一種梭形管的加工工法的制作方法

專利名稱：一種梭形管的加工工法的制作方法
技術領域：
本發明涉及建筑鋼結構領域中的鋼構件加工工法，特別是一種大型的梭形管的加 工工法。
背景技術：
梭形管是一個二頭細、中間粗、形狀似橄欖形的桿件。即該種構件沿橫向截面是 圓形，沿縱向也有一定的曲率。它是武漢火車站鋼結構柱節點球與桁架的主要連接構 件，見下圖1。其質量的好壞，直接影響到結構的強度與外觀。尤其是外觀，設計效果 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含 量都相當高。它的長度、兩端、中間尺寸都不一樣；它的基本規格是厚18毫米、兩 端直徑240 319左右、中間直徑400-500左右、長度1.5米~3.5米不一。在北京北站 工程中要求在短時間內制作大量的多品種的梭形管，數量有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、交貨時間方面考慮 都不行。
第二、用整根橄欖形成形模，進行壓制，且在做模具過程中，還要將彈性變形系 數考慮進去。所以，加工的難度也比較高。而加工模具的代價是本工件代價的十倍以 上，且品種有360種。所以從經濟價值方面根本不可行。

發明內容
發明目的本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種梭形管 的加工工法。
技術方案本發明公開了一種梭形管的加工工法，包括以下步驟 步驟(一)，準備四片鋼板； 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；
每個半截管沿其十字中心線各再分為對稱的兩片，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不同半徑圓弧的測 量位置；將以上每相鄰兩根圓弧測量位置之間按錐形管放樣展開；再將兩側展開的相應點
分別圓滑地連接起來，此即為兩側面的展開線；
將以上每條圓弧展開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的位置線從圓弧中間點開始等分，并將這些相應等分點各自
沿縱向連接起來，此即為縱向圓弧度的加工線；
將對稱的兩片對稱下料，畫出圓弧兩側及大小頭處的坡口形式；
步驟(三)數控切割沿縱向圓弧度等分線噴粉畫線，然后切割四周并開好四周
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側面，然后從兩側向中間下壓； 下壓時，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圓弧處的誤差小于士〖mm;且兩個側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
將壓制好的同一個半截管的兩片組裝焊接； 將壓制好的另一個半截管的兩片組裝焊接； 將兩個半截管組裝焊接，最終得到所述梭形管。
有益效果本發明所述的梭形管的加工工法簡單，加工步驟簡潔，耗時間短，有 效節約了加工成本。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做更進一步的具體說明，本發明的上述和/ 或其他方面的優點將會變得更加清楚。 圖l為梭形管的結構示意圖。
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為本發明加工方法中上、下多用模的結構示意圖。
圖5a、圖5b、圖5c、圖5d、圖5e、圖5f為本發明加工方法中的多用延伸壓模的
結構示意圖。
圖6a與圖6b為本發明中初步加工示意圖。
圖7a與圖7b為本發明中加上延伸模塊的壓制加工示意圖。
具體實施例方式本發明公開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分成兩段即兩個半截 管第一半截管5和第二半截管6，每個半截管再分為對稱的兩片，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是對稱的；右半截第三片3 和第四片4是對稱的。
四片中的一片的展開圖及相應處內半徑值，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，每段再對稱分
成兩片，故每根桿件要加工四片。兩段的分界位置正好設置在該橄欖梭形管的最粗處。
展開時先將每片按縱向100 500長分成若干圓弧測量位置，如JJ'， MM'， NN，......，
每兩個相鄰圓弧測量位置(即稱為一節)之間按錐形管展開、展開后按順序在中心線 上排列，再圓滑地連接兩側邊各節錐形管展開線23和24。小頭處21為與球型或衍架 管相貫處，以錐形展開曲線為準。大頭處22為與另外半截管的連接處，以展開兩端點 用直線連接而成(因大頭處展開弧長和弦長基本相等)。將以上每相鄰兩根圓弧測量位 置即兩側面之間，如MM'與NN'間，NN'與PP'之間......按錐形管放樣展開，再
將兩側放樣展開所得的相鄰點J、 M、 N、 P、......和J'、 M'、 N'、 P，......分別各
自圓滑地連接起來，此即為兩側的展開線23、 24。
2、 每節處的位置線應用數控畫線，同時標出壓制內半徑。
3、 如圖3a中A-A所示小頭處21因要與其他構件斜向相交接，放樣展開時可按要 求放樣成相貫線，并可開好坡口，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為反面)。
4、 如圖2所示，將以上每條不同半徑圓弧展開的測量位置如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的測量位置線25從圓弧中間點開始等分，其等分間距為 約60mm。(如可等分為6等分，8等分......，其等分數量可按橫向半圓弧展開長度大
小而定，當半徑大時，可多分一些，壓制起來比較準確)；并將這些相應等分點各自沿 縱向連接起來，此即為縱向圓弧度的加工線26，如圖2所示。
6、 另一片與之相對稱，即對稱下料。兩側23和24及大小頭處21和22的坡口形 式見圖3a、圖3b以及圖3c。
7、 按每個圓弧測量位置25的成形半徑做好橫向加工樣板，加工時對每個圓弧測 量位置的成形尺寸進行檢測。誤差士〖mm。8、按各條縱向弧形的曲率做好加工樣板，對加工好的橄欖形管要與其相對應的樣 板相符。誤差士〖mm。
(二) 、切割下料
按圖紙要求選用材料，在數控噴粉畫線后進行數控切割；并注明每個圓弧測量位 置的圓半徑尺寸；寫好件號、開好大，小頭處21和22及二側端面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易模具。在加工橄欖形桿件時，可根據工件的尺寸，曲率 半徑的大小，互相配對選用。用控制下壓量和進料量，來確保壓制進度和質量。在圖3 中，本發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壓形先壓兩個側邊，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，再保縱向曲線形。反復精 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面23和24所 在的平面應與十字中心線38在同一個平面上，如圖7a和圖7b所示，圖7b為圖7a的 B-B向剖視圖。
(四) 組裝-
1、 將壓制好的同一個半截管5的對稱兩片1和2組裝焊接好。
2、 將壓制好的另一個半截管6的對稱兩片3和4組裝焊接好。
3、 將兩個半截管5和6對接組裝成梭形管，焊接好并檢査合格交驗。 本發明提供了一種梭形管的加工工法的思路及方法，具體實現該技術方案的方法
和途徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普 通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些 改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部份均可用現有 技術加以實現。
權利要求
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)；每個半截管沿其十字中心線(38)各再分為對稱的兩片，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不同半徑圓弧的測量位置；將以上每相鄰兩根圓弧測量位置之間按錐形管放樣展開；再將兩側展開的相應點分別圓滑地連接起來，此即為兩側面的展開線；將以上每條圓弧展開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的位置線從圓弧中間點開始等分，并將這些相應等分點各自沿縱向連接起來，此即為縱向圓弧度的加工線(26)；將對稱的兩片對稱下料，畫出圓弧兩側及大小頭處的坡口形式；步驟(三)數控切割沿縱向圓弧度等分線(26)噴粉畫線，然后切割四周并開好四周坡口；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側面，然后從兩側向中間下壓；下壓時，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圓弧處的誤差小于±13mm；且兩個側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半截管的兩片組裝焊接；將壓制好的另一個半截管的兩片組裝焊接；將兩個半截管組裝焊接，最終得到所述梭形管。
全文摘要
本發明公開了一種梭形管的加工工法，包括步驟(一)準備四片鋼板；步驟(二)放樣下料；步驟(三)數控切割數控畫線、縱向圓弧度等分線切割下料，噴粉畫線，開好四周坡口；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側面，然后由兩側向中間下壓；(3)下壓時，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圓弧處的誤差小于±₁³mm；且兩個側面線組成的平面要與中心軸在同一個平面上；步驟(五)組裝；最終得到所述梭形管。本發明的梭形管的加工工法簡單，加工步驟簡潔，耗時間短，有效節約了加工成本。
文檔編號F16S3/00GK101592285SQ200910033498
公開日2009年12月2日 申請日期2009年6月15日 優先權日2009年6月15日
發明者丁劍強, 廖工華, 磊 徐, 楊建明, 狄春良, 趙明祥, 顧曉付 申請人:江蘇滬寧鋼機股份有限公司