一種雙扭箱型彎曲構件的製作方法

2023-09-09 21:49:40

專利名稱：一種雙扭箱型彎曲構件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種箱型構件的製作方法，具體是涉及一種雙扭箱型彎曲構件的 製作方法。
背景技術：
昆明新機場航站樓屋頂為雙曲面外形，南北方向長約850m，東西方向寬約 1120m，投影面積約13萬平方米，在航站樓南端入口處有22m 32m的室外懸挑 屋頂、北端局部區域設有llm的懸挑屋頂。屋頂結構設6道溫度縫，將整個航站 樓屋頂分為七部分。屋頂支承使用了彩帶結構，該結構全部採用了雙扭箱型彎曲 構件，其截面基本尺寸為750 ramX3000 mra 750 mmX4300 mm，鋼板板厚涉及 25mm 90mni。公知的箱型彎曲構件，加工製作採用傳統磨具工藝和傳統火工彎板 工藝。但對於板厚在25mm 90mm的大尺寸箱型彎曲構件的製作，若採用傳統的 模具工藝和傳統火工彎板工藝，則會出現焊接不牢、變形大、誤差多、成本高、 能源耗費大、施工效率低等技術問題。

發明內容
發明目的本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種雙扭箱型彎 曲構件的製作方法。
技術方案為了實現以上目的，本發明所述的一種雙扭箱型彎曲構件的製作 方法，其構件由上翼緣板、下翼緣板、左腹板、右腹板、橫向隔板、縱向隔板、
加勁條組裝焊接而成，其製作步驟如下
(1) 準備四塊平面鋼板；
(2) 將平面鋼板按要求尺寸壓製成空間扭曲的上翼緣板、下翼緣板、左腹板 和右腹板；
(3) 按構件內部形狀和尺寸製作橫向隔板、縱向隔板、加勁條；
(4) 製作用於裝配、焊接的胎架；
(5) 將下翼緣板放置在胎架上，並與胎架貼合；
(6) 對板件進行預熱；
(7) 在下翼緣板上定位橫向隔板、縱向隔板的位置，將一組橫向隔板間隔直 立焊接在下翼緣板橫向位置上，一組縱向隔板間隔直立焊接在下翼緣板縱向位置 上；(8) 將上翼緣板安裝在橫向隔板、縱向隔板的頂部，並用夾具進行固定，然 後將上翼緣板與橫向隔板、縱向隔板進行焊接； 一組加勁條焊接在橫向隔板與上 翼緣板貼合處， 一組加勁條焊接在橫向隔板與下翼緣板貼合處；
(9) 將左腹板、右腹板分別安裝於橫向隔板的左右兩側，並用夾具進行固定， 然後將左腹板、右腹板與橫向隔板進行焊接；
(10) 對整個構件檢驗、修補、打磨和矯正處理；
(11) 構件探傷，噴砂除鏽；
(12) 油漆整個構件
上述過程中(7)、 (8)和(9)中，焊接後進行後熱處理，即為消氫處理， 用電加熱的方法對焊縫及其兩側的局部板材均勻加熱並用保溫隔熱材料包裹保 溫0.5小時 6小時，溫度為200'C 350'C,然後在空氣中自然冷卻；電加熱可 選用在板件上焊上均勻懸掛有電加熱器的碰釘，然後採用保溫隔熱材料將電加熱 器包好，外用一層鉛絲網將保溫材料緊固，進行均勻加熱；保溫隔熱材料一般選 用石棉；採用這樣的後熱處理可使焊前因故滲入熔池的擴散氫迅速逸出，防止焊 縫及熱影響區內出現氫致裂紋。
上述過程(2)中，壓制上翼緣板、下翼緣板、左腹板和右腹板的具體方法 為先將空間扭曲的上翼緣板、下翼緣板、左腹板和右腹板進行平面展開放樣， 將其板邊空間輪廓線形展開為平面輪廓線形，板平面內的線形通過切割實現，切 割下料完成後，然後用三輥巻板機巻製成形，局部配以油壓機整形。
彎扭構件的組裝均應在專用胎架上進行安裝焊接，專用胎架製作時，胎架的 高度方向的線形根據構件自身高度方向的線形設置，採用全站儀進行定位；而胎 架寬度方向的線形根據地樣線及輪廓投影線確定；並且胎架上口線型與構件表面 外形相吻合;所述胎架，其定位尺寸誤差為(0ram lmm)，上口水平度誤差為(0im lmm)，標高誤差為(Oram 0. 5mm)。
上述過程(6)中預熱指焊前對焊縫兩側IOO皿範圍內進行預熱，預熱採用 陶瓷電加熱板，預熱溫度100'C 150'C，加熱時通過測溫儀和溫控儀測量控制 溫度.
在焊接內隔板及加強筋肋板前必須對已安裝結束的各零件的定位準確性復 査無誤後方可進行焊接。
由於本發明為一種雙扭箱型彎曲構件的製作方法，所用鋼板板材厚,扭度大， 在自由狀態下的尺寸精度難以保證，這就需要根據構件的形狀選用夾具，將構件 處於固定的狀態下進行裝配、定位、焊接，從而達到控制焊接變形的目的。有益效果本發明提供的一種雙扭箱型彎曲構件的製作方法，與現有技術相 比具有以下優點1、焊接後進行後熱處理可使焊前因故滲入熔池的擴散氫迅速 逸出，防止焊縫及熱影響區內出現氫致裂紋，提高了產品質量；2、本發明將彎 扭板件在胎架上組裝焊接形成雙扭箱型彎曲構件，用數控模具代替傳統的整體模 具，擴大了加工範圍，提高了加工精度；3、通過胎架的精確製作，雙扭箱型彎 曲構件的尺寸精度高，誤差小；4、通過分段成形，實現小設備成型大工件，解 決了傳統製作工藝難以解決的大厚度，高扭曲構件製作難題，節約了能源消耗， 減低了成本，提高了生產效率。


圖l為本發明所製作構件的一種結構的示意圖； 圖2為本發明所製作構件的一種橫切面示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於 說明本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員 對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。
如圖l、圖2所示的雙扭箱型彎曲構件的製作方法，其構件由上翼緣板21、 下翼緣板22、左腹板23、右腹板24、橫向隔板25、縱向隔板26、加勁條27組 裝焊接而成，構件板厚25mm，扭曲度20度，其製作步驟如下
(1) 準備四塊平面鋼板；
(2) 將空間扭曲的上翼緣板21、下翼緣板22、左腹板23和右腹板24進行平 面展開放樣，將其板邊空間輪廓線形展開為平面輪廓線形，板平面內的線形通過 切割實現，切割下料完成後，用三輥巻板機巻製成形，局部配以油壓機整形，壓 制時按照實際壓制情況進行調形，定位和成形，直到整張板達到要求成形完畢；
(3) 按構件內部形狀和尺寸製作橫向隔板25、縱向隔板26、加勁條27，並 且在每塊內隔板的中心開一個方形孔，方便內部焊接；
(4) 製作用於焊接的胎架時，胎架的高度方向的線形根據構件自身高度方向 的線形設置，採用全站儀進行定位；而胎架寬度方向的線形根據地樣線及輪廓投 影線確定；並且胎架上口線型與構件表面外形相吻合；
(5) 將下翼緣板22放置在胎架上，並與胎架貼合；
(6) 焊接前對焊縫兩側lOOmra範圍內進行預熱，預熱採用陶瓷電加熱板，預 熱溫度10(TC 150。C，加熱時通過測溫儀和溫控儀測量控制溫度；
(7) 在下翼緣板22上定位橫向隔板25、縱向隔板26的位置，將一組橫向隔 板25間隔直立焊接在下翼緣板22橫向位置上， 一組縱向隔板25間隔直立焊接在下翼緣板22縱向位置上；
(8) 將上翼緣板21安裝在橫向隔板25、縱向隔板26的頂部，並用夾具進行 固定，然後將上翼緣板21與橫向隔板25、縱向隔板26進行焊接； 一組加勁條 27焊接在橫向隔板25與上翼緣板21貼合處，另一組加勁條27焊接在橫向隔板 25與下翼緣板22貼合處；
(9) 將左腹板23、右腹板24分別安裝於橫向隔板25的左右兩側，並用夾具 進行固定，然後將左腹板23、右腹板24與橫向隔板25進行焊接；
焊接後進行後熱處理，用電加熱的方法對焊縫及其兩側的局部板材均勻加熱 並用石棉包裹溫度為200'C 250'C，保溫0.5小時，然後在空氣中冷卻；
(10) 對整個構件檢驗、修補、打磨和矯正處理；
(11) 構件探傷，噴砂除鏽；
(12) 油漆整個構件。
權利要求
1、一種雙扭箱型彎曲構件的製作方法，所述構件由上翼緣板(21)、下翼緣板(22)、左腹板(23)、右腹板(24)、橫向隔板(25)、縱向隔板(26)、加勁條(27)組裝焊接而成，其特徵在於其製作步驟如下(1)準備四塊平面鋼板；(2)將平面鋼板按要求尺寸壓製成空間扭曲的上翼緣板(21)、下翼緣板(22)、左腹板(23)和右腹板(24)；(3)按構件內部形狀和尺寸製作橫向隔板(25)、縱向隔板(26)、加勁條(27)；(4)製作用於組裝、焊接的胎架；(5)將下翼緣板(22)放置在胎架上，並與胎架貼合；(6)對板件進行預熱；(7)在下翼緣板(22)上定位橫向隔板(25)、縱向隔板(26)的位置，將一組橫向隔板(25)間隔直立焊接在下翼緣板(22)橫向位置上，一組縱向隔板(26)間隔直立焊接在下翼緣板(22)縱向位置上；(8)將上翼緣板(21)安裝在橫向隔板(25)、縱向隔板(26)的頂部，並用夾具進行固定，然後將上翼緣板(21)與橫向隔板(25)、縱向隔板(26)進行焊接；一組加勁條(27)焊接在橫向隔板(25)與上翼緣板(21)的貼合處，另一組加勁條(27)焊接在橫向隔板(25)與下翼緣板(22)的貼合處；(9)將左腹板(23)、右腹板(24)分別安裝於橫向隔板(25)的左右兩側，並用夾具進行固定，然後將左腹板(23)、右腹板(24)與橫向隔板(25)焊接在一起；(10)對整個構件檢驗、修補、打磨和矯正處理；(11)構件探傷，噴砂除鏽；(12)油漆整個構件。
2、 根據權利要求1所述的一種雙扭箱形彎曲構件的製作方法，其特徵在於 步驟(7)、 (8)、 (9)中，焊接後要進行後熱處理。
3、 根據權利要求2所述的一種雙扭箱形彎曲構件的製作方法，其特徵在於 所述後熱處理是用電加熱的方法對焊縫及其兩側的局部板材均勻加熱並用保溫 隔熱材料包裹保溫0. 5小時 6小時，溫度為200°C 350°C，然後在空氣中自然 冷卻。
4、 根據權利要求1所述的一種雙扭箱型彎曲構件的製作方法，其特徵在於 步驟(2)中，壓制上翼緣板(21)、下翼緣板(22)、左腹板(23)和右腹板(24)的具體方法為先將空間扭曲的上翼緣板(21)、下翼緣板(22)、左腹板(23) 和右腹板(24)進行平面展開放樣，將其板邊空間輪廓線形展開為平面輪廓線形， 板平面內的線形通過切割實現，切割下料完成後，然後用三輥巻板機巻製成形， 局部配以油壓機整形完成。
5、 根據權利要求1所述的一種雙扭箱型彎曲構件的製作方法，其特徵在於: 步驟(4)中的組裝、焊接胎架，其高度方向的線形根據構件自身高度方向的線 形設置，採用全站儀進行定位；而胎架寬度方向的線形根據地樣線及輪廓投影線 確定；並且胎架上口線型與構件表面外形相吻合；所述胎架，其定位尺寸誤差為3mm lmra.，上口水平度誤差為 0mm lram ，標高誤差為 Omm 0.5mm 。
6、 根據權利要求1所述的一種雙扭箱型彎曲構件的製作方法，其特徵在於: 步驟(6)中預熱指焊前對焊縫兩側lOOmm範圍內進行預熱，預熱採用陶瓷電加 熱板，預熱溫度100'C 15(TC，加熱時通過測溫儀和溫控儀測量控制溫度。
7、 根據權利要求3所述的一種雙扭箱型彎曲構件的製作方法，其特徵在於: 所述加熱溫度為200'C 250'C。
全文摘要
本發明公開了一種雙扭箱型彎曲構件的製作方法，其構件由上翼緣板、下翼緣板、兩側腹板、橫向隔板、縱向隔板、加勁條組裝焊接而成，製作步驟如下1.準備四塊平面鋼板；2.壓制上翼緣板、下翼緣板、兩側緣腹板；3.製作橫向隔板、縱向隔板、加強筋肋板；4.製作組裝、焊接胎架；5.將下翼緣板安裝在胎架上，與之貼合；6.對板件預熱；7.在下翼緣板上定位縱橫向隔板、加勁條的位置並焊接；8.將上翼緣板安裝並焊接在隔板的頂部；9.將兩側腹板分別安裝並焊接於橫向隔板的兩側；10.對整個構件檢驗、修補、打磨和矯正處理；11.構件探傷，噴砂除鏽；12.油漆；本發明適用於板厚20mm～90mm，扭曲度0度～30度的雙扭箱形彎曲構件的工廠製作。
文檔編號B23K9/00GK101642841SQ20091003419
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月25日 優先權日2009年8月25日
發明者張菊花, 胡海國, 錢志忠 申請人:江蘇滬寧鋼機股份有限公司