利要求1所述的一种空间双曲圆管火工弯曲工艺，其特征在于所述的步骤2）中弯管的测量是指弯制首件产品后，必须根据地样吊线锤检查各段偏移、直段长、弯曲角度公差；用水平仪测量圆管各点的高程，保证高度方向的线型；弯制件的精度可采用弧形样板或通过测量弦长和多点拱高的方法进行检验；对回弹引起角度不对及大样、平面度超差的，要进行逐根校正。

6.如权利要求1所述的一种空间双曲圆管火工弯曲工艺，其特征在于所述的步骤3）中火焰校正是指当所述的弯管的测量得到钢管弯曲角度偏差≤±1.5°，平面度偏差≤3.5mm时，采用火焰校正；校正时用烘枪中性焰加热至800℃～900℃之间，空气中冷却，不允许用水敷冷，加热时烘枪距工件表面40mm，移动烘枪烘烤，目测不超过亮樱红色，避免局部过烧。

7.如权利要求1所述的一种空间双曲圆管火工弯曲工艺，其特征在于所述的步骤3）中火焰加外力千斤顶校正是指当所述的弯管的测量得到钢管变形超差2-3mm，单纯靠火焰加热后仍然达不到要求者，在较大范围用烘枪加热后，在非加热部位施以外力缓慢使其变形至需要位置，以达到圆滑过度，无局部凹陷；无论角度弯大或弯小，都要对加热部位的整圈管子加热均匀，缓慢施力。

8.如权利要求1所述的一种空间双曲圆管火工弯曲工艺，其特征在于所述的步骤3）中平面度的火焰校正是当所述的弯管的测量得到平面度超差小于2-3mm的钢管，在管子平面度凸起部位烘枪加热，使其在空气中自然冷却收缩，不施加外力，能达到平面度要求；对于测量得到平面度超差4mm，则需要较大面积加热烘红，在非受热面上用木榔头施以外力，使其校平。