專利名稱：大型曲線型鋼管冷彎成型的加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬構(gòu)件加工工藝，主要應(yīng)用于建筑鋼結(jié)構(gòu)彎曲構(gòu)件的加工工藝。
背景技術(shù)：
隨著建筑設(shè)計水平的提高和加工設(shè)備的發(fā)展，曲線型鋼管在建筑鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來越 多，由于曲線型鋼管的軸線是任意空間曲線且曲率是隨機變化的，大多構(gòu)件直徑特別大，壁 厚特別厚，屬非標(biāo)構(gòu)件，若采用熱軋工藝成型，需特殊制模，還要對現(xiàn)有冶煉設(shè)備進行改造， 這樣一來，不但成本高昂，而且周期較長，對于一些直徑特別大、曲線形狀復(fù)雜的曲線型鋼 管，甚至還存在技術(shù)上或設(shè)備上難以克服的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)效率高且質(zhì)量好的大型曲線型鋼管冷彎成型的加工工藝。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
大型曲線型鋼管冷彎成型的加工工藝
1 )根據(jù)設(shè)計的曲線型鋼管長度計算出曲線型鋼管軸線的長度；
2) 將曲線型鋼管軸線進行等間距分段；
3) 以曲線型鋼管軸線的一端點作為坐標(biāo)圓點建立笛卡爾局部坐標(biāo)系；
4) 計算曲線型鋼管軸線分段點在笛卡爾局部坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；
5) 根據(jù)計算出的曲線型鋼管軸線的長度，再加兩端彎曲后的直段截除長度截取鋼管；
6) 在曲線型鋼管彎曲平面的曲線內(nèi)側(cè)管壁上劃一條與曲線型鋼管軸線同心的曲線，并在 截取的鋼管壁上標(biāo)注分段點的位置；
7) 將標(biāo)注分段點位置的鋼管在三輥或四輥彎曲機下根據(jù)曲線型鋼管軸線分段點的坐標(biāo)進 行彎曲成曲線型鋼管，或在大型液壓機下根據(jù)曲線型鋼管軸線分段點的坐標(biāo)進行壓彎成曲線 型鋼管。
所述將曲線型鋼管軸線進行等間距分段，在曲線型鋼管軸線有拐點處必需是分段點。 本發(fā)明由于對曲線型鋼管軸線進行分段并建立了分段點坐標(biāo)進行加工，不但生產(chǎn)效率高 和有效解決了大型鋼管冷彎成型加工的技術(shù)問題，而且能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實施例方式
大型曲線型鋼管冷彎成型的加工工藝的具體實施方式
如下-
現(xiàn)加工一根包絡(luò)長度為500米、寬度為16米的大型正弦曲線平面彎曲鋼管，在500米長 度內(nèi)有5個完整的振動周期，振幅為8米，圓鋼管的直徑為800毫米，壁厚為40毫米。
1)根據(jù)曲線型鋼管的包絡(luò)長度計算曲線型鋼管軸線的長度，計算方法可采用函數(shù)法或作 圖法，本例采用作圖法計算的長度為675.2米；2)將曲線型鋼管軸線等間距分段，曲線型鋼 管軸線拐點處必需是分段點，分段間距應(yīng)根據(jù)曲線型鋼管軸線曲率來確定，曲率越大分段間 距越小，曲率越小分段間距越大，本例在每l/4周期內(nèi)設(shè)9個分段點，將1/4波長分成10段， 在每個振動周期的開始時刻、1/4周期時刻、1/2周期時刻及振動結(jié)束時刻各設(shè)一個節(jié)點；3) 以曲線型鋼管軸線的一個端點為坐標(biāo)圓點建立笛卡爾局部坐標(biāo)系，建立坐標(biāo)系時，應(yīng)使曲線 型鋼管軸線所在的平面或曲線型鋼管軸線在某一方向的投影所在的平面位于XY坐標(biāo)平面 內(nèi)，本例以第一振動周期開始時刻軸線節(jié)點所處的位置和最后一個振動周期結(jié)束時刻軸線節(jié) 點所處的位置的連線為X軸，XY坐標(biāo)平面處于正弦曲線平面內(nèi)；4)計算曲線型鋼管軸線分 段點在笛卡爾局部坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，計算結(jié)果可直接標(biāo)注在曲線型鋼管軸線的分段點處也可 列表表示；5)根據(jù)計算的曲線型鋼管軸線長度進行截取鋼管，截取鋼管時應(yīng)增加兩端彎曲直 段截除長度，當(dāng)兩端彎曲直段截除長度采用后焊工藝時，兩端應(yīng)各增加100mm，彎曲結(jié)束后 再將增加部分截除，本例連續(xù)彎管工藝，因此，下料長度為675.4米；6)在曲線型鋼管彎曲 平面的曲線內(nèi)側(cè)管壁上劃一條與曲線型鋼管軸線同心的曲線，并在截取鋼管壁上標(biāo)注分段點 的位置；7)將標(biāo)注好分段點位置的鋼管在三輥或四輥彎曲機下進行彎曲，這適用于小截面平 面圓弧曲線鋼管，或在大型液壓機下進行壓彎，這適用于大截面平面曲線鋼管或空間曲線鋼 管，由于本例的曲線鋼管要加工成正弦曲線型，因此本例只能采用大型液壓機進行彎曲；彎 曲應(yīng)分多步進行，彎曲過程中應(yīng)邊彎曲邊檢查，直至曲線形狀達到設(shè)計要求的結(jié)果。
當(dāng)本例的曲線型鋼管還要求平面外彎曲時，此時，就成為空間曲線型鋼管的成型問題， 其工藝除Z向坐標(biāo)值不為O外，其余方法完全相同。
當(dāng)產(chǎn)品外觀與質(zhì)量檢查符合相關(guān)驗收標(biāo)準(zhǔn)要求后，即可得到合格的曲線型鋼管產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1. 大型曲線型鋼管冷彎成型的加工工藝1)根據(jù)設(shè)計的曲線型鋼管長度計算出曲線型鋼管軸線的長度；2)將曲線型鋼管軸線進行等間距分段；3)以曲線型鋼管軸線的一端點作為坐標(biāo)圓點建立笛卡爾局部坐標(biāo)系；4)計算曲線型鋼管軸線分段點在笛卡爾局部坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；5)根據(jù)計算出的曲線型鋼管軸線的長度，再加兩端彎曲后的直段截除長度截取鋼管；6)在曲線型鋼管彎曲平面的曲線內(nèi)側(cè)管壁上劃一條與曲線型鋼管軸線同心的曲線，并在截取鋼管壁上標(biāo)注分段點的位置；7)將標(biāo)注分段點位置的鋼管在三輥或四輥彎曲機下根據(jù)曲線型鋼管軸線分段點的坐標(biāo)進行彎曲成曲線型鋼管，或在大型液壓機下根據(jù)曲線型鋼管軸線分段點的坐標(biāo)進行壓彎成曲線型鋼管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型曲線型鋼管冷彎成型的加工工藝，其特征在于所述將曲 線型鋼管軸線進行等間距分段，在曲線型鋼管軸線有拐點處必需是分段點。
全文摘要
大型曲線型鋼管冷彎成型的加工工藝，先計算曲線型鋼管軸線長度，再將曲線型鋼管軸線等間距分段，以曲線型鋼管軸線的一端為坐標(biāo)圓點建立笛卡爾局部坐標(biāo)系，計算軸線分段點在笛卡爾局部坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，根椐計算的鋼管軸線長度進行鋼管下料，在曲線型鋼管彎曲平面曲線內(nèi)側(cè)管壁上劃一條與鋼管軸線同心的曲線，并標(biāo)注分段點的位置，把標(biāo)注分段點位置的鋼管在三輥或四輥彎曲機下進行彎曲成型，或在大型液壓機下進行壓變成型。本發(fā)明不但生產(chǎn)效率高和有效解決了大型曲線型鋼管成型加工的技術(shù)問題，而且能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量，并降低了成本。
文檔編號B21D7/00GK101380652SQ20081012157
公開日2009年3月11日 申請日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者挺 何, 揚 劉, 劉貴旺, 霞 吳, 周觀根, 施永夫 申請人:浙江東南網(wǎng)架股份有限公司