CN111571120A - 一种大尺寸拱形波纹钢板的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大尺寸拱形波纹钢板的加工方法，包括以下步骤：(1)将平直的钢板切割成单元平钢板片；(2)将单元钢板片在同一平面内依次排列连接成平钢板组件，连接缝的方向与制成管道后的周向方向一致；(3)将平钢板组件加工出波纹，波纹纹路方向与焊缝方向平行；(4)将带有波纹的平钢板组件沿波纹纹路方向卷制成拱形，拱形的圆心线与波纹纹路方向一致。本发明能够解决单元波纹钢板片在焊接时候工序繁琐、焊缝质量较低的问题，本发明的工艺步骤易于采用弧焊，能够提高焊接时的质量，更加易于实现自动化焊接；本发明省去了以往加工方式中波纹钢板单元片的工艺侧边，节省了材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种大尺寸拱形波纹钢板的加工方法。
背景技术
传统波纹板结构地下管道是由四片外拱的波纹钢板组装而成，分别作为管道的顶板、底板和侧板。每块板在轴向方向的长度一般要4米至八米，以下称为墙板轴向长度。周向方向的长度一般要2米至5米，以下称为墙板周向长度。由于受限于原材料钢板或钢卷的宽度尺寸，现有的生产方法存在以下问题：一，生产效率非常低；二，不同拱形的波纹钢板单元板片加工的拱度有误差，焊接多块板之间的拱形焊缝时，装夹困难。
申请公开号为CN110449835A的专利解决上述技术问题，但该申请还存在如下问题：一，单元波纹钢板片在成形过程中，必须要预留工业侧边，如图1中1所示，该侧边在进行焊接前需要割除，导致对材料造成浪费，增加了工作量，同时割除工艺很难保证割边的平齐，误差大，严重影响了后续焊接的效率和质量；二，波纹钢板片在焊接时只能采用气体保护焊，且需要对焊缝进行正反两面的焊接，工作量大，同时单元波纹钢板片强度较大，拼焊时难以压合；三，反面焊接翻转时，波纹钢板片无吊点，难以使用常用的真空吸盘吊、磁力吊等方式起吊，起吊的工作量大；四，不同单元波纹钢板片的波高、波距以及平面度有一定误差，影响后续的焊接质量，在制拱卷圆时易造成造成焊缝开裂、波纹滑移等问题；五，如此大尺寸的波纹钢板，在加工成拱形后，若周边需要连接装置，难以加工包括连接法兰或螺栓孔，若是另外加工法兰再与拱形波纹钢板焊接，焊接量大，变形大。
发明内容
发明目的：本发明旨在提供一种高效、实用的大尺寸拱形波纹钢板的加工方法，以解决上述问题。
(1)将平直的钢板切割成单元平钢板片；
(2)将单元钢板片在同一平面内依次排列焊接成平钢板组件，焊缝的方向与制成管道后的周向方向一致；
(3)将平钢板组件加工出波纹，形成波纹钢板组件，波纹纹路方向与焊缝方向一致；
(4)将带有波纹的平钢板组件沿波纹纹路方向卷制成拱形，拱形的圆心线与波纹纹路方向垂直。
所述步骤(3)和(4)之间包括：(30)在波纹钢板组件垂直于波纹纹路的两端的端边冲制出孔。
所述步骤(3)采用专用压波设备，该设备设有形状相卡合的上、下辊轧，同时对平干板组件进行压波。
所述轧辊辊轴轴心线的方向与平钢板组件的进料方向垂直。
所述步骤(4)后还包括步骤(5)：在所述拱形波纹钢板组件的外围一周设置法兰。
所述步骤(3)和(4)之间包括：(31)将波纹钢板组件平行于波纹纹路的两端斜边向内弯折，形成垂直于整个波纹钢板组件平面的竖直边。所述步骤(4)后还包括：在拱形的波纹组件两端的竖直边上打孔。
所述步骤(2)中单元平钢板片采用磁力吊、真空吸盘吊的方式移动排列。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
(1)本发明省去了以往加工方式中切除波纹钢板单元片的工艺侧边，节省了材料，也省去了对工艺侧边的切割，节省了工时和切割设备，也避免了工艺侧边切割质量不易控制造成的焊接难度大和焊接质量差的问题。
(2)本发明解决了平直的波纹钢板单元板片波距波高不一致、钢板片拱度不一致造成的焊接或拼装困难等问题，为波纹钢板片卷圆时冷变加工提供保障，提高了拱形波纹钢板片的生产效率和质量。
(3)本发明采用焊接方式连接单元平钢板片，且易于采用自动化埋弧焊设备，自动埋弧焊的焊缝质量明显高于气体保护焊，可以完全解决后续工序的卷圆过程中，焊缝的撕裂问题。另外，自动埋弧焊生产效率高，特别是只需单面焊接，反面自动焊熔透后焊缝自动成型，省去了原来方法中气体保护焊的反面焊接，也省去了翻转工序和翻转设备，可以提高生产效率五倍以上。
(4)本发明的起始工序中的单元平钢板片易于堆放，堆放后所占空间体积小于单元波纹钢板片，且易于使用磁力吊、真空吸盘吊等方式。起吊后放置在生产线上，可实现自动化吸料、自动化起吊、自动化移动和自动化落料，解决了原来波纹钢板单元板片只能单片起吊并且需要操作夹持板片、落料时人工松开夹持装置等问题，提高了生产效率，减少了操作人员数量，提高了生产的安全性。
(5)本发明的拱形波纹钢板上的竖边法兰与波纹钢板本是一体，避免了原来外界法兰的焊接及焊接引起的变形，外观美观；在竖边上进行打孔作为最后一道工序，避免了先打孔后卷圆造成的空口变形和竖直边变形。
(6)本发明的全部步骤实施顺序合理、有序，形成连续、高效的生产线，整个步骤的生产效率大大提高。
附图说明
图1为单元波纹钢板片的结构示意图；
图2为本发明的平钢板组件结构示意图；
图3为本发明的波纹钢板组件结构示意图；
图4为本发明的拱形波纹钢板组件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明的大尺寸拱形波纹钢板的加工方法，具体包括以下步骤：
(1)将平直的钢板切割成单元平钢板片。
其中，单元平钢板片呈长方形，大小一致，尺寸由所要拼接的钢板片决定。钢板可以为大型的平钢板片，也可以为展开的钢卷。
单元平钢板片易于堆放，堆放后所占空间体积小于单元波纹钢板片，且易于使用磁力吊、真空吸盘吊等方式。起吊后放置在生产线上，可实现自动化吸料、自动化起吊、自动化移动和自动化落料。在进行后续工艺需移动这些单元平钢片前，可多片同时吊装操作，易于实现自动化吸料、自动化起吊、自动化移动和自动化落料。
(2)将单元钢板片在同一平面内依次排列整齐，并连接成平钢板组件2，连接缝3的方向与制成管道后的周向方向一致，如图2所示。连接方式为焊接，焊接方式优选为埋弧焊。即焊接方向沿单元钢板片的宽度方向焊接，管道墙板的周向方向。焊接方式为埋弧焊，只在单元钢板片的一面进行焊接，节省了焊接工艺，同时不需要切边处理，即不需要切除侧边1，节省了钢板用料。
(3)将平钢板组件2加工出波纹，波纹纹路方向与焊缝3方向一致，形成波纹钢板组件4，如图3所示。采用专用压波设备，该设备设有形状相卡合的上、下辊轮，同时对大块钢板片进行压波。轧辊辊轴轴心线的方向与平钢板组件的进料方向垂直。能够制出波纹波距、波高以及平整度一致的波纹，避免在制拱卷圆工艺时易造成造成焊缝开裂、波纹滑移等问题。
上述步骤之后还包括以下步骤：
(30)在波纹钢板组件4垂直于波纹纹路的两端的端边冲制出孔，垂直于波纹纹路的两端即图3波纹钢板组件4的上下两端。
(31)将波纹钢板组件4平行于波纹纹路的两端的波纹状斜边整平，并向内弯折，形成垂直于整个波纹钢板组件平面的竖直边。平行于波纹纹路的两端即图3波纹钢板组件4的左右两端。该步骤与步骤(30)不分先后，优选在步骤(30)之后。
(4)将带有波纹的平钢板组件沿波纹纹路方向卷制成拱形，形成拱形波纹钢板组件5，拱形的圆心线与波纹纹路方向垂直，如图4所示。经过上一步骤制出了波距、波高以及平整度一致的波纹，在卷圆制拱时，保障钢板片的拱度一致，保障了焊接或拼装成的管道单元的质量。
(5)在所述拱形波纹钢板组件5的外围一周设置法兰。或在拱形的波纹组件两端的竖直边上打孔，充当法兰的连接作用。
本发明最终制成的拱形波纹钢板组件，可用于制成装配式的地下管道。将多块拱形的波纹钢板组件沿垂直于波纹纹路方向的侧边依次连接，形成管道。相邻拱形的波纹钢板片的连接方式为焊接或法兰连接。
Claims (8)
1.一种大尺寸拱形波纹钢板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将平直的钢板切割成单元平钢板片；
(2)将多片单元钢板片在同一平面内依次排列焊接成平钢板组件，焊缝的方向与制成管道后的周向方向一致；
(3)将平钢板组件加工出波纹，形成波纹钢板组件，波纹纹路方向与焊缝方向一致；
(4)将带有波纹的平钢板组件沿波纹纹路方向卷制成拱形，拱形的圆心线与波纹纹路方向垂直。
2.根据权利要求1所述的大尺寸拱形波纹钢板的加工方法，其特征在于，所述步骤(3)和(4)之间包括：
(30)在波纹钢板组件垂直于波纹纹路的两端的端边冲制出孔。
3.根据权利要求1所述的大尺寸拱形波纹钢板的加工方法，其特征在于，所述步骤(3)采用专用压波设备，该设备设有形状相卡合的上、下辊轧，同时对平干板组件进行压波。
4.根据权利要求3所述的大尺寸拱形波纹钢板的加工方法，其特征在于，所述轧辊辊轴轴心线的方向与平钢板组件的进料方向垂直。
5.根据权利要求1所述的大尺寸拱形波纹钢板的加工方法，其特征在于，所述步骤(4)后包括步骤(5)：在所述拱形的钢板组件的外围一周设置法兰。
6.根据权利要求1所述的大尺寸拱形波纹钢板的加工方法，其特征在于，所述步骤(3)和(4)之间包括：
(31)将波纹钢板组件平行于波纹纹路的两端的波纹状斜边整平，并向内弯折，形成垂直于整个波纹钢板组件平面的竖直边。
7.根据权利要求6所述的大尺寸拱形波纹钢板的加工方法，其特征在于，所述步骤(4)后还包括：在拱形的波纹组件两侧的竖直边上打孔。
8.根据权利要求1所述的大尺寸拱形波纹钢板的加工方法，其特征在于，所述步骤(2)中单元平钢板片采用磁力吊、真空吸盘吊的方式移动排列。
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