[发明专利]钢板弯扭加工工艺及其专用设备、以及弯扭构件加工工艺

说明书

技术领域

本发明属于钢结构构件加工领域，特别是涉及钢板弯扭加工。

背景技术

目前国内建筑用钢结构蓬勃发展，建筑风格复杂多变，形式多种多样。大弯扭钢构件的使用目前相对较少，但前景很广泛。对于弯扭构件的加工制作，国内几乎无可借鉴的经验，尤其是对截面规格为：450mm×2500mm×25mm×25mm，柱长为30m～45m米，最长达69.8m，弯扭角在20^o～52^o之间，弯扭量最大达1863mm，且每根钢柱弯扭程度各异的双向弯扭构件，由于结构外露，如何确保其在大高宽比、窄翼缘、焊接操作空间狭小的条件下，使其加工制作精度满足建筑效果要求，是一大难点。所面临的重大技术难题是：其中钢板弯扭加工难度较大，钢板零件压弯成型加工误差大；不同弯扭程度构件加工没有通用性；对弯扭构件放样下料准确度不完善；在极小的操作空间条件下内部劲板的焊接质量难以保证，特别是大弯扭箱型钢柱纵、横向隔板较多，且内部空间狭小，焊缝质量要求较高，焊接难度较大等问题，使得弯扭构件生产加工难度大，难以满足设计要求。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种钢板弯扭加工工艺，工艺简单，易于操作，保证加工质量；本发明的另一目的是提供一种钢板弯扭加工专用设备，结构简单，提高钢板弯扭加工效率，保证加工质量。本发明还有一发明目的是提供一种弯扭构件加工工艺，采用钢板弯扭加工工艺制钢板零件，设计整体紧凑工艺，加快工程进度，降低工程造价。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下：钢板弯扭加工工艺，板材置于单边固定双绞轴压弯设备，采用液压设备单点下压，夹具绕旋转绞轴转动，下压时先急后缓，循序渐进，分阶段进行；压弯过程用火焰配合机械校正，火焰温度比正常矫正温度低100℃；成型后持续加压静放2～3天即可。

本发明钢板弯扭加工专用设备——单边固定双绞轴压弯设备，分为固定侧和旋转侧夹具，夹具均由上板和下板构成，上板与下板之间由螺栓连接，固定侧夹具下板固定在支撑底座上，旋转侧夹具下板一端固定安装在带轴孔的连接板上，连接板通过旋转轴芯安装在绞支座上，另一端为悬空的加压端。

所述夹具上板和下板采用工字钢。

所述旋转侧夹具加压端带有挡板。

本发明弯扭构件的加工工艺按钢板弯扭→预组立→重新组立→焊接、探伤四步进行，具体工艺是：

第一步钢板弯扭：采用专用设备，分别将上翼缘板、下翼缘板、两侧腹板和纵向加劲板置于专用设备上，制作空间弯扭钢板，首先板材置于单边固定双绞轴压弯设备，采用液压设备单点下压，夹具绕旋转绞轴转动，下压时先急后缓，循序渐进，分阶段进行；压弯过程用火焰配合机械校正，火焰温度比正常矫正温度低100℃；成型后持续加压静放2～3天即可；

第二步预组立：根据不同弯扭构件的空间定位坐标，制作加工胎具，在胎具上进行构件的预组立，预组立过程中，采用机械配合火焰矫形及局部少量切割的方法，使加工构件空间定位坐标完全满足设计要求；

第三步重新组立：依次拆除零件钢板，坡口打磨，重新组立减少加工误差；

第四步焊接、探伤：调整焊接顺序、焊枪加长、盖板分段焊接以及相邻安装段拼接位置预留后焊开腹板进行内加劲板的焊接。

所述第二步预组立：将压弯完成的钢板，放在预制好的组拼胎架上，完成压型检查，根据压型符合情况，采用千斤顶配合钢楔子，将弯扭钢板紧密的附着在预制好的胎架上，采用机械适当配合火焰烘烤进行矫型；机械矫形方向以每边中心开始，向两端进行，整个过程应缓慢进行；将隔板、纵向加劲板、两块侧面板、面层钢板按图纸位置进行预拼，临时固定力求牢固，避免造成拼装过程中，出现零件偏移，错位；需进行局部矫型时，分析偏差产生的原因，并根据钢板矫型经验，对预组立完成的构件，根据情况进行矫形，矫形分两次进行：第一次矫形：根据每个部位（点）的不同情况，采取隔板少量切割，劲板、面板机械配合火焰矫形的方式，对预拼构件进行全面处理；第二次调形：为防止处理过程，局部产生二次变形，对处理完成的构件进行第二次检测，并对少量微小变形，进行微量调整。

所述第三步重新组立：将预组立、矫形完毕的构件钢板，依次拆除，为保证焊接质量，拆除后将钢板（零件）切割的坡口进行打磨，将打磨完毕后按预组立位置重新组立。

所述第四步焊接、探伤：在下翼缘板上定位内隔板及纵向加劲板的位置，将所有内隔板及纵向加劲板直立焊接在下翼缘板上；再在内隔板及纵向加劲板上覆盖上翼缘板并焊接完成；最后在上、下翼缘板的两侧焊接腹板，形成箱型空间弯扭构件；焊接完成24小时后，按要求进行探伤检测，表观质量检查合格，方可进入喷砂、涂刷及栓钉焊接工序。