專(zhuān)利名稱(chēng)：大型曲線(xiàn)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(jì)水平的提高和加工設(shè)備的發(fā)展，曲線(xiàn)型鋼管在建筑鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來(lái)越 多，由于曲線(xiàn)型鋼管的軸線(xiàn)是任意空間曲線(xiàn)且曲率是隨機(jī)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(duì)現(xiàn)有冶煉設(shè)備進(jìn)行改造， 這樣一來(lái)，不但成本高昂，而且周期較長(zhǎng)，對(duì)于一些直徑特別大、曲線(xiàn)形狀復(fù)雜的曲線(xiàn)型鋼 管，甚至還存在技術(shù)上或設(shè)備上難以克服的問(wèn)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(xiàn)型鋼管冷彎成型的加工工藝。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
大型曲線(xiàn)型鋼管冷彎成型的加工工藝
1 )根據(jù)設(shè)計(jì)的曲線(xiàn)型鋼管長(zhǎng)度計(jì)算出曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)的長(zhǎng)度；
2) 將曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)進(jìn)行等間距分段；
3) 以曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)的一端點(diǎn)作為坐標(biāo)圓點(diǎn)建立笛卡爾局部坐標(biāo)系；
4) 計(jì)算曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)分段點(diǎn)在笛卡爾局部坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；
5) 根據(jù)計(jì)算出的曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)的長(zhǎng)度，再加兩端彎曲后的直段截除長(zhǎng)度截取鋼管；
6) 在曲線(xiàn)型鋼管彎曲平面的曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)管壁上劃一條與曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)同心的曲線(xiàn)，并在 截取的鋼管壁上標(biāo)注分段點(diǎn)的位置；
7) 將標(biāo)注分段點(diǎn)位置的鋼管在三輥或四輥彎曲機(jī)下根據(jù)曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)分段點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn) 行彎曲成曲線(xiàn)型鋼管，或在大型液壓機(jī)下根據(jù)曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)分段點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行壓彎成曲線(xiàn) 型鋼管。
所述將曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)進(jìn)行等間距分段，在曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)有拐點(diǎn)處必需是分段點(diǎn)。 本發(fā)明由于對(duì)曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)進(jìn)行分段并建立了分段點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)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(wèn)題，而且能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式
大型曲線(xiàn)型鋼管冷彎成型的加工工藝的具體實(shí)施方式
如下-
現(xiàn)加工一根包絡(luò)長(zhǎng)度為500米、寬度為16米的大型正弦曲線(xiàn)平面彎曲鋼管，在500米長(zhǎng) 度內(nèi)有5個(gè)完整的振動(dòng)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(xiàn)型鋼管的包絡(luò)長(zhǎng)度計(jì)算曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)的長(zhǎng)度，計(jì)算方法可采用函數(shù)法或作 圖法，本例采用作圖法計(jì)算的長(zhǎng)度為675.2米；2)將曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)等間距分段，曲線(xiàn)型鋼 管軸線(xiàn)拐點(diǎn)處必需是分段點(diǎn)，分段間距應(yīng)根據(jù)曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)曲率來(lái)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(gè)分段點(diǎn)，將1/4波長(zhǎng)分成10段， 在每個(gè)振動(dòng)周期的開(kāi)始時(shí)刻、1/4周期時(shí)刻、1/2周期時(shí)刻及振動(dòng)結(jié)束時(shí)刻各設(shè)一個(gè)節(jié)點(diǎn)；3) 以曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)的一個(gè)端點(diǎn)為坐標(biāo)圓點(diǎn)建立笛卡爾局部坐標(biāo)系，建立坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)使曲線(xiàn) 型鋼管軸線(xiàn)所在的平面或曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)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(dòng)周期開(kāi)始時(shí)刻軸線(xiàn)節(jié)點(diǎn)所處的位置和最后一個(gè)振動(dòng)周期結(jié)束時(shí)刻軸線(xiàn)節(jié) 點(diǎn)所處的位置的連線(xiàn)為X軸，XY坐標(biāo)平面處于正弦曲線(xiàn)平面內(nèi)；4)計(jì)算曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)分 段點(diǎn)在笛卡爾局部坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，計(jì)算結(jié)果可直接標(biāo)注在曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)的分段點(diǎn)處也可 列表表示；5)根據(jù)計(jì)算的曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)長(zhǎng)度進(jìn)行截取鋼管，截取鋼管時(shí)應(yīng)增加兩端彎曲直 段截除長(zhǎng)度，當(dāng)兩端彎曲直段截除長(zhǎng)度采用后焊工藝時(shí)，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(zhǎng)度為675.4米；6)在曲線(xiàn)型鋼管彎曲 平面的曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)管壁上劃一條與曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)同心的曲線(xiàn)，并在截取鋼管壁上標(biāo)注分段點(diǎn) 的位置；7)將標(biāo)注好分段點(diǎn)位置的鋼管在三輥或四輥彎曲機(jī)下進(jìn)行彎曲，這適用于小截面平 面圓弧曲線(xiàn)鋼管，或在大型液壓機(jī)下進(jìn)行壓彎，這適用于大截面平面曲線(xiàn)鋼管或空間曲線(xiàn)鋼 管，由于本例的曲線(xiàn)鋼管要加工成正弦曲線(xiàn)型，因此本例只能采用大型液壓機(jī)進(jìn)行彎曲；彎 曲應(yīng)分多步進(jìn)行，彎曲過(guò)程中應(yīng)邊彎曲邊檢查，直至曲線(xiàn)形狀達(dá)到設(shè)計(jì)要求的結(jié)果。
當(dāng)本例的曲線(xiàn)型鋼管還要求平面外彎曲時(shí)，此時(shí)，就成為空間曲線(xiàn)型鋼管的成型問(wèn)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(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求后，即可得到合格的曲線(xiàn)型鋼管產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1. 大型曲線(xiàn)型鋼管冷彎成型的加工工藝1)根據(jù)設(shè)計(jì)的曲線(xiàn)型鋼管長(zhǎng)度計(jì)算出曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)的長(zhǎng)度；2)將曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)進(jìn)行等間距分段；3)以曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)的一端點(diǎn)作為坐標(biāo)圓點(diǎn)建立笛卡爾局部坐標(biāo)系；4)計(jì)算曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)分段點(diǎn)在笛卡爾局部坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；5)根據(jù)計(jì)算出的曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)的長(zhǎng)度，再加兩端彎曲后的直段截除長(zhǎng)度截取鋼管；6)在曲線(xiàn)型鋼管彎曲平面的曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)管壁上劃一條與曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)同心的曲線(xiàn)，并在截取鋼管壁上標(biāo)注分段點(diǎn)的位置；7)將標(biāo)注分段點(diǎn)位置的鋼管在三輥或四輥彎曲機(jī)下根據(jù)曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)分段點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行彎曲成曲線(xiàn)型鋼管，或在大型液壓機(jī)下根據(jù)曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)分段點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行壓彎成曲線(xiàn)型鋼管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型曲線(xiàn)型鋼管冷彎成型的加工工藝，其特征在于所述將曲 線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)進(jìn)行等間距分段，在曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)有拐點(diǎn)處必需是分段點(diǎn)。
全文摘要
大型曲線(xiàn)型鋼管冷彎成型的加工工藝，先計(jì)算曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)長(zhǎng)度，再將曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)等間距分段，以曲線(xiàn)型鋼管軸線(xiàn)的一端為坐標(biāo)圓點(diǎn)建立笛卡爾局部坐標(biāo)系，計(jì)算軸線(xiàn)分段點(diǎn)在笛卡爾局部坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，根椐計(jì)算的鋼管軸線(xiàn)長(zhǎng)度進(jìn)行鋼管下料，在曲線(xiàn)型鋼管彎曲平面曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)管壁上劃一條與鋼管軸線(xiàn)同心的曲線(xiàn)，并標(biāo)注分段點(diǎn)的位置，把標(biāo)注分段點(diǎn)位置的鋼管在三輥或四輥彎曲機(jī)下進(jìn)行彎曲成型，或在大型液壓機(jī)下進(jìn)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(xiàn)型鋼管成型加工的技術(shù)問(wèn)題，而且能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量，并降低了成本。
文檔編號(hào)B21D7/00GK101380652SQ20081012157
公開(kāi)日2009年3月11日 申請(qǐng)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(yáng) 劉, 劉貴旺, 霞 吳, 周觀根, 施永夫 申請(qǐng)人:浙江東南網(wǎng)架股份有限公司