CN110449834B - 弯扭箱型柱制作方法 - Google Patents

Abstract

一种弯扭箱型柱制作方法，涉及钢构件制造技术领域。该弯扭箱型柱制作方法包括以下步骤：将钢板分段切割得到板材；将板材弯折拼接分别得到第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板；根据图纸分别计算弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的三维空间坐标，根据得到的胎架的至少三个连接点的三维空间坐标分别制备胎架并进行固定；胎架的扭转角度和位置对应于胎架支撑的弯扭箱型柱的横截面的扭转角度和位置；将第一弯扭板固定于各个胎架上，将第二弯扭板、各个隔板、第三弯扭板、第四弯扭板依次固定于第一弯扭板。该弯扭箱型柱制作方法能够减少弯扭型箱型柱的施工难度并提高质量。

Description

弯扭箱型柱制作方法

技术领域

本申请涉及钢构件制造领域，具体而言，涉及一种弯扭箱型柱制作方法。

背景技术

随着建筑工程的高速发展，出现了很多超长跨度的结构和建筑造型，这些结构和造型在实现即实用又美观的要求下，需要结构中的一些构件因美观的需求变成即扭转又弯曲的各种异形形状。

弯扭箱型柱就是一种具有扭转和弯曲形状的箱型钢制构件，其是由四块弯扭板依次连接围合组成，为了提高弯扭箱型柱的结构强度常在其内部设置间隔布置的隔板，这种弯扭箱型柱加工时难度较大，特别是将四块弯扭板进行拼接时需要占用大量的人工和消耗大量工时，还容易造成弯扭板之间的焊接误差导致弯扭箱型柱的扭曲度和弯曲度偏差。

发明内容

本申请的目的在于提供一种弯扭箱型柱制作方法，以减少弯扭型箱型柱的施工难度并提高产品质量。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种弯扭箱型柱制作方法，弯扭箱型柱包括第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板围合组成的弯扭柱体及多个设于弯扭柱体内的隔板，其包括以下步骤：

根据设计图纸放样对钢板进行切割得到板材；

将切割得到的板材弯折拼接分别得到第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板；

根据设计图纸计算出弯扭箱型柱在相对等高线上的扭转角度，并分别计算弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的三维空间坐标，根据得到的胎架的至少三个连接点的三维空间坐标分别放样下料制备胎架并进行固定；各个胎架用于沿弯扭箱型柱的长度方向间隔布置并支撑弯扭箱型柱，胎架的扭转角度和位置对应于胎架支撑的弯扭箱型柱的横截面的扭转角度和位置；

将第一弯扭板固定于各个胎架上；

将第二弯扭板固定于第一弯扭板的一侧，随后将各个隔板分别与第一弯扭板和第二弯扭板固定；

将第三弯扭板分别与第二弯扭板和各个隔板固定，将第四弯扭板分别与第一弯扭板、各个隔板和第三弯扭板固定。

在一些可选的实施方案中，切割钢板得到板材时，每切割1米预留0.2-0.4mm的收缩量。

在一些可选的实施方案中，计算弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的空间坐标时，选取的至少三个连接点分别位于弯扭箱型柱的两个侧面上。

在一些可选的实施方案中，计算弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的空间坐标时，选取至少四个连接点且使弯扭箱型柱的两个侧面上分别具有至少两个连接点。

在一些可选的实施方案中，胎架包括用于支撑弯扭箱型柱的两个侧面的支板。

在一些可选的实施方案中，隔板安装于胎架支撑的弯扭箱型柱的横截面内。

在一些可选的实施方案中，将制备得到的胎架固定之前，使用激光投影仪对各个胎架的扭转角度和位置进行测量定位和调整。

在一些可选的实施方案中，将切割得到的板材弯折拼接时，首先在各个板材上开设坡口，随后将各个板材对照地样进行弯折和拼接，在开设坡口和弯折时使用火焰加热进行矫正。

本申请的有益效果是：本申请实施例提供的弯扭箱型柱制作方法包括以下步骤：首先根据设计图纸放样并对钢板进行切割得到板材，将切割得到的板材弯折拼接分别得到第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板，接着根据设计图纸计算出弯扭箱型柱在相对等高线上的扭转角度，并分别计算弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的三维空间坐标，根据得到的胎架的至少三个连接点的三维空间坐标分别放样下料制备胎架并进行固定；各个胎架用于沿弯扭箱型柱的长度方向间隔布置并支撑弯扭箱型柱，胎架的扭转角度和位置对应于胎架支撑的弯扭箱型柱的横截面的扭转角度和位置；随后将第一弯扭板固定于各个胎架上，将第二弯扭板固定于第一弯扭板的一侧，并将各个隔板分别与第一弯扭板和第二弯扭板固定，最后将第三弯扭板分别与第二弯扭板和各个隔板固定，将第四弯扭板分别与第一弯扭板、各个隔板和第三弯扭板固定。该弯扭箱型柱制作方法能够减少弯扭型箱型柱的施工难度并提高产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的弯扭箱型柱制作完成时的结构示意图(仅显示部分胎架)；

图2为本申请实施例1提供的弯扭箱型柱与胎架连接处的横截面的剖视图；

图3为本申请实施例2提供的弯扭箱型柱与胎架连接处的横截面的剖视图。

图中：100、支撑板；200、第一弯扭板；300、第二弯扭板；400、第三弯扭板；500、第四弯扭板；600、胎架；610、支板；620、支脚；700、连接点。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请实施例提供了一种弯扭箱型柱制作方法，该弯扭箱型柱包括第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板围合组成的中空的弯扭柱体及多个设于弯扭柱体内的隔板。该弯扭箱型柱制作方法包括以下步骤：

根据设计图纸放样对钢板进行切割得到板材；可选的，根据设计图纸放样对钢板进行排版，根据钢板长度及宽度使用等离子切割机进行分段下料切割；可选的，切割钢板得到板材时，每切割1米预留0.2-0.4mm的收缩量；可选的，下料前使用矫平机对钢板进行矫平处理。

将切割得到的板材弯折拼接分别得到第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板；可选的，将切割得到的板材弯折拼接时，首先在各个板材上开设坡口，随后将各个板材对照地样进行弯折和拼接，在开设坡口和弯折时使用火焰加热进行矫正；可选的，对第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板的旁弯量与电脑测出的数据进行对比校正，并使用火焰加热进行矫正。

根据设计图纸计算出弯扭箱型柱在相对等高线上的扭转角度，并分别计算弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的三维空间坐标，根据得到的胎架的至少三个连接点的三维空间坐标分别放样下料制备胎架并进行固定；各个胎架用于沿弯扭箱型柱的长度方向间隔布置并支撑弯扭箱型柱，胎架的扭转角度和位置对应于胎架支撑的弯扭箱型柱的横截面的扭转角度和位置；可选的，计算弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的空间坐标时，选取的至少三个连接点分别位于弯扭箱型柱的两个侧面上；可选的，计算弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的空间坐标时，选取至少四个连接点且使弯扭箱型柱的两个侧面上分别具有至少两个连接点；可选的，胎架包括用于支撑弯扭箱型柱的两个侧面的支板；可选的，将制备得到的胎架固定之前，使用激光投影仪对各个胎架的扭转角度和位置进行测量定位和调整。

将第一弯扭板固定于各个胎架上；

将第二弯扭板固定于第一弯扭板的一侧，随后将各个隔板分别与第一弯扭板和第二弯扭板固定；可选的，隔板安装于胎架支撑的弯扭箱型柱的横截面内。

将第三弯扭板分别与第二弯扭板和各个隔板固定，将四弯扭板分别与第一弯扭板、各个隔板和第三弯扭板固定。

本申请实施例提供的弯扭箱型柱制作方法时首先按设计图纸将钢板分别按多段下料切割得到板材，随后将板材开坡口后弯折拼接分别得到具有特殊弯扭形状且可依次连接得到弯扭箱型柱的第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板，随后根据设计图纸计算出弯扭箱型柱在相对等高线上的扭转角度，并分别计算弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的三维空间坐标，根据每个胎架上的三个连接点的三维空间坐标中Z轴坐标按照胎架的整体尺寸做出胎架，并对胎架进行整体放样下料，使制备的胎架带有的角度即是弯扭箱型柱在经过对应胎架时所扭转的角度，并根据每个胎架上的三个连接点的三维空间坐标中X轴和Y轴的坐标确定胎架的位置，使用激光投影仪对所有胎架的扭转角度和位置进行测量验证后，将胎架进行焊接固定，随后将第一弯扭板吊设于各个胎架上进行焊接固定，并依次将第二弯扭板、各个隔板与第一弯扭板焊接固定，随后将第三弯扭板与第二弯扭板和各个隔板焊接固定，最后将第四弯扭板分别与第三弯扭板、各个隔板和第一弯扭板焊接固定，从而完成弯扭箱型柱的制作。

本申请实施例提供的弯扭箱型柱制作方法通过确定弯扭箱型柱与支撑弯扭箱型柱的各个胎架之间的至少三个连接点的三维空间坐标，并据此确定胎架的弯扭角度和位置，以利用各个胎架稳定的支撑固定组成弯扭箱型柱的第一弯扭板，进而帮助将第二弯扭板、各个隔板与第一弯扭板定位和焊接，并保证第三弯扭板和第四弯扭板精确的定位和焊接于第一弯扭板和第二弯扭板，避免了第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板之间的安装误差及弯扭箱型柱的扭曲弯曲度偏差，保证了弯扭箱型柱的精确尺寸，有效的降低了作业难度并提高了产品的精度。

其中，切割钢板得到板材时，每切割1米预留0.2-0.4mm的收缩量，能够避免钢板切割时收缩导致尺寸误差。计算所述弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的空间坐标时，选取的至少三个连接点分别位于所述弯扭箱型柱的两个侧面上，能够保证制备得到的胎架精确的定位和固定组成弯扭箱型柱的第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板；计算弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的空间坐标时，选取至少四个连接点且使所述弯扭箱型柱的两个侧面上分别具有至少两个连接点，能够保证制备得到的胎架精确的贴合组成弯扭箱型柱的第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供了一种弯扭箱型柱制作方法，其包括以下步骤：

根据设计图纸展开放样对钢板进行排版，在排版时根据钢板长度及宽度进行分段下料切割，每切割1米时预留0.3mm的收缩量，随后进行数控整理编辑，导出排版程序后导入到等离子切割机，在等离子切割机上按编程精确下料，下料前应用矫平机进行板材矫平，保证零件下料准确并进行切割，得到长度为11m宽度为20mm的板材。

将分段切割得到的板材运至拼装车间，并对其开坡口，开坡口会使板材旁弯偏移，使用火焰对其进行矫正调整，在电脑中根据图纸将板材的旁弯距离测出来，按1：1放好地样，在车间对照地样用火焰对下好的板材进行旁弯调整，随后将板材拼接起来分别得到第一弯扭板200、第二弯扭板300、第三弯扭板400和第四弯扭板500，分别对第一弯扭板200、第二弯扭板300、第三弯扭板400和第四弯扭板500的旁弯量与电脑测出的数据进行对比校正。

铺设水平布置的支撑板100，根据设计图纸给出的俯视图及相对等高图纸计算出种弯扭箱型柱在相对等高线上的扭转角度，将弯扭箱型柱与各个胎架600分别相连的三个连接点700的空间坐标算出来，即得到三个连接点700的X轴、Y轴以及Z轴数据；根据空间坐标轴中Z轴的数据和各个胎架600的整体尺寸做出胎架600，并在支撑板100上对胎架600进行整体放样下料，下好的胎架600所带有的角度即是弯扭箱型柱在经过各处标高对应胎架600时所扭转的角度，并根据空间坐标轴中X轴与Y轴的数据准确定位胎架600的位置，使用激光投影仪对所有胎架600的扭转角度和位置进行测量验证后，将胎架600焊接固定于支撑板100上，胎架600包括支板610及用于支撑支板610的支脚620，支板610用于支撑位于弯扭箱型柱底部的两个侧面。

将焊接好的第一弯扭板200吊装上已经制作完成的各个胎架600上，根据各个胎架600上的角度用千斤顶、卡具、葫芦等工具将第一弯扭板200压制到规定角度并进行点焊固定，一旦发现不合格，立即进行成形调整，防止偏差叠加。

随后吊装第二弯扭板300并将其与第一弯扭板200焊接固定，随后将各个隔板间隔的与第一弯扭板200和第二弯扭板300焊接，隔板安装在对应的胎架600的上方。

吊装第三弯扭板400，用千斤顶、卡具等工具对其进行压制保证其贴紧各个隔板及第二弯扭板300后进行点焊固定。

吊装第四弯扭板500，将其压制到紧贴各个隔板与第一弯扭板200，使第四弯扭板500与第二弯扭板300平行并使第四弯扭板500与第一弯扭板200、第三弯扭板400均呈90度角布置，让整个弯扭箱型柱在扭转及弯曲过程中均保持口字型，并对第四弯扭板500进行点焊固定。

在胎架600上进行焊接前做好焊接工艺卡，焊接时设置好电流电压，焊接时使用多层多道焊，分段退焊法，对称焊法等焊接工艺，焊完后用行车将弯扭箱型柱吊装到胎架600旁边空地上对未焊到的地方进行补焊，补焊前先将箱型柱扭转角度固定，防止焊接完成后由于内应力导致弯扭箱型柱产生不必要的扭曲变形。

检验并涂装；在完成焊接后按施工图检查其与胎架600处的扭曲角度及弯曲角度是否合格，合格后进行拆除胎架600上的定位焊缝，最后进行抛丸，刷油涂装。

实施例2

如图1和图3所示，本申请实施例提供了一种弯扭箱型柱制作方法，其与实施例1提供的弯扭箱型柱制作方法大致相同，区别在于，本实施例中，根据设计图纸给出的俯视图及相对等高图纸计算出种弯扭箱型柱在相对等高线上的扭转角度时，分别将弯扭箱型柱与各个胎架600相连的四个连接点700的空间坐标算出来，得到四个连接点700的X轴、Y轴以及Z轴数据，且其中两个连接点700位于组成弯扭箱型柱底壁的第一弯扭板200上，两个连接点700位于组成弯扭箱型柱一侧壁的第二弯扭板300上；根据空间坐标轴中Z轴的数据和各个胎架600的整体尺寸做出胎架600，并在支撑板100上对胎架600进行整体放样下料，下好的胎架600所带有的角度即是弯扭箱型柱在经过各处标高对应胎架600时所扭转的角度，并根据空间坐标轴中X轴与Y轴的数据准确定位胎架600的位置，使用激光投影仪对所有胎架600的扭转角度和位置进行测量验证后，将胎架600焊接固定于支撑板100上。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (8)

1.一种弯扭箱型柱制作方法，所述弯扭箱型柱包括第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板围合组成的弯扭柱体及多个设于所述弯扭柱体内的隔板，其特征在于，其包括以下步骤：

根据设计图纸放样对钢板进行切割得到板材；

将切割得到的板材弯折拼接分别得到第一弯扭板、第二弯扭板、第三弯扭板和第四弯扭板；

根据设计图纸计算出弯扭箱型柱在相对等高线上的扭转角度，并分别计算所述弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的三维空间坐标，根据得到的胎架的至少三个连接点的三维空间坐标分别放样下料制备胎架并进行固定；各个所述胎架用于沿所述弯扭箱型柱的长度方向间隔布置并支撑所述弯扭箱型柱，所述胎架的扭转角度和位置对应于所述胎架支撑的所述弯扭箱型柱的横截面的扭转角度和位置；

将所述第一弯扭板固定于各个所述胎架上；

将所述第二弯扭板固定于所述第一弯扭板的一侧，随后将各个隔板分别与所述第一弯扭板和所述第二弯扭板固定；

将所述第三弯扭板分别与所述第二弯扭板和各个所述隔板固定，将所述第四弯扭板分别与所述第一弯扭板、各个所述隔板和所述第三弯扭板固定。

2.根据权利要求1所述的弯扭箱型柱制作方法，其特征在于，切割钢板得到板材时，每切割1米预留0.2-0.4mm的收缩量。

3.根据权利要求1所述的弯扭箱型柱制作方法，其特征在于，计算所述弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的空间坐标时，选取的至少三个连接点分别位于所述弯扭箱型柱的两个侧面上。

4.根据权利要求3所述的弯扭箱型柱制作方法，其特征在于，计算所述弯扭箱型柱与各个胎架的至少三个连接点的空间坐标时，选取至少四个连接点且使所述弯扭箱型柱的两个侧面上分别具有至少两个连接点。

5.根据权利要求1所述的弯扭箱型柱制作方法，其特征在于，所述胎架包括用于支撑所述弯扭箱型柱的两个侧面的支板。

6.根据权利要求1所述的弯扭箱型柱制作方法，其特征在于，所述隔板安装于所述胎架支撑的所述弯扭箱型柱的横截面内。

7.根据权利要求1所述的弯扭箱型柱制作方法，其特征在于，将制备得到的胎架固定之前，使用激光投影仪对各个所述胎架的扭转角度和位置进行测量定位和调整。

8.根据权利要求1所述的弯扭箱型柱制作方法，其特征在于，将切割得到的板材弯折拼接时，首先在各个板材上开设坡口，随后将各个板材对照地样进行弯折和拼接，在开设坡口和弯折时使用火焰加热进行矫正。

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