CN107363477A - 一种高利用率、精密钢结构的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，包括如下步骤：步骤1：钢框架结构的生产；步骤2：边缘加工；步骤3：面板的加工，将面板经双头铣边、雕刻、裁切和自动码垛得到规定尺寸和花纹效果的面板；步骤4：填料的加工，将填料按钢结构内部空间结构大小切割成规定大小，以便于板材内部填充；步骤5：钢结构板材复合加工；步骤6：制孔。本发明工序合理，制造成本低，各参数搭配合理协调，对钢材利用率高，能够有效地提高产品质量和生产效率。

Description

一种高利用率、精密钢结构的生产工艺

技术领域

本发明属于钢结构生产技术领域，具体涉及一种高利用率、精密钢结构的生产工艺。

背景技术

目前，由于钢结构移动板房、厂房和集成房屋相比于传统的钢筋混凝土结构的房屋具 有价格低廉、安装方便、安装周期短、可移动性高、可循环利用等优点，在日常生活中得到了广泛的应用。集成房屋的板材可以以工业化方式生产，实现装配化施工，由于市场的巨大需求，针对集成房屋及集成房屋所使用的钢结构板材的结构及材料已经有了大量的研究，但是目前制造钢结构板材自动化程度还不够高，生产效率较低，严重影响了集成房屋工业化装配的进程。

现有的钢结构制作施工工艺 存在工序安排不合理、工序繁多，工艺参数选择不合理，各工艺参数搭配不合理，且对操作者经验要求较高，使得生产成本偏高、产品质量偏低、成品率不高。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中的不足，提出一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，工序合理，制造成本低，各参数搭配合理协调，对钢材利用率高，能够有效地提高产品质量和生产效率。

技术方案：本发明所述的一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，包括如下步骤：

步骤 1 ：钢框架结构的生产

（1）根据设计的钢框架结构选择标准料和成型料，标准料为中空长方体钢材，成型料为卷装长方形钢材 ；

（2）使用双头锯将标准料裁切成规定长度 ；

（3）成型料经成型生产线退卷、给料、冲孔、多组模轮成型、在孔中间处裁断，得到截面形状为大 C 形、小 C 形、Z 形 ；

（4）根据钢框架结构组装的需要，重复步骤（2）和（3）；

（5）将得到的钢材组装成所需的钢框架结构，并固定在焊接工作站的工装上，使工装正面朝上处于水平位置，焊接机械人焊接完钢框架正面和侧面的接缝后，将工装旋转 180 度使工装反而朝上，再焊接钢框架的反面 ；

（6）焊好后工装翻转，钢材在重力作用下脱落，人工拖出；

步骤2：边缘加工

1）常用边缘加工方法主要有 ：铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工等 ；

2）气割的零件，当需要消除影响区进行边缘加工时，最少加工余量为 2.0mm；

3）机械加工边缘的深度，应能保证把表面的缺陷清除掉，但不能小于 2.0mm，加工后表面不应有损伤和裂缝，在进行砂轮加工时，磨削的痕迹应当顺着边缘；

4）碳素结构钢的零件边缘，在手工切割后，其表面应做清理，不能有超过 1.0mm 的不平度；

5）构件的端部支承边要求刨平顶紧和构件端部截面精度要求较高的，无论是什么方法切割和用何种钢材制成的，都要刨边或铣边；

6）施工图有特殊要求或规定为焊接的边缘需进行刨边，一般板材或型钢的剪切边不需刨光；

7）零件边缘进行机械自动切割和空气电弧切割之后，其切割表面的平面度，都不能 超过 1.0mm ；主要受力构件的自由边，在气割后需要刨边或铣边的加工余量，每侧至少 2mm，应无毛刺等缺陷；

8）柱端铣后顶紧接触面应有 75% 以上的面积紧贴，用 0.3mm 塞尺检查，其塞入面积不 得大于 25%，边缘间隙也不应大于 0.5mm；

9）关于铣口和铣削量的选择，应根据工件材料和加工要求决定，合理的的选择是加 工质量的保；

10）构件的端部加工应在矫正合格后进行；

11）应根据构件的形式采取必要的措施，保证铣平端与轴线垂直；

步骤 3 ：面板的加工，将面板经双头铣边、雕刻、裁切和自动码垛得到规定尺寸和花纹效果的面板 ；

步骤 4 ：填料的加工，将填料按钢结构内部空间结构大小切割成规定大小，以便于板材内部填充；

步骤 5 ：钢结构板材复合加工

（1）采用吸盘将步骤 2 中得到的面板和步骤 1 中得到的钢框架结构依次叠加，经输送辊筒进入上钉装置，校正面板和钢框架结构位置，使其前后左右对齐，通过钻孔上钉使面板与钢框架结构上下结合；

（2）结合在一起的面板与钢框架结构经输送辊筒送入补钉工位，将（1）中漏上钉部分补上 ；

（3）再经输送辊筒进入翻转台，经翻转 180 度使面板处于钢框架结构下面；

（4）完成翻转后进入打胶工位，将钢框架内侧及面板朝上露出部分打上胶水，经输送辊筒进入填料工位，并在钢框架内部填满填料；

（5）填完填料后，在填料上表面打上胶水，经辊筒输送进入上料工位，采用吸盘将步骤3中得到的面板吸放在填完填料的钢框架上，经输送辊筒进入上钉装置，校正上面板和钢框架结构位置，使其前后左右对齐，通过钻孔上钉使上面板与钢框架结构上下结合；

（6）得到的钢结构板材经输送辊筒进入成品检测工位进行检测，然后采用龙门机械手自动下料得到所需的钢结构板材；

步骤6：制孔

1）构件使用的高强度螺栓、半圆头铆钉自攻螺丝等用孔的制作方法有：钻孔、铣孔、 冲孔、铰孔或锪孔等；

2）构件制孔优先采用钻孔，当证明某些材料质量、厚度和孔径，冲孔后不会引起脆性时允许采用冲孔；厚度在 5mm 以下的所有普通结构钢允许冲孔，次要结构厚度小于 12mm允许采用冲孔；在冲切孔上，不得随后施焊，除非证明材料在冲切后，仍保留有相当韧性，则可焊接施工；一般情况下在需要所冲的孔上再钻大时，则冲孔必须比指定的直径小3mm ；

3）钻孔前，一是要磨好钻头，二是要合理地选择切屑余量；

4）制成的螺栓孔，应为正圆柱形，并垂直于所在位置的钢材表面，倾斜度应小于 1/20，其孔周边应无毛刺，破裂，喇叭口或凹凸的痕迹，切削应清除干净；

5）精制或铰制成的螺栓孔直径和螺栓杆直径相等，采用配钻或组装后铰孔，孔应具有H12 的精度，孔壁表面粗糙度 Ra ≤ 12.5μm。

有益效果：本发明工序合理，制造成本低，各参数搭配合理协调，对钢材利用率高，能够有效地提高产品质量和生产效率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，包括如下步骤：

步骤 1 ：钢框架结构的生产

（1）根据设计的钢框架结构选择标准料和成型料，标准料为中空长方体钢材，成型料为卷装长方形钢材 ；

（2）使用双头锯将标准料裁切成规定长度 ；

（3）成型料经成型生产线退卷、给料、冲孔、多组模轮成型、在孔中间处裁断，得到截面形状为大 C 形、小 C 形、Z 形 ；

（4）根据钢框架结构组装的需要，重复步骤（2）和（3）；

（5）将得到的钢材组装成所需的钢框架结构，并固定在焊接工作站的工装上，使工装正面朝上处于水平位置，焊接机械人焊接完钢框架正面和侧面的接缝后，将工装旋转 180 度使工装反而朝上，再焊接钢框架的反面 ；

（6）焊好后工装翻转，钢材在重力作用下脱落，人工拖出；

步骤2：边缘加工

1）常用边缘加工方法主要有 ：铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工等 ；

2）气割的零件，当需要消除影响区进行边缘加工时，最少加工余量为 2.0mm；

3）机械加工边缘的深度，应能保证把表面的缺陷清除掉，但不能小于 2.0mm，加工后表面不应有损伤和裂缝，在进行砂轮加工时，磨削的痕迹应当顺着边缘；

4）碳素结构钢的零件边缘，在手工切割后，其表面应做清理，不能有超过 1.0mm 的不平度；

5）构件的端部支承边要求刨平顶紧和构件端部截面精度要求较高的，无论是什么方法切割和用何种钢材制成的，都要刨边或铣边；

6）施工图有特殊要求或规定为焊接的边缘需进行刨边，一般板材或型钢的剪切边不需刨光；

7）零件边缘进行机械自动切割和空气电弧切割之后，其切割表面的平面度，都不能 超过 1.0mm ；主要受力构件的自由边，在气割后需要刨边或铣边的加工余量，每侧至少 2mm，应无毛刺等缺陷；

8）柱端铣后顶紧接触面应有 75% 以上的面积紧贴，用 0.3mm 塞尺检查，其塞入面积不 得大于 25%，边缘间隙也不应大于 0.5mm；

9）关于铣口和铣削量的选择，应根据工件材料和加工要求决定，合理的的选择是加 工质量的保；

10）构件的端部加工应在矫正合格后进行；

11）应根据构件的形式采取必要的措施，保证铣平端与轴线垂直；

步骤 3 ：面板的加工，将面板经双头铣边、雕刻、裁切和自动码垛得到规定尺寸和花纹效果的面板 ；

步骤 4 ：填料的加工，将填料按钢结构内部空间结构大小切割成规定大小，以便于板材内部填充；

步骤 5 ：钢结构板材复合加工

（1）采用吸盘将步骤 2 中得到的面板和步骤 1 中得到的钢框架结构依次叠加，经输送辊筒进入上钉装置，校正面板和钢框架结构位置，使其前后左右对齐，通过钻孔上钉使面板与钢框架结构上下结合；

（2）结合在一起的面板与钢框架结构经输送辊筒送入补钉工位，将（1）中漏上钉部分补上 ；

（3）再经输送辊筒进入翻转台，经翻转 180 度使面板处于钢框架结构下面；

（4）完成翻转后进入打胶工位，将钢框架内侧及面板朝上露出部分打上胶水，经输送辊筒进入填料工位，并在钢框架内部填满填料；

（5）填完填料后，在填料上表面打上胶水，经辊筒输送进入上料工位，采用吸盘将步骤3中得到的面板吸放在填完填料的钢框架上，经输送辊筒进入上钉装置，校正上面板和钢框架结构位置，使其前后左右对齐，通过钻孔上钉使上面板与钢框架结构上下结合；

（6）得到的钢结构板材经输送辊筒进入成品检测工位进行检测，然后采用龙门机械手自动下料得到所需的钢结构板材；

步骤6：制孔

1）构件使用的高强度螺栓、半圆头铆钉自攻螺丝等用孔的制作方法有：钻孔、铣孔、 冲孔、铰孔或锪孔等；

2）构件制孔优先采用钻孔，当证明某些材料质量、厚度和孔径，冲孔后不会引起脆性时允许采用冲孔；厚度在 5mm 以下的所有普通结构钢允许冲孔，次要结构厚度小于 12mm允许采用冲孔；在冲切孔上，不得随后施焊，除非证明材料在冲切后，仍保留有相当韧性，则可焊接施工；一般情况下在需要所冲的孔上再钻大时，则冲孔必须比指定的直径小3mm ；

3）钻孔前，一是要磨好钻头，二是要合理地选择切屑余量；

4）制成的螺栓孔，应为正圆柱形，并垂直于所在位置的钢材表面，倾斜度应小于 1/20，其孔周边应无毛刺，破裂，喇叭口或凹凸的痕迹，切削应清除干净；

5）精制或铰制成的螺栓孔直径和螺栓杆直径相等，采用配钻或组装后铰孔，孔应具有H12 的精度，孔壁表面粗糙度 Ra ≤ 12.5μm。

本发明工序合理，制造成本低，各参数搭配合理协调，对钢材利用率高，能够有效地提高产品质量和生产效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：

步骤 1 ：钢框架结构的生产

（1）根据设计的钢框架结构选择标准料和成型料，标准料为中空长方体钢材，成型料为卷装长方形钢材 ；

（2）使用双头锯将标准料裁切成规定长度 ；

（3）成型料经成型生产线退卷、给料、冲孔、多组模轮成型、在孔中间处裁断，得到截面形状为大 C 形、小 C 形、Z 形 ；

（4）根据钢框架结构组装的需要，重复步骤（2）和（3）；

（5）将得到的钢材组装成所需的钢框架结构，并固定在焊接工作站的工装上，使工装正面朝上处于水平位置，焊接机械人焊接完钢框架正面和侧面的接缝后，将工装旋转 180 度使工装反而朝上，再焊接钢框架的反面 ；

（6）焊好后工装翻转，钢材在重力作用下脱落，人工拖出；

步骤2：边缘加工

1）常用边缘加工方法主要有 ：铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工等 ；

2）气割的零件，当需要消除影响区进行边缘加工时，最少加工余量为 2.0mm；

3）机械加工边缘的深度，应能保证把表面的缺陷清除掉，但不能小于 2.0mm，加工后表面不应有损伤和裂缝，在进行砂轮加工时，磨削的痕迹应当顺着边缘；

4）碳素结构钢的零件边缘，在手工切割后，其表面应做清理，不能有超过 1.0mm 的不平度；

5）构件的端部支承边要求刨平顶紧和构件端部截面精度要求较高的，无论是什么方法切割和用何种钢材制成的，都要刨边或铣边；

6）施工图有特殊要求或规定为焊接的边缘需进行刨边，一般板材或型钢的剪切边不需刨光；

7）零件边缘进行机械自动切割和空气电弧切割之后，其切割表面的平面度，都不能 超过 1.0mm ；主要受力构件的自由边，在气割后需要刨边或铣边的加工余量，每侧至少 2mm，应无毛刺等缺陷；

8）柱端铣后顶紧接触面应有 75% 以上的面积紧贴，用 0.3mm 塞尺检查，其塞入面积不 得大于 25%，边缘间隙也不应大于 0.5mm；

9）关于铣口和铣削量的选择，应根据工件材料和加工要求决定，合理的的选择是加 工质量的保；

10）构件的端部加工应在矫正合格后进行；

11）应根据构件的形式采取必要的措施，保证铣平端与轴线垂直；

步骤 3 ：面板的加工，将面板经双头铣边、雕刻、裁切和自动码垛得到规定尺寸和花纹效果的面板 ；

步骤 4 ：填料的加工，将填料按钢结构内部空间结构大小切割成规定大小，以便于板材内部填充；

步骤 5 ：钢结构板材复合加工

（1）采用吸盘将步骤 2 中得到的面板和步骤 1 中得到的钢框架结构依次叠加，经输送辊筒进入上钉装置，校正面板和钢框架结构位置，使其前后左右对齐，通过钻孔上钉使面板与钢框架结构上下结合；

（2）结合在一起的面板与钢框架结构经输送辊筒送入补钉工位，将（1）中漏上钉部分补上 ；

（3）再经输送辊筒进入翻转台，经翻转 180 度使面板处于钢框架结构下面；

（4）完成翻转后进入打胶工位，将钢框架内侧及面板朝上露出部分打上胶水，经输送辊筒进入填料工位，并在钢框架内部填满填料；

（5）填完填料后，在填料上表面打上胶水，经辊筒输送进入上料工位，采用吸盘将步骤3中得到的面板吸放在填完填料的钢框架上，经输送辊筒进入上钉装置，校正上面板和钢框架结构位置，使其前后左右对齐，通过钻孔上钉使上面板与钢框架结构上下结合；

（6）得到的钢结构板材经输送辊筒进入成品检测工位进行检测，然后采用龙门机械手自动下料得到所需的钢结构板材；

步骤6：制孔

1）构件使用的高强度螺栓、半圆头铆钉自攻螺丝等用孔的制作方法有：钻孔、铣孔、 冲孔、铰孔或锪孔等；

2）构件制孔优先采用钻孔，当证明某些材料质量、厚度和孔径，冲孔后不会引起脆性时允许采用冲孔；厚度在 5mm 以下的所有普通结构钢允许冲孔，次要结构厚度小于 12mm允许采用冲孔；在冲切孔上，不得随后施焊，除非证明材料在冲切后，仍保留有相当韧性，则可焊接施工；一般情况下在需要所冲的孔上再钻大时，则冲孔必须比指定的直径小3mm ；

3）钻孔前，一是要磨好钻头，二是要合理地选择切屑余量；

4）制成的螺栓孔，应为正圆柱形，并垂直于所在位置的钢材表面，倾斜度应小于 1/20，其孔周边应无毛刺，破裂，喇叭口或凹凸的痕迹，切削应清除干净；

5）精制或铰制成的螺栓孔直径和螺栓杆直径相等，采用配钻或组装后铰孔，孔应具有H12 的精度，孔壁表面粗糙度 Ra ≤ 12.5μm。