專利名稱：相貫線彎弧管件的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彎弧管件的加工方法，尤其涉及一種相貫線彎弧管件的加工方法，用于鋼構(gòu)件的加工制造。
背景技術(shù)：
隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的設(shè)計、制造、安裝技術(shù)的蓬勃發(fā)展，近年來國內(nèi)各大中型城市涌現(xiàn)出了許多大空間、大跨度的鋼管桁架建筑，如會展中心、體育場館以及一些大型公共建筑等，這些建筑物設(shè)計造型獨特、不拘一格，有的氣勢磅礴給人視覺沖擊，有的體現(xiàn)地域特色，宛如一件藝術(shù)品，從而成為城市標(biāo)志?，F(xiàn)代的鋼管桁架的建筑物造型獨特，出現(xiàn)了一些制造難度高、工藝構(gòu)造復(fù)雜的鋼構(gòu)件。在一些鋼管桁架的工程項目中，我們經(jīng)常會碰到一些圓管桿件既有相貫線切口又有彎弧的要求，這樣的圓管構(gòu)件看似非常簡單，實際在制造過程中，構(gòu)件的準(zhǔn)確性非常難以控制，制造這樣的相貫線彎弧管件的加工順序是先用原材料直管在數(shù)控機(jī)床上切割出相貫線，然后再放到彎弧設(shè)備上進(jìn)行彎弧加工，加工合格的構(gòu)件進(jìn)行防腐處理后，即可發(fā)貨到工地現(xiàn)場安裝。數(shù)控相貫線等離子切割機(jī)的出現(xiàn)，很完美的解決了圓管相貫線切割精度的問題。但是對于相貫線圓管的彎弧方向問題，現(xiàn)有的設(shè)備沒有能夠很好解決。目前很多鋼構(gòu)企業(yè)對于圓管相貫線的切割，多數(shù)都采用非常先進(jìn)計算機(jī)編程、數(shù)控機(jī)床等離子切割的方法，極大的提高了構(gòu)件加工的準(zhǔn)確性。但是這些先進(jìn)的設(shè)備只能切割直鋼管的相貫線，仍然不能對弧形的圓管進(jìn)行切割，所以難度就出現(xiàn)在后道直管彎弧的工序上。相貫線數(shù)控機(jī)床非常輕松的、精確的切割完一根圓管，然而后道彎弧的工序就顯得不那么順利了，不知道把這根有相貫線的圓管擺在什么平面上進(jìn)行彎弧。這樣的相貫線直圓管上找不到用于彎弧的特征點，無法確定彎弧平面，這就是相貫線彎弧管件的加工難點。現(xiàn)有的相貫線彎弧管件的加工方法有兩種
方法一在電腦上畫出1:1大小的相貫線，測量出相貫線上特征點(最高點或最低點)與彎弧平面和管外壁交點的距離，提供給生產(chǎn)制作作為彎弧數(shù)據(jù)。應(yīng)該說，這種方法在電腦上是可以做到的，但與實際加工要求還有很大的距離，力口工出來的合格品少之又少，無法滿足批量生產(chǎn)的要求。方法二 這種方法就是現(xiàn)在比較常用的方法，首先將切割相貫線的圓管彎弧彎曲成一定形狀，彎弧的位置不要求準(zhǔn)確，然后在距離相貫口一定距離(通常為I米左右)的位置，將鋼管切割斷開，在管內(nèi)設(shè)置內(nèi)襯管、開坡口等，利用內(nèi)襯管的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到預(yù)定的形狀。這種加工方法比較直觀，也很實用，但是顯得很笨拙。缺點也很明顯首先增加了現(xiàn)場焊接的工作量，如果是遇到高空作業(yè)，就增加了很多的安裝時的麻煩；這種加工方法在選取斷點的時候也要注意避開管桁架的節(jié)點位置，以免焊縫重疊；同時也不能斷開相貫線管頭太長，太長會在旋轉(zhuǎn)調(diào)整相貫口位置時，導(dǎo)致桿件外形偏差太大，因此一般控制在I米以內(nèi)最好。綜上所述，現(xiàn)有的相貫線彎弧管件的加工方法，都無法滿足現(xiàn)有實際使用要求，控制精度差，加工工藝過程控制復(fù)雜，無法滿足批量生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種相貫線彎弧管件的加工方法。為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下
相貫線彎弧管件的加工方法，對管體進(jìn)行加工，管體的兩端設(shè)置有帶相貫線的缺口，所述的加工方法包括以下步驟
步驟一設(shè)置交管并選取特征點；
用計算機(jī)輔助設(shè)計和建模，在管體的兩端缺口上，分別設(shè)置交管，讓交管與管體產(chǎn)生相貫線，在相貫線上選取第一特征點和第二特征點；
步驟二 切割直管并確保特征點；
根據(jù)步驟一中建模和仿真設(shè)計結(jié)果，編制相關(guān)數(shù)控程序，用現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床，切割出管體相對應(yīng)的直管，在管體的兩端的相貫線上分別帶有第一特征點和第二特征點；
步驟三彎曲成型并確保特征點與彎曲接觸點共面；
對管體進(jìn)行彎曲，管體分別與彎曲設(shè)備點接觸，并形成一個平面，且第一特征點和第二特征點始終處于該平面上。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述步驟三中的彎曲設(shè)備包括第一彎曲輪、第二彎曲輪和第三彎曲輪，第一彎曲輪和第二彎曲輪設(shè)置在待彎曲的管體一側(cè)，第三彎曲輪設(shè)置在待彎曲的管體的另一側(cè)，且第三彎曲輪在第一彎曲輪和第二彎曲輪中心下方位置；第一彎曲輪、第二彎曲輪和第三彎曲輪形狀、大小相同，中間凹陷。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述管體與第一彎曲輪、第二彎曲輪和第三彎曲輪接觸部位為中間凹陷部位的中心點。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的實施效果如下
本發(fā)明所述相貫線彎弧管件的加工方法，通過設(shè)置若干特征點，確保彎曲過程中，特征點與彎曲接觸點共面，從而順利保證了管件的彎曲成型。特征點采用計算機(jī)仿真建模而成，數(shù)控加工時，操作人員很容易識別，彎曲成型時尋找彎曲平面非常直觀、非常容易操作，可以有效保證其成型。本發(fā)明所述的加工方法，通過實踐檢驗，相貫線彎弧管件的合格率達(dá)到99%以上，適合大批量生產(chǎn)，實施效果好。


圖1為本發(fā)明所述相貫線彎弧管件的主視 圖2為本發(fā)明所述相貫線彎弧管件的俯視 圖3為本發(fā)明所述相貫線彎弧管件與交管相交時的結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明所述相貫線彎弧管件處于直管狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意 圖5為本發(fā)明所述相貫線彎弧管件彎曲加工時的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合具體的實施例來說明本發(fā)明的內(nèi)容。如圖1所示，為本發(fā)明所述相貫線彎弧管件的主視圖，圖2為其俯視圖。本發(fā)明所述的相貫線彎弧管件包括管體1，管體I的外形為彎曲的弧狀。管體I的兩端設(shè)置有缺口，該缺口也為弧狀，用來與相鄰其他管件吻合與焊接。該缺口為管體I與相鄰管件的表面相交形成的，即產(chǎn)生了相貫線。相貫線彎弧管件的加工成型，應(yīng)該首先切割好帶相貫線的直管，如圖4所示；然后再對直管進(jìn)行彎曲加工，如圖5所示。而彎曲加工的控制難點是在切割好的相貫線直管上彎曲時，找不到彎弧的平面。因此，本發(fā)明的加工方法是，在切割帶有相貫線直管的時候，選取若干特征點，再在彎曲時保證這些特征點在彎弧的平面上。如圖4所示，為本發(fā)明所述相貫線彎弧管件處于直管狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖，用數(shù)控機(jī)床編制程序進(jìn)行直管切割為現(xiàn)有技術(shù)。如圖5所示，為本發(fā)明所述相貫線彎弧管件彎曲加工時的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明所述相貫線彎弧管件彎曲加工的設(shè)備包括第一彎曲輪5、第二彎曲輪6和第三彎曲輪7。第一彎曲輪5和第二彎曲輪6設(shè)置在待彎曲的管體I 一側(cè)，第三彎曲輪7設(shè)置在待彎曲的管體I的另一側(cè)，且第三彎曲輪7在第一彎曲輪5和第二彎曲輪6中心下方位置。第一彎曲輪5、第二彎曲輪6和第三彎曲輪7形狀、大小相同，中間凹陷。彎曲時，管體I通過第一彎曲輪5、第二彎曲輪6和第三彎曲輪7中間凹陷部位進(jìn)行擠壓，最終形成一定弧度的彎弧管件。為了確保帶有相貫線的管體I的加工成型，本發(fā)明所述的加工方法如下
步驟一設(shè)置交管2并選取特征點；
用計算機(jī)輔助設(shè)計和建模，在管體I的兩端缺口上，分別設(shè)置交管2，讓交管2與管體I產(chǎn)生相貫線，在相貫線上選取第一特征點3和第二特征點4，如圖3所示。步驟二 切割直管并確保特征點；
根據(jù)步驟一中建模和仿真設(shè)計結(jié)果，編制相關(guān)數(shù)控程序，用現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床，切割出管體I相對應(yīng)的直管，在管體I的兩端的相貫線上分別帶有第一特征點3和第二特征點4，如圖4所示。用數(shù)控機(jī)床編制程序進(jìn)行切割為現(xiàn)有技術(shù)，這很容易實現(xiàn)。步驟三彎曲成型并確保特征點與彎曲接觸點共面；
對管體I進(jìn)行彎曲，管體I分別與第一彎曲輪5、第二彎曲輪6和第三彎曲輪7中間凹陷部位只有一個點接觸，這三個點形成一個平面Sab。，為了確保相貫線彎弧管件的彎曲成型，第一特征點3和第二特征點4始終處于平面Sak上。實際上，管體I與第一彎曲輪5、第二彎曲輪6和第三彎曲輪7分別接觸時，所接觸部位就是中間凹陷部位的中心點，而這三個中心點是已知的，只要將第一特征點3和第二特征點4保證與三個中心點共面，就能順利完成彎曲加工。由于三個彎曲點與兩個特征點始終共面，因此管體I彎曲出來的弧度，正好是仿真設(shè)計的弧度，也就是實際需要的弧度。對于一端相貫口而另一端平口的鋼管彎弧來說，只要在相貫口的一端加入一個特征點，保證該特征點與三個彎曲點共面即可。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實施僅限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.相貫線彎弧管件的加工方法，對管體(I)進(jìn)行加工，管體(I)的兩端設(shè)置有帶相貫線的缺口，其特征是，所述的加工方法包括以下步驟步驟一設(shè)置交管(2)并選取特征點；用計算機(jī)輔助設(shè)計和建模，在管體(I)的兩端缺口上，分別設(shè)置交管(2)，讓交管(2)與管體(I)產(chǎn)生相貫線，在相貫線上選取第一特征點(3)和第二特征點(4);步驟二 切割直管并確保特征點；根據(jù)步驟一中建模和仿真設(shè)計結(jié)果，編制相關(guān)數(shù)控程序，用現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床，切割出管體(I)相對應(yīng)的直管，在管體(I)的兩端的相貫線上分別帶有第一特征點(3)和第二特征點(4)；步驟三彎曲成型并確保特征點與彎曲接觸點共面；對管體(I)進(jìn)行彎曲，管體(I)分別與彎曲設(shè)備點接觸，并形成一個平面，且第一特征點(3)和第二特征點(4)始終處于該平面上。
2.如權(quán)利要求1所述的相貫線彎弧管件的加工方法，其特征是，所述步驟三中的彎曲設(shè)備包括第一彎曲輪(5)、第二彎曲輪(6)和第三彎曲輪(7)，第一彎曲輪(5)和第二彎曲輪(6)設(shè)置在待彎曲的管體(I) 一側(cè)，第三彎曲輪(7)設(shè)置在待彎曲的管體(I)的另一側(cè)， 且第三彎曲輪(7)在第一彎曲輪(5)和第二彎曲輪(6)中心下方位置；第一彎曲輪(5)、第二彎曲輪(6)和第三彎曲輪(7)形狀、大小相同，中間凹陷。
3.如權(quán)利要求2所述的相貫線彎弧管件的加工方法，其特征是，所述管體(I)與第一彎曲輪(5)、第二彎曲輪(6)和第三彎曲輪(7)接觸部位為中間凹陷部位的中心點。
全文摘要
本發(fā)明涉及相貫線彎弧管件的加工方法，對管體進(jìn)行加工，管體的兩端設(shè)置有帶相貫線的缺口，所述的加工方法包括設(shè)置交管并選取特征點；切割直管并確保特征點；彎曲成型并確保特征點與彎曲接觸點共面。本發(fā)明所述相貫線彎弧管件的加工方法，通過設(shè)置若干特征點，確保彎曲過程中，特征點與彎曲接觸點共面，從而順利保證了管件的彎曲成型。特征點采用計算機(jī)仿真建模而成，數(shù)控加工時，操作人員很容易識別，彎曲成型時尋找彎曲平面非常直觀、非常容易操作，可以有效保證其成型。本發(fā)明所述的加工方法，通過實踐檢驗，相貫線彎弧管件的合格率達(dá)到99%以上，適合大批量生產(chǎn)，實施效果好。
文檔編號B23P13/00GK102990282SQ201210389438
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者姚勝紅 申請人:銅陵有色建安鋼構(gòu)有限責(zé)任公司