專利名稱：雙曲面h型鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙曲面H型鋼的制作方法。
背景技術(shù)：
在橋梁鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)高速發(fā)展的今天，空間雙曲結(jié)構(gòu)H型鋼也日趨廣泛的應(yīng)用在橋梁鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。目前國內(nèi)外對雙曲面H型鋼還沒有成熟的制作經(jīng)驗(yàn)，部分專業(yè)廠家制作采用專用模具或用大型冷彎設(shè)備彎曲而成，其成本較高，周期較長，無法滿足本工程的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種雙曲面H型鋼的制作方法，本發(fā)明解決了雙曲面H型鋼的制作這一難題，使用設(shè)備簡單，有效的節(jié)約成本的同時能保證制作精度，并簡化了制 作流程，縮短制作工期，以提高了制作效率和生產(chǎn)效率。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種雙曲面H型鋼的制作方法，包括如下步驟1)水平板來料材質(zhì)復(fù)驗(yàn)、水平板平板、預(yù)處理；2)計算機(jī)三維立體放樣，將曲面H型鋼的腹板、翼緣板平面展開；3)按照展開圖形在數(shù)控切割機(jī)上將曲面H型鋼的腹板、翼緣板切割下料；4)對H型鋼腹板開坡口后，進(jìn)行對接焊接；5)在腹板、翼緣板上劃好折彎線和拼裝線；6)根據(jù)三維坐標(biāo)進(jìn)行折彎胎架的制作；7)采用火焰矯正輔助冷彎成型的方法對腹板、翼緣板進(jìn)行折彎；8)拼裝胎架的制作；9)上下翼緣板分別上拼裝胎架組拼定位焊點(diǎn)焊；10)焊接腹板與下翼緣板之間的焊縫；11)將構(gòu)件從胎架中吊裝出，翻身焊接腹板與上翼緣板之間的焊縫；12)返胎復(fù)檢，用全站儀進(jìn)行三維坐標(biāo)檢測。所述的步驟6)中折彎胎架包括槽型鋼、水平板、千斤頂、耳板、壓桿；其中所述的槽型鋼上分別安裝有水平板和耳板，所述的水平板上安裝有千斤頂；所述的耳板上通過螺栓安裝有壓桿；折彎胎架根據(jù)計算機(jī)對曲面H型鋼的腹板、翼緣板放樣，確定壓板高程，然后將下料后的曲面H型鋼腹板、翼緣板分別放置在胎架上，并采用壓桿固定，根據(jù)彎曲程度，用千斤頂頂壓腹板或翼緣板；采取火焰矯正加外力輔助的方法使腹板或翼緣板實(shí)現(xiàn)理論折彎尺寸，逐步實(shí)現(xiàn)工件的折彎成型。所述的火焰校正溫度為600 - 9000C。所述的步驟8)中拼裝胎架包括立柱、橫向連接槽型鋼、平臺梁；所述的拼裝胎架在水平的鋼平臺上搭建而成；其中每2個立柱為一組，每組中的2個立柱之間安裝有橫向連接槽型鋼；其上安裝有平臺梁；每組立柱之間通過鋼板條連接并彎曲成所述的曲面H型鋼的腹板、翼緣板的彎度。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明解決了雙曲面H型鋼的制作這一難題，使用設(shè)備簡單，有效的節(jié)約成本的同時能保證制作精度，并簡化了制作流程，縮短制作工期，以提高了制作效率和生產(chǎn)效率。


表I為本發(fā)明鋼材表面顏色及其相應(yīng)的溫度表。圖I為本發(fā)明的雙曲面H型鋼的立體示意圖；圖2為本發(fā)明的折彎胎架結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的拼裝胎架結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的拼裝胎架拼裝圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I·
本實(shí)施例的一種雙曲面H型鋼的制作方法，包括如下步驟1)水平板來料材質(zhì)復(fù)驗(yàn)、水平板平板、預(yù)處理；本實(shí)施例的雙曲面H型鋼是在兩個平面上均有線型，如圖I所示，圖I中腹板11、上翼緣板12，下翼緣板13 ;通常制作的直線型H型鋼大多是采用組立機(jī)進(jìn)行組立，但是此類H型鋼由于線型復(fù)雜多變，無法在組立機(jī)上完成。2)為了保證雙曲面H型鋼的制作精度，采取計算機(jī)CAD三維立體放樣，建立三維坐標(biāo)系，將曲面H型鋼的腹板11、翼緣板(上翼緣板12，下翼緣板13)平面展開；3)按照展開圖形在數(shù)控切割機(jī)上將展開后的翼緣板(上翼緣板12，下翼緣板13)、腹板11在切割下料；4)H型鋼的腹板11根據(jù)焊縫等級要求開坡口，組立焊縫采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊手工進(jìn)行焊接；5)按照圖紙尺寸施工，在腹板、翼緣板上劃好折彎線15和拼裝線16 ;縱向長度收縮計算按照如下公式進(jìn)行，嚴(yán)格控制腹板長度以及變形量。δ =6. 5*10_4*AW*L*Ej/Aδ—收縮量(mm)Aff一焊縫截面積(mm2)L 一桿件長度Ej一線能量(J/cm) A—構(gòu)件截面積(Mn2)6)根據(jù)三維坐標(biāo)進(jìn)行折彎胎架的制作；如圖2所示，所述的步驟6)中折彎胎架包括槽型鋼I、水平板2、千斤頂3、耳板4、壓桿5、框型梁14 ;其中所述的槽型鋼I上分別安裝有水平板2和耳板4，所述的水平板2上安裝有千斤頂3 ;所述的耳板4上通過螺栓安裝有壓桿5 ;折彎胎架根據(jù)計算機(jī)對曲面H型鋼的腹板11、翼緣板(上翼緣板12，下翼緣板13)放樣，確定壓板高程，然后將下料后的曲面H型鋼腹板11或翼緣板(上翼緣板12，下翼緣板13)分別放置在胎架上，并采用壓桿5固定，根據(jù)彎曲程度，用千斤頂3頂壓腹板11或翼緣板(上翼緣板12，下翼緣板13);采取火焰矯正加外力輔助的方法使腹板11或翼緣板(上翼緣板12，下翼緣板13)實(shí)現(xiàn)理論折彎尺寸，逐步實(shí)現(xiàn)工件的折彎成型。所述的火焰校正溫度為600 - 900°C。7)采用火焰矯正輔助冷彎成型的方法逐步對腹板11、翼緣板(上翼緣板12，下翼緣板13)進(jìn)行折彎；火焰矯正是利用金屬熱脹冷縮的物理特性，采用烤具對構(gòu)件火焰局部加熱，金屬熱膨脹部分受周圍冷金屬的制約，不能自由變形而產(chǎn)生壓縮塑性變形，冷卻后壓縮塑性變形殘留下來，引起局部收縮，即在被加熱處產(chǎn)生凝聚力，使金屬構(gòu)件獲得矯正。矯正前必須測量彎曲變形值，根據(jù)所需變形情況確定火焰矯正部位，同時確定需加配重及外力大小，在構(gòu)件上劃出加熱區(qū)域，確定加熱區(qū)的數(shù)量，每次加熱后須待自然冷卻至室溫，測量變形大小，然后確定下次加熱區(qū)?；鹧娉C正加熱溫度的控制，對于低碳鋼來說含碳量小于O. 25%鋼，由于加熱范圍較寬，可近似憑觀察鋼材的加熱色估計加熱溫度，見表I所示，表I為鋼材表面顏色及其相應(yīng)的溫度表。8)拼裝胎架的制作；如圖3所示，所述的步驟8)中拼裝胎架包括立柱6、橫向連接槽型鋼7、平臺梁8 ;所述的拼裝胎架在水平的鋼平臺上搭建而成；其中每2個立柱6為一組，每組中的2個立柱6之間安裝有橫向連接槽型鋼7 ；其上安裝有平臺梁8 ;每組立柱6之間通過鋼板條9連接并彎曲成所述的曲面H型鋼的腹板11、翼緣板(上翼緣板12，下翼緣板13)的彎度。9)如圖4所示，上翼緣板12，下翼緣板13分別上拼裝胎架組拼定位焊點(diǎn)焊；具體步驟為首先將下翼緣板13上拼裝胎架，檢查各零件的幾何尺寸，根據(jù)給定的坐標(biāo)點(diǎn)定位H型鋼下翼緣板13位置，組裝前將步驟5中)腹板11上劃好折彎線15和拼裝線16區(qū)域延伸形成的待焊區(qū)域徹底清除的鐵銹、氧化鐵皮、油污、水分、車間底漆等有害物，使其表面顯露出金屬光澤。然后將腹板11的拼裝按照下翼緣板13上的拼裝線進(jìn)行焊接，腹板11按正公差下料，不得出現(xiàn)負(fù)偏差。拼裝時嚴(yán)格控制腹板11與下翼緣板13之間的垂直度，拼裝前預(yù)留部分焊接收縮量，拼裝時，為了防止焊接變形，在腹板11和下翼緣板13焊縫處每間隔IOOOmm的距離在腹板11兩側(cè)加設(shè)加肋板10 ;然后將雙曲面折彎好的H型鋼上翼緣板12吊裝上拼裝胎架，以腹板11為基準(zhǔn)，依次在上翼緣板12上取坐標(biāo)點(diǎn)，吊垂線，確保拼裝的精度，上翼緣板12垂直腹板11平面，用碼板點(diǎn)焊牢固；10)焊接腹板11與下翼緣板13之間的焊縫；11)將構(gòu)件從胎架中吊裝出，翻身焊接腹板11與上翼緣12之間的焊縫，嚴(yán)格控制焊接變形，防止桿件焊接產(chǎn)生扭曲、旁彎翻身焊接腹板與上翼緣板之間的焊縫；12)返胎復(fù)檢，用全站儀進(jìn)行三維坐標(biāo)17檢測。本實(shí)施例解決了雙曲面H型鋼的制作這一難題，使用設(shè)備簡單，有效的節(jié)約成本的同時能保證制作精度，并簡化了制作流程，縮短制作工期，以提高了制作效率和生產(chǎn)效率。表I
權(quán)利要求
1.一種雙曲面H型鋼的制作方法，其特征在于包括如下步驟1)水平板來料材質(zhì)復(fù)驗(yàn)、水平板平板、預(yù)處理；2)計算機(jī)三維立體放樣，將曲面H型鋼的腹板、翼緣板平面展開；3)按照展開圖形在數(shù)控切割機(jī)上將曲面H型鋼的腹板、翼緣板切割下料；4)對H型鋼腹板開坡口后，進(jìn)行對接焊接；5)在腹板、翼緣板上劃好折彎線和拼裝線；6)根據(jù)三維坐標(biāo)進(jìn)行折彎胎架的制作；7)采用火焰矯正輔助冷彎成型的方法對腹板、翼緣板進(jìn)行折彎；8)拼裝胎架的制作；9)上下翼緣板分別上拼裝胎架組拼定位焊點(diǎn)焊；10)焊接腹板與下翼緣板之間的焊縫；11)將構(gòu)件從胎架中吊裝出，翻身焊接腹板與上翼緣板之間的焊縫；12 )返胎復(fù)檢，用全站儀進(jìn)行三維坐標(biāo)檢測。
2.如權(quán)利要求I所述的一種雙曲面H型鋼的制作方法，其特征在于所述的步驟6)中折彎胎架包括槽型鋼、水平板、千斤頂、耳板、壓桿；其中所述的槽型鋼上分別安裝有水平板和耳板，所述的水平板上安裝有千斤頂；所述的耳板上通過螺栓安裝有壓桿；折彎胎架根據(jù)計算機(jī)對曲面H型鋼的腹板、翼緣板放樣，確定壓板高程，然后將下料后的曲面H型鋼腹板、翼緣板分別放置在胎架上，并采用壓桿固定，根據(jù)彎曲程度，用千斤頂頂壓腹板或翼緣 板；采取火焰矯正加外力輔助的方法使腹板或翼緣板實(shí)現(xiàn)理論折彎尺寸，逐步實(shí)現(xiàn)工件的折彎成型。
3.如權(quán)利要求2所述的一種雙曲面H型鋼的制作方法，其特征在于所述的火焰校正溫度為 600 - 900°C。
4.如權(quán)利要求2所述的一種雙曲面H型鋼的制作方法，其特征在于所述的步驟8)中拼裝胎架包括立柱、橫向連接槽型鋼、平臺梁；所述的拼裝胎架在水平的鋼平臺上搭建而成；其中每2個立柱為一組，每組中的2個立柱之間安裝有橫向連接槽型鋼；其上安裝有平臺梁；每組立柱之間通過鋼板條連接并彎曲成所述的曲面H型鋼的腹板、翼緣板的彎度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙曲面H型鋼的制作方法，包括如下步驟1)水平板來料材質(zhì)復(fù)驗(yàn)、水平板平板、預(yù)處理；2)計算機(jī)三維立體放樣，平面展開；3)在數(shù)控切割機(jī)上切割下料；4)對H型鋼腹板開坡口后，進(jìn)行對接焊接；5)在腹板、翼緣板上劃好折彎線和拼裝線；6)根據(jù)三維坐標(biāo)進(jìn)行折彎胎架的制作；7)采用火焰矯正輔助冷彎成型的方法對腹板、翼緣板進(jìn)行折彎；8)拼裝胎架的制作；9)上下翼緣板分別上拼裝胎架組拼定位焊點(diǎn)焊；10)焊接腹板與下翼緣板之間的焊縫；11)將構(gòu)件從胎架中吊裝出，翻身焊接腹板與上翼緣板之間的焊縫；12)返胎復(fù)檢，用全站儀進(jìn)行三維坐標(biāo)檢測。本發(fā)明使用設(shè)備簡單，提高了制作效率和生產(chǎn)效率。
文檔編號B23P17/00GK102896480SQ20121041660
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者閆坤 申請人:盈都橋梁鋼構(gòu)工程有限公司