[发明专利]一种大直径厚壁钢管煨弯加工方法以及系统

说明书

本发明公开一种大直径厚壁钢管煨弯加工方法以及系统，所述方法包括以下步骤：选定加工基准面为待加工形状中相邻的第一弧线以及第二弧线中的第一弧线所在平面，加工大直径厚壁钢管的第一圆弧；建立以第一弧线与第二弧线分别在第一弧线与第二弧线之间的连接点处的切线所形成的过渡平面；以第一角度旋转大直径厚壁钢管使得加工基准面为过渡平面，加工大直径厚壁钢管的过渡圆弧；以第二角度旋转大直径厚壁钢管的过渡圆弧使得加工基准面为第二弧线所在平面，加工大直径厚壁钢管的第二圆弧。本发明能够对大直径厚壁钢管进行连续弯曲加工。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种大直径厚壁钢管煨弯加工方法以及系统。

背景技术

随着建筑技术的发展，大跨度空间网格结构广泛应用于各种类型的建筑，管型构件因其各向受力性能均衡，造型优美，越来越受到复杂造型设计师的青睐，与此同时，管型构件的造型越来越复杂，壁厚越来越大，常规的加工工艺难以满足设计需求，如何提升管型构件的加工制造水平是一个亟待解决的难题。

现有大直径厚壁钢管弯曲加工设备主要有：中频热加工设备、压力机冷压弯曲设备等。无论是进行热加工还是冷弯曲都是基于大直径厚壁钢管的一个工作平面，设定弯曲固定半径，使得管件局部受力，沿固定半径圆弧线路径逐点改变方向，从而达到弯曲的目的，也就是说设备提供了平面弯曲的方法。现有中频热加工设备要求：限于固定卡具和设备空间的要求，弯曲后的大直径厚壁钢管无法再进入工作台二次弯曲，因此，一根直线大直径厚壁钢管加工成多段不同曲率半径的连续圆弧，必须由一端开始加工依次弯曲到另一端结束，不能进行两次弯曲。现有加工工艺主要是各圆弧段的阐述，对于连续不同曲率半径弧线往往采用分段加工后再焊接连接的方法，但是对于大直径厚壁大直径厚壁钢管，连续弧线中每一段的弧长较小，若采用焊接的方法连接，不利于构件的安全性，更加的不经济。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对大直径厚壁钢管进行连续弯曲加工的大直径厚壁钢管煨弯加工方法以及系统。

为达到上述目的，本发明第一方面提出一种大直径厚壁钢管煨弯加工方法，包括以下步骤：

选定加工基准面为待加工形状中相邻的第一弧线以及第二弧线中的第一弧线所在平面，加工大直径厚壁钢管的第一圆弧；

建立以第一弧线与第二弧线分别在第一弧线与第二弧线之间的连接点处的切线所形成的过渡平面；

以第一角度旋转大直径厚壁钢管使得加工基准面为过渡平面，加工大直径厚壁钢管的过渡圆弧；

以第二角度旋转大直径厚壁钢管的过渡圆弧使得加工基准面为第二弧线所在平面，加工大直径厚壁钢管的第二圆弧。

优选地，所述第一角度为所述第一弧线所在平面与所述过渡平面之间的夹角。

优选地，所述第二角度为所述过滤平面与所述第二弧线所在平面之间的夹角。

优选地，所述方法进一步包括：

获取所述过渡圆弧的转折角α；

预设所述过渡圆弧的圆弧半径R；

根据所述过渡圆弧的转折角α以及圆弧半径R得到过渡圆弧的弧长L；

根据所述过渡圆弧的转折角α、圆弧半径R以及弧长L对大直径厚壁钢管进行加工，得到过渡圆弧。

优选地，所述过渡圆弧的转折角α为第一弧线与第二弧线分别在第一弧线与第二弧线之间的连接点处的切线的夹角，其中，

优选地，所述过渡圆弧的圆弧半径R不小于所述大直径厚壁钢管外径的3倍。

优选地，所述第一圆弧的弧长为第一弧线的长度与过渡圆弧的二分之一弧长的差值。

优选地，所述第二圆弧的弧长为第二弧线的长度与过渡圆弧的二分之一弧长的差值。