一种梭形管的加工工法的制作方法

专利名称：一种梭形管的加工工法的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑钢结构领域中的钢构件加工工法，特别是一种大型的梭形管的加 工工法。
背景技术：
梭形管是一个二头细、中间粗、形状似橄榄形的杆件。即该种构件沿横向截面是 圆形，沿纵向也有一定的曲率。它是武汉火车站钢结构柱节点球与桁架的主要连接构 件，见下图1。其质量的好坏，直接影响到结构的强度与外观。尤其是外观，设计效果 与古建筑排山桁架之间的连杆相似二头小、中间鼓。因此加工要求和成形的技术含 量都相当高。它的长度、两端、中间尺寸都不一样；它的基本规格是厚18毫米、两 端直径240 319左右、中间直径400-500左右、长度1.5米~3.5米不一。在北京北站 工程中要求在短时间内制作大量的多品种的梭形管，数量有280根，而分成加工单件 就有1120片，其中有720片尺寸不一样。
按传统工艺中，有两种加工方法
第一、浇铸法，浇铸必须要造型，橄榄形的造型加上中间空洞壁厚保证18毫米相 当难控制；并且品种之多，光洁度要求也高。所以从效益、效率、交货时间方面考虑 都不行。
第二、用整根橄榄形成形模，进行压制，且在做模具过程中，还要将弹性变形系 数考虑进去。所以，加工的难度也比较高。而加工模具的代价是本工件代价的十倍以 上，且品种有360种。所以从经济价值方面根本不可行。

发明内容
发明目的本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种梭形管 的加工工法。
技术方案本发明公开了一种梭形管的加工工法，包括以下步骤 步骤(一)，准备四片钢板； 步骤(二)，放样下料，包括
将梭形管中间最大直径处按其十字中心线分为左右两段，第一半截管和第二半截
管；
每个半截管沿其十字中心线各再分为对称的两片，即第一片和第二片，第三片和 第四片；
在每一片沿钢板纵向按100~150mm等间距沿纵向等分成各个不同半径圆弧的测 量位置；将以上每相邻两根圆弧测量位置之间按锥形管放样展开；再将两侧展开的相应点
分别圆滑地连接起来，此即为两侧面的展开线；
将以上每条圆弧展开的位置线打上洋冲眼，此即为横向半圆弧加工线； 将以上每条圆弧展开的位置线从圆弧中间点开始等分，并将这些相应等分点各自
沿纵向连接起来，此即为纵向圆弧度的加工线；
将对称的两片对称下料，画出圆弧两侧及大小头处的坡口形式；
步骤(三)数控切割沿纵向圆弧度等分线喷粉画线，然后切割四周并开好四周
坡口；
步骤(四)压制加工
使用包括上、下模的成形模以及延伸压模；
先用上、下模和延伸压模去压每片钢板的两个侧面，然后从两侧向中间下压； 下压时，先压出横向半圆的圆弧度，再压出纵向圆弧度；边压边用横向和纵向圆 弧样板去检查横向和纵向圆弧度；反复纵、横向压制和用纵、横向样板检査，直至纵 向和横向样板与相应圆弧处的误差小于士〖mm;且两个侧面线组成的平面要与十字中心 线在同一平面上；
步骤(五)组装
将压制好的同一个半截管的两片组装焊接； 将压制好的另一个半截管的两片组装焊接； 将两个半截管组装焊接，最终得到所述梭形管。
有益效果本发明所述的梭形管的加工工法简单，加工步骤简洁，耗时间短，有 效节约了加工成本。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/ 或其他方面的优点将会变得更加清楚。 图l为梭形管的结构示意图。
图2为半截管的两片钢板中四分之一片的放样展开图3a、图3b、图3c分别是图2中的A-A面、B-B面和C-C面剖视图。
图4a与图4b为本发明加工方法中上、下多用模的结构示意图。
图5a、图5b、图5c、图5d、图5e、图5f为本发明加工方法中的多用延伸压模的
结构示意图。
图6a与图6b为本发明中初步加工示意图。
图7a与图7b为本发明中加上延伸模块的压制加工示意图。
具体实施例方式本发明公开了一种梭形管的加工工法，梭形管形状如图1所示，其具体加工工艺 如下
(一)、放样
如图l所示 一根杆件在中间直径最大处按其十字中心线39分成两段即两个半截 管第一半截管5和第二半截管6，每个半截管再分为对称的两片，故每根梭形管分成 四片加工而成。即共分为4片左半截第一片1和第二片2是对称的；右半截第三片3 和第四片4是对称的。
四片中的一片的展开图及相应处内半径值，如图2所示
1、 将橄榄梭形管从中间最大直径处按其十字中心线39分成两段，每段再对称分
成两片，故每根杆件要加工四片。两段的分界位置正好设置在该橄榄梭形管的最粗处。
展开时先将每片按纵向100 500长分成若干圆弧测量位置，如JJ'， MM'， NN，......，
每两个相邻圆弧测量位置(即称为一节)之间按锥形管展开、展开后按顺序在中心线 上排列，再圆滑地连接两侧边各节锥形管展开线23和24。小头处21为与球型或衍架 管相贯处，以锥形展开曲线为准。大头处22为与另外半截管的连接处，以展开两端点 用直线连接而成(因大头处展开弧长和弦长基本相等)。将以上每相邻两根圆弧测量位 置即两侧面之间，如MM'与NN'间，NN'与PP'之间......按锥形管放样展开，再
将两侧放样展开所得的相邻点J、 M、 N、 P、......和J'、 M'、 N'、 P，......分别各
自圆滑地连接起来，此即为两侧的展开线23、 24。
2、 每节处的位置线应用数控画线，同时标出压制内半径。
3、 如图3a中A-A所示小头处21因要与其他构件斜向相交接，放样展开时可按要 求放样成相贯线，并可开好坡口，坡口反斜20度；如图3c中C-C所示大头处22为垂 直于中心线的直线，坡口为反斜15度。如图3b中B-B所示两侧边23和24处为曲线， 坡口也是反斜15度。加工方向是反斜正压(图中Z为正面，F为反面)。
4、 如图2所示，将以上每条不同半径圆弧展开的测量位置如MM'、NN'、PP，......
线敲上洋冲印35，此即为横向半圆弧的加工线25。
5、 将以上每条圆弧展开的测量位置线25从圆弧中间点开始等分，其等分间距为 约60mm。(如可等分为6等分，8等分......，其等分数量可按横向半圆弧展开长度大
小而定，当半径大时，可多分一些，压制起来比较准确)；并将这些相应等分点各自沿 纵向连接起来，此即为纵向圆弧度的加工线26，如图2所示。
6、 另一片与之相对称，即对称下料。两侧23和24及大小头处21和22的坡口形 式见图3a、图3b以及图3c。
7、 按每个圆弧测量位置25的成形半径做好横向加工样板，加工时对每个圆弧测 量位置的成形尺寸进行检测。误差士〖mm。8、按各条纵向弧形的曲率做好加工样板，对加工好的橄榄形管要与其相对应的样 板相符。误差士〖mm。
(二) 、切割下料
按图纸要求选用材料，在数控喷粉画线后进行数控切割；并注明每个圆弧测量位 置的圆半径尺寸；写好件号、开好大，小头处21和22及二侧端面23和24处；即四 周坡口。
(三) 、加工
1、 先制作加工成形模(分上、下模31和32)和延伸压模36，并按各种要用到的 每种内半径的延伸模36各做3块。
如图4a， 4b以及图6a、图7b、图7a、图7b所示，多用模31 、32是一套用60mm 100mm 厚钢板加工成双曲形状的简易模具。在加工橄榄形杆件时，可根据工件的尺寸，曲率 半径的大小，互相配对选用。用控制下压量和进料量，来确保压制进度和质量。在图3 中，本发明所述的多用成型模块包括上模31和下模32。待加工的钢板35位于上模31 和下模32之间。下模32的上表面上设有截面为圆弧状的凹面33，上模下表面是截面 为圆弧状凸面34，与下模的上表面适配。上模31与待加工的钢板35之间还设有如图 5a、图5b、图5c、图5d、图5e、图5f所示的延伸模块36，由此可以根据不同的需要， 更换圆弧半径大小不同的上模31和延伸模块36。
2、 加工工序
1) 先用纵向加工用成型模31、 32压形先压两个侧边，再向中间延伸压形，直 至纵向、横向初步压成橄榄形，如图6a和图6b所示，图6b为图6a的A-A向剖视图。
2) 再将延伸模块36放在上模31和板件中间；且下模32两端一头用一块钢板37 搁空；然后用上模31去压延伸模块36:先确保横向曲线形，再保纵向曲线形。反复精 整，用横向和纵向样板检查，误差均土〖毫米为止。精整后还要确保两侧面23和24所 在的平面应与十字中心线38在同一个平面上，如图7a和图7b所示，图7b为图7a的 B-B向剖视图。
(四) 组装-
1、 将压制好的同一个半截管5的对称两片1和2组装焊接好。
2、 将压制好的另一个半截管6的对称两片3和4组装焊接好。
3、 将两个半截管5和6对接组装成梭形管，焊接好并检査合格交验。 本发明提供了一种梭形管的加工工法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法
和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些 改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有 技术加以实现。
权利要求
1、一种梭形管的加工工法，其特征在于，包括以下步骤步骤(一)，准备四片钢板；步骤(二)，放样下料，包括将梭形管中间最大直径处按其十字中心线(39)分为左右两段，第一半截管(5)和第二半截管(6)；每个半截管沿其十字中心线(38)各再分为对称的两片，即第一片(1)和第二片(2)，第三片(3)和第四片(4)；在每一片沿钢板纵向按100～150mm等间距沿纵向等分成各个不同半径圆弧的测量位置；将以上每相邻两根圆弧测量位置之间按锥形管放样展开；再将两侧展开的相应点分别圆滑地连接起来，此即为两侧面的展开线；将以上每条圆弧展开的位置线打上洋冲眼，此即为横向半圆弧加工线(25)；将以上每条圆弧展开的位置线从圆弧中间点开始等分，并将这些相应等分点各自沿纵向连接起来，此即为纵向圆弧度的加工线(26)；将对称的两片对称下料，画出圆弧两侧及大小头处的坡口形式；步骤(三)数控切割沿纵向圆弧度等分线(26)喷粉画线，然后切割四周并开好四周坡口；步骤(四)压制加工使用包括上、下模(31)和(32)的成形模以及延伸压模(36)；先用上、下模(31)、(32)和延伸压模(36)去压每片钢板的两个侧面，然后从两侧向中间下压；下压时，先压出横向半圆的圆弧度，再压出纵向圆弧度；边压边用横向和纵向圆弧样板去检查横向和纵向圆弧度；反复纵、横向压制和用纵、横向样板检查，直至纵向和横向样板与相应圆弧处的误差小于±13mm；且两个侧面线组成的平面要与十字中心线(38)在同一平面上；步骤(五)组装将压制好的同一个半截管的两片组装焊接；将压制好的另一个半截管的两片组装焊接；将两个半截管组装焊接，最终得到所述梭形管。
全文摘要
本发明公开了一种梭形管的加工工法，包括步骤(一)准备四片钢板；步骤(二)放样下料；步骤(三)数控切割数控画线、纵向圆弧度等分线切割下料，喷粉画线，开好四周坡口；步骤(四)压制加工(1)使用包括上、下模的成形模以及延伸压模；(2)先用上、下模和延伸压模去压两个侧面，然后由两侧向中间下压；(3)下压时，先压出横向半圆的圆弧度，再压出纵向圆弧度；边压边用横向和纵向圆弧样板去检查横向和纵向圆弧度；直至纵向和横向样板与相应圆弧处的误差小于±₁³mm；且两个侧面线组成的平面要与中心轴在同一个平面上；步骤(五)组装；最终得到所述梭形管。本发明的梭形管的加工工法简单，加工步骤简洁，耗时间短，有效节约了加工成本。
文档编号F16S3/00GK101592285SQ200910033498
公开日2009年12月2日 申请日期2009年6月15日 优先权日2009年6月15日
发明者丁剑强, 廖工华, 磊 徐, 杨建明, 狄春良, 赵明祥, 顾晓付 申请人:江苏沪宁钢机股份有限公司