專利名稱：空間雙曲圓管火工彎曲工藝的制作方法
空間雙曲圓管火工彎曲工藝摶術領域_
本發明涉及一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝。
背景技術：
目前建筑結構中，外觀造型越來越新穎、越來越具有動感。比如千島湖秋水廣場的上部飄帶結構、一些大型體育館的網架結構等。這些建筑結構中有一部分是圓管結構，而圓管往往是空間雙曲管。常規的彎管機都只能彎單曲，其彎管成形質量不好，勞動強度大的缺陷。
發明內容
本發明的目的在于提供了一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝，本發明彎管成形質量好，彎管能力強，具有生產效率高、勞動強度低的特點，巧妙地解決空間異形鋼管的彎曲加 工問題。為了達到上述目的，本發明的技術方案是
一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝，包括如下步驟1)鋼管下料及坡口加工，根據設計圖紙及加工工藝要求，并考慮直管長度和彎曲部分展開后的長度來確定鋼管的下料尺寸；2)彎管彎制包括工裝胎架的制作、鋼管的彎曲成形、彎管的測量；3)在圓管彎曲到位的情況下，進行圓管局部校正，采用火焰校正、火焰加外力千斤頂校正、平面度的火焰校正中的一種或多種。所述的步驟2)中工裝胎架的制作包括如下步驟根據電腦放樣確定每個剖面處彎管胎架的位置和高度，同時給出圓管的地樣線確定圓管的平面線型；彎管胎架應有足夠的剛度和強度，基礎穩固，保證使用時不變形。所述的步驟2)中鋼管的彎曲成形包括如下步驟鋼管煨彎前根據圖紙要求和試驗確定煨彎半徑R，并考慮去除外力后鋼管彎度會有一定反彈，在鋼平臺地樣上安裝彎管胎具并焊接固定住，采用千斤頂輔助，用火焰在鋼管內側加以校正，加熱的范圍和溫度應根據管徑和煨彎半徑調整，直至撤除千斤頂后鋼管成型為所要求的弧度，操作時應注意兩者的結合使用，避免因只注重使用火焰加熱而使氧氣、乙炔消耗量增加而導致煨彎成本增加，或僅使用千斤頂等冷彎設備因受力過大而帶來安全隱患；煨彎時為避免較大直徑鋼管因受力過大而產生凹陷變形，應在鋼管上盡量平均多布置幾個施力點并使之盡量均勻分布；同時應在千斤頂等與鋼管之間的接觸點加模具墊板，以減小鋼管受力的壓強。所述得到加熱溫度在800°C 900°C之間，溫度降至600°C之前應結束加工并緩慢冷卻。所述的步驟2)中彎管的測量是指彎制首件產品后，必須根據地樣吊線錘檢查各段偏移、直段長、彎曲角度公差；用水平儀測量圓管各點的高程，保證高度方向的線型；彎制件的精度可采用弧形樣板或通過測量弦長和多點拱高的方法進行檢驗；對回彈引起角度不對及大樣、平面度超差的，要進行逐根校正。
所述的步驟3)中火焰校正是指當所述的彎管的測量得到鋼管彎曲角度偏差< ±1.5°，平面度偏差< 3. 5mm時，采用火焰校正；校正時用烘槍中性焰加熱至800°C 900°C之間，空氣中冷卻，不允許用水敷冷，加熱時烘槍距工件表面40mm，移動烘槍在指定區域內烘烤，目測不超過亮櫻紅色，避免局部過燒。所述的步驟3)中火焰加外力千斤頂校正是指當所述的彎管的測量得到鋼管變形超差2-3mm，單純靠火焰加熱后仍然達不到要求者，在較大范圍用烘槍加熱后，在非加熱部位施以外力緩慢使其變形至需要位置，以達到圓滑過度，無局部凹陷；無論角度彎大或彎小，都要對加熱部位的整圈管子加熱均勻，緩慢施力。所述的步驟3)中平面度的火焰校正是當所述的彎管的測量得到平面度超差2-3mm的鋼管，在管子平面度凸起部位烘槍加熱，使其在空氣中自然冷卻收縮，不施加外力，能達到平面度要求；對于測量得到平面度超差2-3mm，則需要較大面積加熱烘紅，在非受熱面上用木榔頭施以外力，使其校平。
本發明的有益效果是本發明闡述了對于大口徑、厚壁及高強度鋼管的彎制加工。此彎曲工藝是利用彎管胎架加局部加熱，輔以千斤頂調節解決常規彎管機只能單曲彎管加工的方法。此彎管工藝具有成形質量好、彎管能力強、生產效率高、勞動強度低的優點。由于彎管胎架可以自由布置，這樣圓管的彎曲力臂可以自由回轉，彎曲半徑可隨彎曲力臂長度的變化任意改變，故其適應性比其他彎曲方法強。
圖I為本發明雙曲圓管火焰校正時的結構示意圖。
具體實施例方式_
實施例I
本實施例的一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝，包括如下步驟1)鋼管下料及坡口加工，根據設計圖紙及加工工藝要求，并考慮直管長度和彎曲部分展開后的長度來確定鋼管的下料尺寸；2)彎管彎制包括彎管胎架的制作、鋼管的彎曲成形、彎管的測量；3)彎管校正，采用火焰校正、火焰加外力千斤頂校正、平面度的火焰校正中的一種或多種。步驟I)下料完成后對鋼管進行標記，標記要求如下。標記內容圖號/總段數一第幾段，工藝長度。標記要求油漆字跡端正清晰。標記位置每段鋼管下端距端口 IOOmm處涂紅丹漆約(80 100)X (400 500)mm2范圍用于標記。端口對合基準標記在圓管端口進行對合標記，作為以后兩個圓管對接的基準，一般做圓管的四等分點，用樣沖做好標記。步驟2)中彎管胎架的制作包括如下步驟彎管彎制前先檢驗下料尺寸、公差、端面傾斜度、管端毛刺及標記、檢查長度尺寸、倒角、端面傾斜度；然后制作彎管胎架，胎架根據電腦放樣確定三維點坐標，根據所給定的三維點坐標確定各地標點所在位置，來控制圓管的水平尺寸。胎架應有足夠的剛度，基礎穩固，保證使用時不變形，在地面上做出各種地標。步驟2)中鋼管的彎曲成形包括如下步驟鋼管煨彎前根據圖紙要求和試驗確定煨彎半徑R，并考慮去除外力后鋼管彎度會有一定反彈，在鋼平臺地樣上安裝彎管胎架，采用千斤頂進行冷彎弧線成型，用火焰在鋼管內側加以校正，加熱的范圍和溫度應根據管徑和煨彎半徑調整，直至撤除千斤頂后鋼管成型為所要求的弧度；操作時應注意兩者的結合使用，避免因只注重使用火焰加熱而使氧氣、乙炔消耗量增加而導致煨彎成本增加，或僅使用千斤頂、導鏈等冷彎設備，因受力過大而帶來安全隱患。煨彎時為避免較大直徑鋼管因受力過大而產生凹陷變形，應在鋼管上盡量平均多布置幾個施力點并使之盡量均勻分布；同時應在千斤頂與鋼管之間的接觸點加模具墊板，以減小鋼管受力的壓強。其中加熱溫度在800°C 900°C之間，溫度降至600°C之前應結束加工并緩慢冷卻。
所述的步驟2)中彎管的測量是指彎制首件產品后，必須根據地樣吊線錘檢查各段偏移、直段長、彎曲角度公差；用水平儀測量圓管各點的高程，保證高度方向的線型；彎制件的精度可采用弧形樣板或通過測量弦長和多點拱高的方法進行檢驗；對回彈引起角度不對及大樣、平面度超差的，要進行逐根校正。步驟3)中火焰校正是指根據步驟2)彎管的測量得到鋼管彎曲角度偏差彡±1.5°，平面度偏差彡3. 5mm時，采用火焰校正；校正時用烘槍中性焰加熱至800°C 900°C之間，空氣中冷卻，不允許用水敷冷，加熱時烘槍距工件表面40mm，移動烘槍烘烤，目測不超過亮櫻紅色，避免局部過燒。如圖I所示，圖I中管端直段I、中間直段2、彎曲段3 ；火焰加熱部位分成Al區域，A2區域，BI區域，B2區域。當彎曲角度大于理論角度時，中間直段2合適，則均勻加熱BI、B2區域；如果管端直段I過短，在烘烤BI、B2區域時，重點烘烤B2區域，以使B2區域收縮拉直彌補管端直段I過短。反之管子中間直段2過短，在烘烤時則重點烘烤BI區域，以達到既校正角度又調正直段；當彎曲角度小于理論角度時，如果各直段尺寸符合大樣，則可以均勻加熱A1、A2區域；如果管端直段I較短，在烘烤時重點烘烤Al區域，使Al區域收縮變形，反之管端直段I過長，在烘烤Al、A2區域時，重點烘烤A2區域，使A2區域收縮變形，以減少管端直段I長度，如圖I所示。步驟3)中火焰加外力千斤頂校正是指當所述的步驟2)中彎管的測量得到鋼管變形超差2 3mm時，單純靠火焰加熱后仍然達不到要求者，在較大范圍用烘槍加熱后，在非加熱部位施以外力緩慢使其變形至需要位置，以達到圓滑過度，無局部凹陷；無論角度彎大或彎小，都要對加熱部位的整圈管子加熱均勻，緩慢施力。加熱范圍過小，而強行將彎小角度的管子拉大，則可能造成管子外部凹陷，反之可能造成內部凹陷。步驟3)中平面度的火焰校正是當所述的步驟2)中彎管的測量得到平面度超差3mm的鋼管，在管子平面度凸起部位烘槍加熱，使其在空氣中自然冷卻收縮，不施加外力，能達到平面度要求；對于測量得到平面度超差大于3mm的，則需要較大面積加熱烘紅，在非受熱面上用木榔頭施以外力，使其校平。本實施例闡述了對于大口徑、厚壁及高強度鋼管的彎制加工的一種工藝，此工藝是利用彎管胎架加火焰加熱輔以千斤頂調節來解決常規彎管機只能彎單曲的問題。此工藝彎管成形質量好，彎管能力強，具有生產效率高、勞動強度低的優點，同時彎曲的彎曲力臂自由回轉，彎曲半徑可隨彎曲力臂長度的變化任意改變，故其適應性比其他彎曲方法強，可以巧妙地解決異形鋼管的彎曲加工問題。
權利要求
1.一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝，其特征在于包括如下步驟I)鋼管下料及坡口加工，根據設計圖紙及加工工藝要求，并考慮直管長度和彎曲部分展開后的長度來確定鋼管的下料尺寸；2)彎管彎制包括彎管胎架的制作、鋼管的彎曲成形、彎管的測量；3)彎管校正，采用火焰校正、火焰加外力千斤頂校正、平面度的火焰校正中的一種或多種。
2.如權利要求I所述的一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝，其特征在于所述的步驟2)中彎管胎架的制作包括如下步驟彎管彎制前先檢驗下料尺寸、公差、端面傾斜度、管端毛刺及標記、檢查長度尺寸、倒角°、端面傾斜度；然后制作彎管胎架，胎架根據電腦放樣確定三維點坐標，根據所給定的三維點坐標確定各地標點所在位置，來控制圓管的水平尺寸；胎架應有足夠的剛度，基礎穩固，保證使用時不變形，在地面上做出各種地標。
3.如權利要求I所述的一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝，其特征在于所述的步驟2)中鋼管的彎曲成形包括如下步驟鋼管煨彎前根據圖紙要求和試驗確定煨彎半徑R，并考慮去除外力后鋼管彎度會有一定反彈，在平臺地樣上安裝彎管胎具，采用火工加千斤頂進行冷彎弧線成型，然后用火焰在鋼管內側加以校正，加熱的范圍和溫度應根據管徑和煨彎半徑調整，直至撤除千斤頂后鋼管成型為所要求的弧度；煨彎時為避免較大直徑鋼管因受力過大而產生凹陷變形，應在鋼管上盡量平均多布置幾個施力點并使之盡量均勻分布；同時應在千斤頂與鋼管之間的接觸點加模具墊板，以減小鋼管受力的壓強。
4.如權利要求3所述的一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝，其特征在于所述得到加熱溫度在800°C 900°C之間，溫度降至600°C之前應結束加工并緩慢冷卻。
5.如權利要求I所述的一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝，其特征在于所述的步驟2)中彎管的測量是指彎制首件產品后，必須根據地樣吊線錘檢查各段偏移、直段長、彎曲角度公差；用水平儀測量圓管各點的高程，保證高度方向的線型；彎制件的精度可采用弧形樣板或通過測量弦長和多點拱高的方法進行檢驗；對回彈引起角度不對及大樣、平面度超差的，要進行逐根校正。
6.如權利要求I所述的一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝，其特征在于所述的步驟3)中火焰校正是指當所述的彎管的測量得到鋼管彎曲角度偏差< ±1.5°，平面度偏差(3. 5mm時，采用火焰校正；校正時用烘槍中性焰加熱至800°C 900°C之間，空氣中冷卻，不允許用水敷冷，加熱時烘槍距工件表面40mm，移動烘槍烘烤，目測不超過亮櫻紅色，避免局部過燒。
7.如權利要求I所述的一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝，其特征在于所述的步驟3)中火焰加外力千斤頂校正是指當所述的彎管的測量得到鋼管變形超差2-3mm，單純靠火焰加熱后仍然達不到要求者，在較大范圍用烘槍加熱后，在非加熱部位施以外力緩慢使其變形至需要位置，以達到圓滑過度，無局部凹陷；無論角度彎大或彎小，都要對加熱部位的整圈管子加熱均勻，緩慢施力。
8.如權利要求I所述的一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝，其特征在于所述的步驟3)中平面度的火焰校正是當所述的彎管的測量得到平面度超差小于2-3mm的鋼管，在管子平面度凸起部位烘槍加熱，使其在空氣中自然冷卻收縮，不施加外力，能達到平面度要求；對于測量得到平面度超差4_，則需要較大面積加熱烘紅，在非受熱面上用木榔頭施以外力，使其校平。
全文摘要
本發明公開了一種空間雙曲圓管火工彎曲工藝，包括如下步驟1)鋼管下料及坡口加工，根據設計圖紙及加工工藝要求，并考慮直管長度和彎曲部分展開后的長度來確定鋼管的下料尺寸；2)彎管彎制包括彎管胎架的制作、鋼管的彎曲成形、彎管的測量；3)彎管校正，采用火焰校正、火焰加外力千斤頂校正、平面度的火焰校正中的一種或多種。本發明不需要模具，彎管成形質量好，彎管能力強，具有生產效率高、勞動強度低的特點，巧妙地解決異形鋼管的彎曲加工問題。
文檔編號B21D7/14GK102886400SQ20121041042
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月25日 優先權日2012年10月25日
發明者黃修生 申請人:盈都橋梁鋼構工程有限公司