CN105014319B - 一种复杂相贯线热卷钢管节点的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复杂相贯线热卷钢管节点的制作方法，对节点上的每个分支钢管进行展开，以分支钢管内壁和外壁相贯线的交点为基准点，对贯口进行内壁线和外壁线的取舍，在趾部区域选择内壁线，在根部区域选择外壁线，得到贯口形状；以贯口的最低点为起点，N等分钢板，进行贯口的切割。本发明采用热卷工艺制作多管相贯节点代替铸钢节点，减少加工时间，提高效率，保证质量、节约成本投入、保护环境；在相贯口展开下料时，考虑内外壁相贯线的取舍，保证组装精度；采用先展开下料后卷制的工艺，节约材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢管节点的制作方法，尤其涉及的是一种复杂相贯线热卷钢管节点的制作方法。
背景技术
近年来铸钢件在钢结构工程领域使用范围较广，许多车站、场馆、机场等项目都使用铸钢件产品，对工程技术发展做出了一定的贡献。但是铸钢件在其生产过程中造成的高污染、高消耗，也越来越引起人们的注意，与目前环保趋势格格不入。此外铸钢件的自身缺陷，如砂眼、气孔、裂纹、缩孔和夹杂物等，以及对焊接工艺条件的苛刻要求等，需要寻找其替代产品。另外，铸钢件加工所需时间较长，对工期要求高的项目造成一定的压力。通过采用热卷小径厚比高强度Q390GJC厚壁钢管技术，再将各分支钢管组焊成多分支相贯节点，从而可以完成从铸钢件到焊接节点的替代。
经检索，发现以下相近专利技术：
中国发明专利201110110905.0，用于建筑结构的小径厚比厚壁钢管的制造方法，涉及一种钢管制造方法，具体涉及一种用于建筑结构的小径厚比厚壁钢管的制造方法。该制造方法采用Q345GJ-B级钢板作为母板，经过下料、加热、卷圆、焊接、矫形、热处理等步骤制造得到小径厚比的厚壁钢管。
中国发明专利申请201310317745.6，一种小直径厚壁热卷加工系统及方法，涉及一种小直径厚壁热卷加工系统及方法，加工系统、冷压机、修头机、加热炉以及滚制机之间均安装有吊装传送装置；所述滚制机采用三辊式滚制机，该滚制机的三个压辊导向调节安装在机架上。一种小直径厚壁热卷加工方法，包括以下步骤：a选料；b冲压；c修头；d加热；e滚制；f表面检查。该加工系统设计科学、结构简单、可靠性高，而且设备操作方便、功能多样，采用本加工系统及加工方法能够解决小直径厚壁冷卷难以制造的问题，采用该加工系统可以生产多种小直径的钢管，有效提升加工速度，提高加工质量以及效率。
在现有技术中，热卷技术仅用于钢管制作，对于小径厚比、厚壁、多管相贯、复杂相贯线的钢管节点制作一般采用铸钢形式，需要对钢管节点的制作方法进行改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种复杂相贯线热卷钢管节点的制作方法，适用于小径厚比、厚壁、多管相贯、复杂相贯线的钢管节点制作。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明公开了一种复杂相贯线热卷钢管节点的贯口展开下料方法，包括以下步骤：
（11）对钢管节点上的每个分支钢管进行展开，以分支钢管内壁和外壁相贯线的交点为基准点，对贯口进行内壁线和外壁线的取舍，在趾部区域选择内壁线，在根部区域选择外壁线，得到贯口形状；
（12）以贯口的最低点为起点，N等分钢板，进行贯口的切割。
所述步骤（12）中，将贯口的最低点平移至钢板的两侧，以最低点为起点，32等分钢板后定位钢板，不同分支钢管选择不同的等分点作为切割下料的起始位置，进行贯口切割。
一种使用所述展开下料方法的钢管节点的制作方法，包括以下步骤：
（1）将多管相贯的钢管节点分解为多个分支钢管，并将各个分支钢管进行展开下料；
（2）通过热卷工艺卷制各个分支钢管；
（3）通过管管相贯焊口焊接，制成多管相贯节点。
作为本发明的优选方法之一，所述分支钢管为三支，三支分支钢管的纵焊缝相互错开90°。
作为本发明的优选方法之一，所述钢板为Q390GJC钢板。
作为本发明的优选方法之一，所述分支钢管的直径Ф与钢管的壁厚t的比值满足15≤Ф/t≤20，且钢管的壁厚50mm≤t≤100mm。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明采用热卷工艺制作多管相贯节点代替铸钢节点，减少加工时间，提高效率，保证质量、节约成本投入、保护环境，解决异种钢焊接的难题；在相贯口展开下料时，考虑内外壁相贯线的取舍，保证组装精度；采用先展开下料后卷制的工艺，节约材料。
附图说明
图1是本发明的三管相贯节点结构示意图；
图2是图1中的一个分支钢管；
图3是贯口展开下料流程图；
图4是钢管的结构示意图；
图5是进行贯口相贯线取舍后的钢管结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本实施例的钢管节点的制作方法，包括以下步骤：
（1）如图1所示，三管相贯节点的三个分支钢管规格为Φ1050*70，材质为Q390GJC，并将各个分支钢管进行展开下料；
分支钢管的直径Ф与钢管的壁厚t的比值满足15≤Ф/t≤20，且钢管的壁厚50mm≤t≤100mm。
具体展开下料方法如下：
（11）通过实体建模，将三管相贯节点拆分，分解成三个分支钢管，通过钣金展开软件将各个分支钢管展开，以分支钢管内壁和外壁相贯线的交点S01和S02为基准点，对贯口进行内壁线和外壁线的取舍，在趾部区域B选择内壁线，在根部区域A选择外壁线，得到贯口形状；
由于管壁较厚，且与其它分支钢管具有一定倾斜角度，全部采用内壁线或者全部采用外壁线都无法满足装焊要求，所以在展开时必须考虑壁厚的影响，进行适当取舍，方能满足装焊要求，否则后面将无法组装；
以图3（a）为例，可以看出内壁与外壁长度差达260多毫米，图中262和267均为内壁外壁的长度差值，若此分支钢管倾斜角度增大，差值会进一步扩大，所以必须对管内壁与外壁线进行合适选择。根据实际情况，在趾部区域B应选择管壁内壁线，在根部区域A应选择外壁线，内壁线与外壁线会有两个交点S01和S02，以交点S01和S02为基准点对贯口进行内外壁线的取舍，删除多余线条后，在S1、S3段保留内壁线，S2段保留外壁线，得到图3（b）；将贯口的最低点平移至钢板的两侧，以最低点为起点，32等分钢板，可以实现贯口最低点L0在等分线上，以便确定起点位置，从而便于操作，如图3（c）；之后将图3（c）32等分将相贯线进行定位，定位距离设定为500mm，得到图3（d）；
如图4和图5所示，分支钢管和主钢管中夹角为锐角的区域为根部区域A，夹角为钝角的区域为趾部区域B。图4为原始钢管的结构示意图，图5为进行贯口相贯线取舍后的钢管结构示意图。图5中，C为外壁，D为内壁。
（12）以贯口的最低点L0为起点，32等分钢板，进行贯口的切割；32等分是为了便于确定三管直焊缝错开90°，如第一个分支钢管的焊缝位置为第1个等分点，第二个分支钢管焊缝位置可以定在第9个等分点，第三个分支钢管的焊缝位置可以定在第17个等分点；不同分支钢管选择不同的等分点作为切割下料的起始位置；
（2）通过热卷工艺卷制各个分支钢管；
（3）通过管管相贯焊口焊接，制成多管相贯节点。
要注意贯口最低点L0位置的选择，避免三支分支钢管纵焊缝重叠，三支分支钢管的纵焊缝要相互错开90°，以免产生应力集中等不利因素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种钢管节点的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将多管相贯的钢管节点分解为多个分支钢管，并将各个分支钢管进行展开下料；
(11)对钢管节点上的每个分支钢管进行展开，以分支钢管内壁和外壁相贯线的交点为基准点，对贯口进行内壁线和外壁线的取舍，在趾部区域选择内壁线，在根部区域选择外壁线，得到贯口形状；
(12)以贯口的最低点为起点，N等分钢板，进行贯口的切割；所述步骤(12)中，将贯口的最低点平移至钢板的两侧，以最低点为起点，32等分钢板后定位钢板，不同分支钢管选择不同的等分点作为切割下料的起始位置，进行贯口切割；
(2)通过热卷工艺卷制各个分支钢管；
(3)通过管管相贯焊口焊接，制成多管相贯节点。
2.根据权利要求1所述的一种钢管节点的制作方法，其特征在于，所述分支钢管为三支，三支分支钢管的纵焊缝相互错开90°。
3.根据权利要求1所述的一种钢管节点的制作方法，其特征在于，所述钢板为Q390GJC钢板。
4.根据权利要求1所述的一种钢管节点的制作方法，其特征在于，所述分支钢管的直径Ф与钢管的壁厚t的比值满足15≤Ф/t≤20，且钢管的壁厚满足50mm≤t≤100mm。
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