[发明专利]空间箱形扭曲构件的弯扭壁板成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种组拼钢构件制作方法，尤其是对空间箱形扭曲构件的弯扭壁板成型方法的改进。

背景技术

在钢结构工程中常用到由钢板组拼空间箱型截面扭曲构件，例如图1所示任意一个垂直于构件轴心线截面2，均为矩形或正方形的扭曲构件1。这种扭曲构件，造型极其复杂，加工制作难度非常大。现有技术制作此扭曲构件，是先将组成扭曲构件的壁板3加工成弯扭形状，再将4块成型的弯扭壁板通过焊接组拼成空间箱形扭曲构件。其中弯扭壁板的加工成型通常有四种方法：

1.纯用压机(例如油压机、水压机)压制成型：方法是先在下料的壁板上弹上工作线，例如中心线、边线以及压制线，然后由压机按线对钢板逐步压制，分段逐步成形，制成弯扭壁板。此法的不足是：不仅弯扭成型压力掌握困难；而且速度极慢，压制成型一块符合要求的弯扭壁板需要很长时间；再就是，压制成型精度相对较低，因此必须在周边放足足够的余量，成型后再进行切割，造成材料浪费多，从而加大了制作成本。

2.火工弯制成型：用火工，按照弯曲工作线，进行火工烘烤弯制。不足是：对材料烘烤时热加工、热矫正温度很高(600-900℃)，尤其是厚度较厚钢板，并且将一块钢板火工弯制成型，需要反复多次，弯制成型后还需退火处理，工序多，同样成型时间很长，并且不仅成型速度更慢；而且精度相对更差；再就是反复多次热加工，对材质会产生晶相不利变化(特别是在500℃～550℃时的蓝脆性影响，可能造成暗伤或断裂)，造成质量隐患。

3.三辊卷板机滚轧成型：单用三辊卷板机滚轧成型，是无法实现复杂的三维空间弯扭形状，即成型精度无法达到规定要求。

4.压机“无模成型”压制成型：即用一组(套)由计算机控制的多个紧靠的、可上下伸缩的模具头组成上、下成型模，采用计算机控制上下各模升降压制加工。虽然可以较精确地压制出扭曲壁板形状，不足是：设备成本大，要花费很大一笔费用购买一套由计算机控制的无模成型设备，并配上足够大的压机，加工成本高；其次，由于受压机的限制，一次成型的长度是有限的，一般只能最多压制4m长，若要继续接着压，则交接处可能有突变，故每次下料板长需限制在4m左右，从而增添了弯扭壁板的对接焊接工作量；再就是，压制成型中上下各模对板材成点状或不连续的小面积接触，易造成对母材的损伤，埋藏质量隐患。

并且现有技术，至今为止均为采用上述单一方法成型。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种成型速度快，加工成本低，精度高的空间箱形扭曲构件的弯扭壁板成型方法。

本发明目的实现，主要改进是：箱形扭曲构件的弯扭壁板成型，先用三辊卷板机滚轧成型，至接近弯扭壁板最终形状，再用压机进行精整定型，从而克服了上述现有技术的诸多不足，实现发明目的。具体说，本发明空间箱形扭曲构件的弯扭壁板成型方法，其特征在于弯扭壁板成型，先用三辊卷板机滚轧预成型，至接近弯扭壁板最终形状，再用压机对弯扭的壁板精整定型。

本发明方法所述先用三辊卷板机滚轧至接近弯扭壁板最终形状，是指由三辊卷板机对下料壁板，滚轧成型加工至接近最终定型形状，对滚轧成型的最终形状并无特别精确限定。如果滚轧成型形状与最终形状差异大，则随后压机成型工作量就相对大一些；如果滚轧成型形状与最终形状差异小，则随后压机成型工作量就相对小一些，两者间并无精确分界线。

本发明方法所用三辊卷板机，其中一种较好是采用数控液压三辊卷板机。

本发明空间箱形扭曲构件的弯扭壁板成型方法，将三辊卷板机滚轧成型与压机精整定型相组合，充分利用了三辊卷板机滚轧成型的快速，和高效率特点，以及压机成型精度高的特点，使两种成型方法的优缺点得到互补，不仅大大提高了弯扭壁板成型加工速度，和生产效率，成型时间要比火工弯制或纯用压机压型快四倍以上，与“无模成型”压机压制成型速度相近；而且加工精度高，精度要比火工弯制或纯压机成型，以及纯用卷板机滚轧成型要好得多。特别是本发明成型加工方法，不需高档设备，再加之高的生产效率，大大降低了成型加工成本，可较现有成型技术，降低加工成本约30％。此外，由于三辊卷板机滚轧是连续的，且无热加工，对母材基本没有损伤，质量可靠，加工长度也不受限制，一般可以加工12m或者更长，大大减少了壁板组拼焊拼工作量，也降低了生产成本。本发明方法是对现有加工成型技术的一大创新。

以下结合具体实施方式，进一步说明本发明。

附图说明

图1为空间箱形扭曲构件结构示意图。

图2为空间箱形扭曲构件三维示意图。

具体实施方式

实施例：按所需空间箱形扭曲构件1尺寸，对壁板3放样、展开下料、切割，在壁板上弹上工作线，先用数控液压三辊卷板机对切割下料后的钢板滚轧成型，至基本接近最终弯扭形状，再改用压机进行局部精整定型。在压机精整中过程用全站仪或数控扫描仪，或传统的样箱检验等方法，对精整定型检查确定，最后将各壁板拼装焊接组成空间箱形扭曲构件。