專(zhuān)利名稱(chēng)：一種梭形管的加工工法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的鋼構(gòu)件加工工法，特別是一種大型的梭形管的加 工工法。
背景技術(shù)：
梭形管是一個(gè)二頭細(xì)、中間粗、形狀似橄欖形的桿件。即該種構(gòu)件沿橫向截面是 圓形，沿縱向也有一定的曲率。它是武漢火車(chē)站鋼結(jié)構(gòu)柱節(jié)點(diǎn)球與桁架的主要連接構(gòu) 件，見(jiàn)下圖1。其質(zhì)量的好壞，直接影響到結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與外觀。尤其是外觀，設(shè)計(jì)效果 與古建筑排山桁架之間的連桿相似二頭小、中間鼓。因此加工要求和成形的技術(shù)含 量都相當(dāng)高。它的長(zhǎng)度、兩端、中間尺寸都不一樣；它的基本規(guī)格是厚18毫米、兩 端直徑240 319左右、中間直徑400-500左右、長(zhǎng)度1.5米~3.5米不一。在北京北站 工程中要求在短時(shí)間內(nèi)制作大量的多品種的梭形管，數(shù)量有280根，而分成加工單件 就有1120片，其中有720片尺寸不一樣。
按傳統(tǒng)工藝中，有兩種加工方法
第一、澆鑄法，澆鑄必須要造型，橄欖形的造型加上中間空洞壁厚保證18毫米相 當(dāng)難控制；并且品種之多，光潔度要求也高。所以從效益、效率、交貨時(shí)間方面考慮 都不行。
第二、用整根橄欖形成形模，進(jìn)行壓制，且在做模具過(guò)程中，還要將彈性變形系 數(shù)考慮進(jìn)去。所以，加工的難度也比較高。而加工模具的代價(jià)是本工件代價(jià)的十倍以 上，且品種有360種。所以從經(jīng)濟(jì)價(jià)值方面根本不可行。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種梭形管 的加工工法。
技術(shù)方案本發(fā)明公開(kāi)了一種梭形管的加工工法，包括以下步驟 步驟(一)，準(zhǔn)備四片鋼板； 步驟(二)，放樣下料，包括
將梭形管中間最大直徑處按其十字中心線分為左右兩段，第一半截管和第二半截
管；
每個(gè)半截管沿其十字中心線各再分為對(duì)稱(chēng)的兩片，即第一片和第二片，第三片和 第四片；
在每一片沿鋼板縱向按100~150mm等間距沿縱向等分成各個(gè)不同半徑圓弧的測(cè) 量位置；將以上每相鄰兩根圓弧測(cè)量位置之間按錐形管放樣展開(kāi)；再將兩側(cè)展開(kāi)的相應(yīng)點(diǎn)
分別圓滑地連接起來(lái)，此即為兩側(cè)面的展開(kāi)線；
將以上每條圓弧展開(kāi)的位置線打上洋沖眼，此即為橫向半圓弧加工線； 將以上每條圓弧展開(kāi)的位置線從圓弧中間點(diǎn)開(kāi)始等分，并將這些相應(yīng)等分點(diǎn)各自
沿縱向連接起來(lái)，此即為縱向圓弧度的加工線；
將對(duì)稱(chēng)的兩片對(duì)稱(chēng)下料，畫(huà)出圓弧兩側(cè)及大小頭處的坡口形式；
步驟(三)數(shù)控切割沿縱向圓弧度等分線噴粉畫(huà)線，然后切割四周并開(kāi)好四周
坡口；
步驟(四)壓制加工
使用包括上、下模的成形模以及延伸壓模；
先用上、下模和延伸壓模去壓每片鋼板的兩個(gè)側(cè)面，然后從兩側(cè)向中間下壓； 下壓時(shí)，先壓出橫向半圓的圓弧度，再壓出縱向圓弧度；邊壓邊用橫向和縱向圓 弧樣板去檢查橫向和縱向圓弧度；反復(fù)縱、橫向壓制和用縱、橫向樣板檢査，直至縱 向和橫向樣板與相應(yīng)圓弧處的誤差小于士〖mm;且兩個(gè)側(cè)面線組成的平面要與十字中心 線在同一平面上；
步驟(五)組裝
將壓制好的同一個(gè)半截管的兩片組裝焊接； 將壓制好的另一個(gè)半截管的兩片組裝焊接； 將兩個(gè)半截管組裝焊接，最終得到所述梭形管。
有益效果本發(fā)明所述的梭形管的加工工法簡(jiǎn)單，加工步驟簡(jiǎn)潔，耗時(shí)間短，有 效節(jié)約了加工成本。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的具體說(shuō)明，本發(fā)明的上述和/ 或其他方面的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚。 圖l為梭形管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為半截管的兩片鋼板中四分之一片的放樣展開(kāi)圖3a、圖3b、圖3c分別是圖2中的A-A面、B-B面和C-C面剖視圖。
圖4a與圖4b為本發(fā)明加工方法中上、下多用模的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5a、圖5b、圖5c、圖5d、圖5e、圖5f為本發(fā)明加工方法中的多用延伸壓模的
結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6a與圖6b為本發(fā)明中初步加工示意圖。
圖7a與圖7b為本發(fā)明中加上延伸模塊的壓制加工示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開(kāi)了一種梭形管的加工工法，梭形管形狀如圖1所示，其具體加工工藝 如下
(一)、放樣
如圖l所示 一根桿件在中間直徑最大處按其十字中心線39分成兩段即兩個(gè)半截 管第一半截管5和第二半截管6，每個(gè)半截管再分為對(duì)稱(chēng)的兩片，故每根梭形管分成 四片加工而成。即共分為4片左半截第一片1和第二片2是對(duì)稱(chēng)的；右半截第三片3 和第四片4是對(duì)稱(chēng)的。
四片中的一片的展開(kāi)圖及相應(yīng)處內(nèi)半徑值，如圖2所示
1、 將橄欖梭形管從中間最大直徑處按其十字中心線39分成兩段，每段再對(duì)稱(chēng)分
成兩片，故每根桿件要加工四片。兩段的分界位置正好設(shè)置在該橄欖梭形管的最粗處。
展開(kāi)時(shí)先將每片按縱向100 500長(zhǎng)分成若干圓弧測(cè)量位置，如JJ'， MM'， NN，......，
每?jī)蓚€(gè)相鄰圓弧測(cè)量位置(即稱(chēng)為一節(jié))之間按錐形管展開(kāi)、展開(kāi)后按順序在中心線 上排列，再圓滑地連接兩側(cè)邊各節(jié)錐形管展開(kāi)線23和24。小頭處21為與球型或衍架 管相貫處，以錐形展開(kāi)曲線為準(zhǔn)。大頭處22為與另外半截管的連接處，以展開(kāi)兩端點(diǎn) 用直線連接而成(因大頭處展開(kāi)弧長(zhǎng)和弦長(zhǎng)基本相等)。將以上每相鄰兩根圓弧測(cè)量位 置即兩側(cè)面之間，如MM'與NN'間，NN'與PP'之間......按錐形管放樣展開(kāi)，再
將兩側(cè)放樣展開(kāi)所得的相鄰點(diǎn)J、 M、 N、 P、......和J'、 M'、 N'、 P，......分別各
自圓滑地連接起來(lái)，此即為兩側(cè)的展開(kāi)線23、 24。
2、 每節(jié)處的位置線應(yīng)用數(shù)控畫(huà)線，同時(shí)標(biāo)出壓制內(nèi)半徑。
3、 如圖3a中A-A所示小頭處21因要與其他構(gòu)件斜向相交接，放樣展開(kāi)時(shí)可按要 求放樣成相貫線，并可開(kāi)好坡口，坡口反斜20度；如圖3c中C-C所示大頭處22為垂 直于中心線的直線，坡口為反斜15度。如圖3b中B-B所示兩側(cè)邊23和24處為曲線， 坡口也是反斜15度。加工方向是反斜正壓(圖中Z為正面，F(xiàn)為反面)。
4、 如圖2所示，將以上每條不同半徑圓弧展開(kāi)的測(cè)量位置如MM'、NN'、PP，......
線敲上洋沖印35，此即為橫向半圓弧的加工線25。
5、 將以上每條圓弧展開(kāi)的測(cè)量位置線25從圓弧中間點(diǎn)開(kāi)始等分，其等分間距為 約60mm。(如可等分為6等分，8等分......，其等分?jǐn)?shù)量可按橫向半圓弧展開(kāi)長(zhǎng)度大
小而定，當(dāng)半徑大時(shí)，可多分一些，壓制起來(lái)比較準(zhǔn)確)；并將這些相應(yīng)等分點(diǎn)各自沿 縱向連接起來(lái)，此即為縱向圓弧度的加工線26，如圖2所示。
6、 另一片與之相對(duì)稱(chēng)，即對(duì)稱(chēng)下料。兩側(cè)23和24及大小頭處21和22的坡口形 式見(jiàn)圖3a、圖3b以及圖3c。
7、 按每個(gè)圓弧測(cè)量位置25的成形半徑做好橫向加工樣板，加工時(shí)對(duì)每個(gè)圓弧測(cè) 量位置的成形尺寸進(jìn)行檢測(cè)。誤差士〖mm。8、按各條縱向弧形的曲率做好加工樣板，對(duì)加工好的橄欖形管要與其相對(duì)應(yīng)的樣 板相符。誤差士〖mm。
(二) 、切割下料
按圖紙要求選用材料，在數(shù)控噴粉畫(huà)線后進(jìn)行數(shù)控切割；并注明每個(gè)圓弧測(cè)量位 置的圓半徑尺寸；寫(xiě)好件號(hào)、開(kāi)好大，小頭處21和22及二側(cè)端面23和24處；即四 周坡口。
(三) 、加工
1、 先制作加工成形模(分上、下模31和32)和延伸壓模36，并按各種要用到的 每種內(nèi)半徑的延伸模36各做3塊。
如圖4a， 4b以及圖6a、圖7b、圖7a、圖7b所示，多用模31 、32是一套用60mm 100mm 厚鋼板加工成雙曲形狀的簡(jiǎn)易模具。在加工橄欖形桿件時(shí)，可根據(jù)工件的尺寸，曲率 半徑的大小，互相配對(duì)選用。用控制下壓量和進(jìn)料量，來(lái)確保壓制進(jìn)度和質(zhì)量。在圖3 中，本發(fā)明所述的多用成型模塊包括上模31和下模32。待加工的鋼板35位于上模31 和下模32之間。下模32的上表面上設(shè)有截面為圓弧狀的凹面33，上模下表面是截面 為圓弧狀凸面34，與下模的上表面適配。上模31與待加工的鋼板35之間還設(shè)有如圖 5a、圖5b、圖5c、圖5d、圖5e、圖5f所示的延伸模塊36，由此可以根據(jù)不同的需要， 更換圓弧半徑大小不同的上模31和延伸模塊36。
2、 加工工序
1) 先用縱向加工用成型模31、 32壓形先壓兩個(gè)側(cè)邊，再向中間延伸壓形，直 至縱向、橫向初步壓成橄欖形，如圖6a和圖6b所示，圖6b為圖6a的A-A向剖視圖。
2) 再將延伸模塊36放在上模31和板件中間；且下模32兩端一頭用一塊鋼板37 擱空；然后用上模31去壓延伸模塊36:先確保橫向曲線形，再?？v向曲線形。反復(fù)精 整，用橫向和縱向樣板檢查，誤差均土〖毫米為止。精整后還要確保兩側(cè)面23和24所 在的平面應(yīng)與十字中心線38在同一個(gè)平面上，如圖7a和圖7b所示，圖7b為圖7a的 B-B向剖視圖。
(四) 組裝-
1、 將壓制好的同一個(gè)半截管5的對(duì)稱(chēng)兩片1和2組裝焊接好。
2、 將壓制好的另一個(gè)半截管6的對(duì)稱(chēng)兩片3和4組裝焊接好。
3、 將兩個(gè)半截管5和6對(duì)接組裝成梭形管，焊接好并檢査合格交驗(yàn)。 本發(fā)明提供了一種梭形管的加工工法的思路及方法，具體實(shí)現(xiàn)該技術(shù)方案的方法
和途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些 改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部份均可用現(xiàn)有 技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種梭形管的加工工法，其特征在于，包括以下步驟步驟(一)，準(zhǔn)備四片鋼板；步驟(二)，放樣下料，包括將梭形管中間最大直徑處按其十字中心線(39)分為左右兩段，第一半截管(5)和第二半截管(6)；每個(gè)半截管沿其十字中心線(38)各再分為對(duì)稱(chēng)的兩片，即第一片(1)和第二片(2)，第三片(3)和第四片(4)；在每一片沿鋼板縱向按100～150mm等間距沿縱向等分成各個(gè)不同半徑圓弧的測(cè)量位置；將以上每相鄰兩根圓弧測(cè)量位置之間按錐形管放樣展開(kāi)；再將兩側(cè)展開(kāi)的相應(yīng)點(diǎn)分別圓滑地連接起來(lái)，此即為兩側(cè)面的展開(kāi)線；將以上每條圓弧展開(kāi)的位置線打上洋沖眼，此即為橫向半圓弧加工線(25)；將以上每條圓弧展開(kāi)的位置線從圓弧中間點(diǎn)開(kāi)始等分，并將這些相應(yīng)等分點(diǎn)各自沿縱向連接起來(lái)，此即為縱向圓弧度的加工線(26)；將對(duì)稱(chēng)的兩片對(duì)稱(chēng)下料，畫(huà)出圓弧兩側(cè)及大小頭處的坡口形式；步驟(三)數(shù)控切割沿縱向圓弧度等分線(26)噴粉畫(huà)線，然后切割四周并開(kāi)好四周坡口；步驟(四)壓制加工使用包括上、下模(31)和(32)的成形模以及延伸壓模(36)；先用上、下模(31)、(32)和延伸壓模(36)去壓每片鋼板的兩個(gè)側(cè)面，然后從兩側(cè)向中間下壓；下壓時(shí)，先壓出橫向半圓的圓弧度，再壓出縱向圓弧度；邊壓邊用橫向和縱向圓弧樣板去檢查橫向和縱向圓弧度；反復(fù)縱、橫向壓制和用縱、橫向樣板檢查，直至縱向和橫向樣板與相應(yīng)圓弧處的誤差小于±13mm；且兩個(gè)側(cè)面線組成的平面要與十字中心線(38)在同一平面上；步驟(五)組裝將壓制好的同一個(gè)半截管的兩片組裝焊接；將壓制好的另一個(gè)半截管的兩片組裝焊接；將兩個(gè)半截管組裝焊接，最終得到所述梭形管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種梭形管的加工工法，包括步驟(一)準(zhǔn)備四片鋼板；步驟(二)放樣下料；步驟(三)數(shù)控切割數(shù)控畫(huà)線、縱向圓弧度等分線切割下料，噴粉畫(huà)線，開(kāi)好四周坡口；步驟(四)壓制加工(1)使用包括上、下模的成形模以及延伸壓模；(2)先用上、下模和延伸壓模去壓兩個(gè)側(cè)面，然后由兩側(cè)向中間下壓；(3)下壓時(shí)，先壓出橫向半圓的圓弧度，再壓出縱向圓弧度；邊壓邊用橫向和縱向圓弧樣板去檢查橫向和縱向圓弧度；直至縱向和橫向樣板與相應(yīng)圓弧處的誤差小于±₁³mm；且兩個(gè)側(cè)面線組成的平面要與中心軸在同一個(gè)平面上；步驟(五)組裝；最終得到所述梭形管。本發(fā)明的梭形管的加工工法簡(jiǎn)單，加工步驟簡(jiǎn)潔，耗時(shí)間短，有效節(jié)約了加工成本。
文檔編號(hào)F16S3/00GK101592285SQ200910033498
公開(kāi)日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者丁劍強(qiáng), 廖工華, 磊 徐, 楊建明, 狄春良, 趙明祥, 顧曉付 申請(qǐng)人:江蘇滬寧鋼機(jī)股份有限公司