钢管拱桥管节钢板相贯线数控切割工艺制造技术

本发明专利技术涉及钢管拱桥拱肋管节制造过程中钢板数控切割工艺方法，包括数控火焰切割机，（1）通过几何法绘制钢管拱桥管节钢板相贯线的曲线图、并导入数控火焰切割机中，（2）在数控火焰切割机装有转角器，该转角器能使数控火焰切割机实现四个方向的转向切割，（3）对钢板进行含焊接所需工艺坡口的曲线切割，即可得到能够满足拱肋对接曲线要求的零件。优点：一是采用数控切割一次而成，使生产组织更加顺畅；二是节约原材料；三是焊工施焊作业时间减少；四是焊缝均匀，成型美观；五是采用整体一次切割工艺，其工序少、切割面和线光滑圆顺，质量高；六是其切割后曲线和焰割面质量均得到提高；七是焊工施焊作业时间减少；八是生产效率高；九是提高了工效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于桥梁工程钢结构制作，涉及钢管拱桥拱肋管节制造过程中钢板数控切割工艺方法，属数控切割领域。
技术介绍
钢管拱桥拱肋曲线的制作常用有两种方法一种是由直管节对接成需要长度后，通过热煨弯使其变形来达到曲线要求，制作时需要用专用设备采用红外线陶瓷电加热技术；另一种是依据设计要求及制造单位制定相应工艺将管节分成两米左右进行钢板下料、制圆、切割相贯线、组装等等工序，从而实现拱肋曲线的要求。其方法是“以折代曲”方式来满足拱肋曲线设计要求，该工艺具有简单易于控制，灵活方便的特点。但是钢管拱桥的曲线控制是制作过程的关键项目，直接影响着工程质量、工程进度及工程造价。拱肋管节是形成拱轴线的基本单元，如何提高拱肋的曲线质量，最大限度满足用户需求。比如由于是先制 圆后切割所需相贯线，且采用半自动切割的方法，其切割后曲线尺寸和焰割面质量均有待提高；同时由于切割精度不高，组装的管节间隙也无法保证自动焊机焊接工艺要求。
技术实现思路
设计目的避免
技术介绍
中的不足之处，提供一种钢管拱桥管节钢板相贯线数控切割工艺，解决了现有工艺中钢管拱桥拱肋曲线质量问题和管节加工质量，提高工效，为提升钢管拱桥制造的自动化水平奠定基础。设计方案为了实现上述设计目的。本申请针对原工艺“以折代曲”方式中管节加工切割精度低、切割面不光滑、曲线过渡不圆顺等问题，采用新工艺通过对钢板进行曲线的一次切割，即保证拱肋曲线相贯线的要求，也能满足焊接工艺坡口要求。即利用WD-105数控火焰切割机，将用几何法绘制的相贯线曲线图(见附图I)并导入数控切割机中，然后进行含坡口的切割，获得满足工艺尺寸的零件，从而实现拱肋管节轴曲线的要求；并满足机器人环缝自动焊接需求；同时提高坡口切割尺寸精确，提高组装质量，保证焊接工艺的要求。技术方案一种钢管拱桥管节钢板相贯线数控切割工艺，包括数控火焰切割机，(I)通过几何法绘制钢管拱桥管节钢板相贯线的曲线图、并导入数控火焰切割机中，(2)在数控火焰切割机装有转角器，该转角器能使数控火焰切割机实现四个方向的转向切割，(3)对钢板进行含焊接所需工艺坡口的曲线切割，即可得到能够满足拱肋对接曲线要求的零件。本专利技术与
技术介绍
相比，一是采用数控切割一次而成，减少工序5 6项，避免杆件工序间停留时间和减少工作场地，使生产组织更加顺畅；二是节约原材料，通过在136米钢管拱桥的实际生产中应用，减少钢板和焊材的使用，取得了可观的经济效益；三是由于组装环缝的间隙减少，间隙均匀，使环缝的填充相对减少，焊工施焊作业时间减少；四是焊缝均匀，焊接成型美观，减少了铲磨量，缩短了作业时间，提高功效；五是摒弃原工艺，采用对钢板进行并含焊接工艺所需坡口的整体一次切割工艺，其工序少、切割面光滑、曲线过渡圆顺，切割质量高；六是其切割后曲线尺寸和焰割面质量均得到提高；保证了组装的管节间隙均匀，满足了拱肋对接曲线的要求，也满足了自动焊机焊接工艺要求；七是由于组装环缝的间隙减少，间隙均匀，使环缝的填充相对减少，焊工施焊作业时间减少；八是车间生产组织流水性强，下料一制园一焊接一检测一组装，生广生广过程清晰，生广效率很闻；九是提高了工效，由于焊缝均匀，焊接成型美观，减少了铲磨量，缩短了作业时间。附图说明图I是管节钢板切割相贯线的示意图，BI. B2两端宽度尺寸，L 一钢板长度。图2是刻度装置和360 ‘转角装置的分解结构示意图，图中标号1是升降杆，2是转向装置，3是角度刻度尺，4是焰割咀头。具体实施例方式 实施例I :参照附图I和2。本工艺是一种火焰切割方法(一种钢管拱桥管节钢板相贯 线数控切割方法)，包括数控火焰切割机，即在WD-105数控火焰切割机中，(I)通过几何法绘制钢管拱桥管节钢板相贯线的曲线图、并导入数控火焰切割机中，(2)在数控火焰切割机装有转角器(图2中2-转向装置)，该转角器能使数控火焰切割机实现四个方向的转向切割，(3)对钢板进行含焊接所需工艺坡口的曲线切割，即可得到能够满足拱肋对接曲线要求的零件。I.确定方法利用的WD-105数控火焰切割机，通过几何法绘制相贯线的曲线图并导入数控切割机中，然后对钢板进行含焊接所需工艺坡口的曲线切割，得到的零件能够满足拱肋对接曲线要求。2.试验准备由于数控切割机上无法反向切割坡口(在以前从未进行此种加工)，为了保证工艺的可靠性以及切割质量。首先，对钢板进行切割试验，通过试验证明数控切割机对曲线坡口的切割精度控制符合自动焊接工艺的要求；其次，拱肋下料存在着四个方向的切割要求；需要对火焰切割机做进一步改造，才能实现转角切割目的。因此，本方案首先设计一个转角装置器(图2中2-转向装置)，采用套筒方式来保证实现四个方向转向切割。工作原理是通过转角器上的卡槽完成转向，实现数控火焰切割机对钢板纵向、横向切割作业；第三，在数控火焰切割机的固定割枪架上增设刻度装置(图2中3)和压板，这样为实现含坡口切割试验提供了可操作性。3.试验过程 根据安排先后进行了两期整体切割管节试验工作，以进一步完善切割工艺方案，熟悉设备性能对切割质量的影响，以及验证该工艺方法的可靠性、有效性。一期投料六块，即用一16X2. 2X3. O米的钢板下料，尺寸为一16X600X2827=6。计划制成直径为920 mm钢管。二期在解决一期试验存在的问题后，继续进行第二期试验。二期投料五块，即用一 16X2. 2X9. 5米16Mn和一 16X2. 0X8. 5 16Mnq钢板各一块，下料尺寸均为一16X600X3091=5块。选用不同材质钢板下料，主要是满足环缝自动焊检验要求。试验总结 本次数控切割相贯线试验，下料11块。后经过制圆一(纵向焊缝)焊接一回圆一组装一焊接一检测，其七道焊缝进行焊接检测。组装间隙基本上在3 5 mm(或7 IOmm —条)个别点处为5 mm或O mm (超差总长为750 mm,占接口长度的5. 26 %);坡口尺寸也能严格控制在4 6 mm,完全满足焊接工艺的要求,试验的效果十分理想。4.实施应用 经过前期试验证明用数控火焰切割机对钢板进行切割相贯线完全可行，本申请在公司承揽136米钢管拱桥的生产中应用(项目工号105— 56)。同时提高了料件的水平度，本申请改进了数控切割机放料平台，将原来使用顶锥托钢板方式改为板条托钢板，保证切割前后钢板平整，误差减少。另外为了保证在136米钢管拱桥实施成功，车间技术人员与生产作业人员专门编制了《咸阳136米拱桥相贯线数控切割控制要点》和《数控工序质量检测控制点》、《136米钢管拱桥数控切割记录表》(见附件一、附件二)。对数控编程、数控切割、辊圆机制圆三个工序规定了详细要求，为进一步做好实施工作提供了保证。136米钢管拱桥拱肋需下料268快。根据生产作业进度的安排，投料共分三个阶段进行 第一阶段从4月2日起一一 4月25日进行下拱肋下料，(实际工作日为21天)，共投料131块。其中超差6块(占本次下料的4. 91 %)，报废I块。第二阶段从4月26日起一一 5月04日进行上拱肋下料，(实际工作日为6天)，共投料38块。全部满足工艺的要求。第三阶段从5月25日起一一 6月09日进行上、下拱肋的下料，(实际工作日为10天)，共投料58块。全部满足工艺的要求。本申请对136米钢管拱桥拱肋的组装进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢管拱桥管节钢板相贯线数控切割工艺，包括数控火焰切割机，其特征是：（1）？通过几何法绘制钢管拱桥管节钢板相贯线的曲线图、并导入数控火焰切割机中；（2）？在数控火焰切割机装有自制转角器，该转角器能使数控火焰切割机实现四个方向转向切割；（3）对钢板进行含焊接所需工艺坡口的曲线切割，即可得到能够满足拱肋对接曲线要求的零件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐学年，张西谋，刘飞，
申请(专利权)人：中铁宝桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：