CN102896480B

CN102896480B - 双曲面h型钢的制作方法

Info

Publication number: CN102896480B
Application number: CN201210416607.9A
Authority: CN
Inventors: 闫坤
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: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2032-10-25
Also published as: CN102896480A

Abstract

本发明公开了一种双曲面H型钢的制作方法，包括如下步骤：1）水平板来料材质复验、水平板平板、预处理；2）计算机三维立体放样，平面展开；3）在数控切割机上切割下料；4）对H型钢腹板开坡口后，进行对接焊接；5）在腹板、翼缘板上划好折弯线和拼装线；6）根据三维坐标进行折弯胎架的制作；7）采用火焰矫正辅助冷弯成型的方法对腹板、翼缘板进行折弯；8）拼装胎架的制作；9）上下翼缘板分别上拼装胎架组拼定位焊点焊；10）焊接腹板与下翼缘板之间的焊缝；11）将构件从胎架中吊装出，翻身焊接腹板与上翼缘板之间的焊缝；12）返胎复检，用全站仪进行三维坐标检测。本发明使用设备简单，提高了制作效率和生产效率。

Description

双曲面H型钢的制作方法

技术领域

本发明涉及一种双曲面H型钢的制作方法。

背景技术

在桥梁钢结构技术高速发展的今天，空间双曲结构H型钢也日趋广泛的应用在桥梁钢结构领域。目前国内外对双曲面H型钢还没有成熟的制作经验，部分专业厂家制作采用专用模具或用大型冷弯设备弯曲而成，其成本较高，周期较长，无法满足本工程的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种双曲面H型钢的制作方法，本发明解决了双曲面H型钢的制作这一难题，使用设备简单，有效的节约成本的同时能保证制作精度，并简化了制作流程，缩短制作工期，以提高了制作效率和生产效率。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种双曲面H型钢的制作方法，包括如下步骤：1）水平板来料材质复验、水平板平板、预处理；2）计算机三维立体放样，将曲面H型钢的腹板、翼缘板平面展开；3）按照展开图形在数控切割机上将曲面H型钢的腹板、翼缘板切割下料；4）对H型钢腹板开坡口后，进行对接焊接；5）在腹板、翼缘板上划好折弯线和拼装线；6）根据三维坐标进行折弯胎架的制作；7）采用火焰矫正辅助冷弯成型的方法对腹板、翼缘板进行折弯；8）拼装胎架的制作；9）上下翼缘板分别上拼装胎架组拼定位焊点焊；10）焊接腹板与下翼缘板之间的焊缝；11）将构件从胎架中吊装出，翻身焊接腹板与上翼缘板之间的焊缝；12）返胎复检，用全站仪进行三维坐标检测。

所述的步骤6）中折弯胎架包括槽型钢、水平板、千斤顶、耳板、压杆；其中所述的槽型钢上分别安装有水平板和耳板，所述的水平板上安装有千斤顶；所述的耳板上通过螺栓安装有压杆；折弯胎架根据计算机对曲面H型钢的腹板、翼缘板放样，确定压板高程，然后将下料后的曲面H型钢腹板、翼缘板分别放置在胎架上，并采用压杆固定，根据弯曲程度，用千斤顶顶压腹板或翼缘板；采取火焰矫正加外力辅助的方法使腹板或翼缘板实现理论折弯尺寸，逐步实现工件的折弯成型。

所述的火焰校正温度为600－900℃。

所述的步骤8）中拼装胎架包括立柱、横向连接槽型钢、平台梁；所述的拼装胎架在水平的钢平台上搭建而成；其中每2个立柱为一组，每组中的2个立柱之间安装有横向连接槽型钢；其上安装有平台梁；每组立柱之间通过钢板条连接并弯曲成所述的曲面H型钢的腹板、翼缘板的弯度。

本发明的有益效果是：本发明解决了双曲面H型钢的制作这一难题，使用设备简单，有效的节约成本的同时能保证制作精度，并简化了制作流程，缩短制作工期，以提高了制作效率和生产效率。

附图说明

表1为本发明钢材表面颜色及其相应的温度表。

图1为本发明的双曲面H型钢的立体示意图；

图2为本发明的折弯胎架结构示意图；

图3为本发明的拼装胎架结构示意图；

图4为本发明的拼装胎架拼装图。

具体实施方式

实施例1

本实施例的一种双曲面H型钢的制作方法，包括如下步骤：1）水平板来料材质复验、水平板平板、预处理；本实施例的双曲面H型钢是在两个平面上均有线型，如图1所示，图1中腹板11、上翼缘板12，下翼缘板13；通常制作的直线型H型钢大多是采用组立机进行组立，但是此类H型钢由于线型复杂多变，无法在组立机上完成。2）为了保证双曲面H型钢的制作精度，采取计算机CAD三维立体放样，建立三维坐标系，将曲面H型钢的腹板11、翼缘板（上翼缘板12，下翼缘板13）平面展开；3）按照展开图形在数控切割机上将展开后的翼缘板（上翼缘板12，下翼缘板13）、腹板11在切割下料；4）H型钢的腹板11根据焊缝等级要求开坡口，组立焊缝采用二氧化碳气体保护焊手工进行焊接；5）按照图纸尺寸施工，在腹板、翼缘板上划好折弯线15和拼装线16；纵向长度收缩计算按照如下公式进行，严格控制腹板长度以及变形量。δ=6.5*10^-4*AW*L*Ej/A

δ—收缩量（mm）

AW—焊缝截面积（mm²）

L—杆件长度

Ej—线能量（J/cm）

A—构件截面积（mm²）

6）根据三维坐标进行折弯胎架的制作；如图2所示，所述的步骤6）中折弯胎架包括槽型钢1、水平板2、千斤顶3、耳板4、压杆5、框型梁14；其中所述的槽型钢1上分别安装有水平板2和耳板4，所述的水平板2上安装有千斤顶3；所述的耳板4上通过螺栓安装有压杆5；折弯胎架根据计算机对曲面H型钢的腹板11、翼缘板（上翼缘板12，下翼缘板13）放样，确定压板高程，然后将下料后的曲面H型钢腹板11或翼缘板（上翼缘板12，下翼缘板13）分别放置在胎架上，并采用压杆5固定，根据弯曲程度，用千斤顶3顶压腹板11或翼缘板（上翼缘板12，下翼缘板13）；采取火焰矫正加外力辅助的方法使腹板11或翼缘板（上翼缘板12，下翼缘板13）实现理论折弯尺寸，逐步实现工件的折弯成型。所述的火焰校正温度为600－900℃。7）采用火焰矫正辅助冷弯成型的方法逐步对腹板11、翼缘板（上翼缘板12，下翼缘板13）进行折弯；火焰矫正是利用金属热胀冷缩的物理特性，采用烤具对构件火焰局部加热，金属热膨胀部分受周围冷金属的制约，不能自由变形而产生压缩塑性变形，冷却后压缩塑性变形残留下来，引起局部收缩，即在被加热处产生凝聚力，使金属构件获得矫正。矫正前必须测量弯曲变形值，根据所需变形情况确定火焰矫正部位，同时确定需加配重及外力大小，在构件上划出加热区域，确定加热区的数量，每次加热后须待自然冷却至室温，测量变形大小，然后确定下次加热区。火焰矫正加热温度的控制，对于低碳钢来说含碳量小于0.25％钢，由于加热范围较宽，可近似凭观察钢材的加热色估计加热温度，见表1所示，表1为钢材表面颜色及其相应的温度表。8）拼装胎架的制作；如图3所示，所述的步骤8）中拼装胎架包括立柱6、横向连接槽型钢7、平台梁8；所述的拼装胎架在水平的钢平台上搭建而成；其中每2个立柱6为一组，每组中的2个立柱6之间安装有横向连接槽型钢7；其上安装有平台梁8；每组立柱6之间通过钢板条9连接并弯曲成所述的曲面H型钢的腹板11、翼缘板（上翼缘板12，下翼缘板13）的弯度。9）如图4所示，上翼缘板12，下翼缘板13分别上拼装胎架组拼定位焊点焊；具体步骤为：首先将下翼缘板13上拼装胎架，检查各零件的几何尺寸，根据给定的坐标点定位H型钢下翼缘板13位置，组装前将步骤5中）腹板11上划好折弯线15和拼装线16区域延伸形成的待焊区域彻底清除的铁锈、氧化铁皮、油污、水分、车间底漆等有害物，使其表面显露出金属光泽。然后将腹板11的拼装按照下翼缘板13上的拼装线进行焊接，腹板11按正公差下料，不得出现负偏差。拼装时严格控制腹板11与下翼缘板13之间的垂直度，拼装前预留部分焊接收缩量，拼装时，为了防止焊接变形，在腹板11和下翼缘板13焊缝处每间隔1000mm的距离在腹板11两侧加设加肋板10；然后将双曲面折弯好的H型钢上翼缘板12吊装上拼装胎架，以腹板11为基准，依次在上翼缘板12上取坐标点，吊垂线，确保拼装的精度，上翼缘板12垂直腹板11平面，用码板点焊牢固；10）焊接腹板11与下翼缘板13之间的焊缝；11）将构件从胎架中吊装出，翻身焊接腹板11与上翼缘12之间的焊缝，严格控制焊接变形，防止杆件焊接产生扭曲、旁弯翻身焊接腹板与上翼缘板之间的焊缝；12）返胎复检，用全站仪进行三维坐标17检测。本实施例解决了双曲面H型钢的制作这一难题，使用设备简单，有效的节约成本的同时能保证制作精度，并简化了制作流程，缩短制作工期，以提高了制作效率和生产效率。

表1

Claims

1.一种双曲面H型钢的制作方法，其特征在于包括如下步骤：1）水平板来料材质复验、水平板平板预处理；2）计算机三维立体放样，将双曲面H型钢的腹板、翼缘板平面展开；3）按照展开图形在数控切割机上将双曲面H型钢的腹板、翼缘板切割下料；4）对双曲面H型钢腹板开坡口后，进行对接焊接；5）在腹板、翼缘板上划好折弯线和拼装线；6）根据三维坐标进行折弯胎架的制作，折弯胎架包括槽型钢、水平板、千斤顶、耳板、压杆，其中所述的槽型钢上分别安装有水平板和耳板，所述的水平板上安装有千斤顶，所述的耳板上通过螺栓安装有压杆；7）采用火焰矫正辅助冷弯成型的方法对腹板、翼缘板进行折弯；8）拼装胎架的制作，拼装胎架包括立柱、横向连接槽型钢、平台梁，所述的拼装胎架在水平的钢平台上搭建而成，其中每2个立柱为一组，每组中的2个立柱之间安装有横向连接槽型钢，其上安装有平台梁；每组立柱之间通过钢板条连接并弯曲成所述的双曲面H型钢的腹板、翼缘板的弯度；9）上下翼缘板分别上拼装胎架组拼并定位焊点焊；10）焊接腹板与下翼缘板之间的焊缝；11）将构件从胎架中吊装出，翻身焊接腹板与上翼缘板之间的焊缝；12）返胎复检，用全站仪进行三维坐标检测。

2.如权利要求1所述的一种双曲面H型钢的制作方法，其特征在于：所述的步骤6）中折弯胎架根据计算机对双曲面H型钢的腹板、翼缘板放样，确定压板高程，然后将下料后的双曲面H型钢腹板、翼缘板分别放置在胎架上，并采用压杆固定，根据弯曲程度，用千斤顶顶压腹板或翼缘板；采取火焰矫正加外力辅助的方法使腹板或翼缘板实现理论折弯尺寸，逐步实现工件的折弯成型。