一种大分格无模成型焊接金属幕墙及其成形工艺制造技术

本发明专利技术提供一种大分格无模成型焊接金属幕墙，其包括一加劲肋，其是一金属框架，在该加劲肋上蒙覆有一金属板，该金属板与所述加劲肋紧密贴合在一起，所述金属板焊接在所述金属框架上，或者通过固定件固定在所述金属框架上。本发明专利技术还提供上述金属幕墙的成形工艺，其包括制作加劲肋体系、在加劲肋上通过无模成型锤锻工艺加工设定形状的金属板和定型任意形状金属板即将所述加劲肋与所述金属板固定连接；且所述金属幕墙上的至少一部分或者所有金属板单元中的金属板焊接成一体的步骤。本发明专利技术不需要特别制作模具，就能制成任意形状金属幕墙，且形成大分格或超大分格或无缝的金属幕墙效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属板幕墙，尤其是一种大分格无模成型焊接金属幕墙。本专利技术还涉及所述尤其是一种大分格无模成型焊接金属幕墙的成形工艺。
技术介绍
目前，金属板幕墙成型有三种方法 第一种是制作钢模，再将金属板置于该钢模上，通过手工锤锻成形，因异形曲面的连续变化，需制作大量钢模，其成本较高，且生产周期过长，无法在工程上大面积使用，另外，金属板，尤其是使用普遍的不锈钢板硬度较高，回弹比较大，难以定形。 第二种是靠模滚压成形，该成形法适用于较为规则的曲面，而对于不规则的异形曲面，此工艺就无法满足要求。第三种是采用多点无模成型的数控机械设备将平板金属板加工成双曲面板。对于这种多点无模成型的数控机械设备国内只有极少厂家配有，而且它比较适合工业制造，即其可适用于较为规则的曲面板，而对于不规则的异形曲面，就不太适合工程上的批量生产。最重要的是，这种多点无模成型的数控机械设备加工成的双曲面金属板，尤其是不锈钢板，很难进行二次加工，回弹比较大，无法定形。目前，金属板幕墙均为有分格缝设计。由于金属板幕墙在室外使用过程中，受到温度变化影响，会产生热胀冷缩的作用，因此，金属幕墙的金属面板之间必须留缝，使金属面板之间可以热胀冷缩。否则，面板会产生凸凹现象，甚至导致面板被破坏。但是，在金属板幕墙上设置缝隙，会影响到幕墙的一体性和美观性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的金属板幕墙成形难、易回弹及难以大批量生产的问题，提供一种便于成型、不会回弹并可以大批量生产的大分格无模成型焊接金属板眷墙O本专利技术另一个目的在于提供上述大分格无模成型焊接金属幕墙的成形工艺。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的 一种大分格无模成型焊接金属幕墙，其包括一加劲肋，其是一金属框架，在该加劲肋上蒙覆有一金属板，该金属板与所述加劲肋紧密贴合在一起，所述金属板焊接在所述金属框架上，或者通过固定件固定在所述金属框架上。所述的金属幕墙，可以是任何形状，金属框架也可以是任意形状，适应于制作各种形状的金属幕墙。一个金属幕墙可以由若干金属板单元构成，所述金属板单元的形状也可以是任何形状。例如可以是平面的，曲面的，在曲面金属单元中有可以分为单方向为曲面的单曲面的和两个方向上均为曲面的双曲面的，以构成任意设定形状的金属幕墙。下面的技术方案是针对双曲面的金属幕墙。一种大分格无模成型焊接金属幕墙，其包括一加劲肋，其是一双曲形状的框架，在该加劲肋上蒙覆有一金属板，该金属板与所述框架贴合地固定在该加劲肋上，所述金属板焊接在所述金属框架上，或者通过固定件固定在所述金属框架上。上述方案构成金属幕墙的金属板单元，一个实际建筑的金属板单元可以是一个，更多的是包括若干所述金属板单元，对于包括若干所述金属板单元的金属幕墙，其特点在于，每个所述金属板单元上的面板之间相互焊接形成一个整体，表面形成无缝效果或大分格、超大分格效果。一种大分格无模成型焊接金属幕墙，其包括若干个金属板单元，每个所述金属板单元包括加劲肋和该加劲肋上蒙覆且通过焊接或固定件固定的金属板，形成为一个金属板单元，至少一部分或所有的所述金属板单元的金属板相互焊接形成一个整体，构成无缝的或大分格或超大分格的金属幕墙。该金属幕墙可为平面、曲面乃至任意形状。其中的曲面可以是所述的双曲面，也可以是单曲面等等。则所述的金属板单元也就可以是根据建筑设计而成的任意形状。 所述加劲肋的双曲框架可以是包括若干可塑变刚性线材或称为塑型线材构成的，各个塑型线材具有依照设定的双曲板的曲率弯曲的形状，各个塑型线材连接在一起构成所述框架。所述框架中的各个塑型线材纵横交错地设置。形成网格状框架的所述加劲肋也就可以是任意成型形状。所述塑型线材可以为杆，也可以是管材。所述杆或管材优选为圆截面。所述金属板可以焊接在所述框架上，也可以通过固定件固定在所述框架上。在所述加劲肋中，相邻塑型线材之间的距离可根据结构计算调整。例如可以为30_150cm。所述固定件可以是几字码，其为一板条，侧面为“ Ω ”形状，中间的弧形板部分与所述线材的表面匹配，且跨设于所述线材上，两边的直板部分与所述金属板固接。例如可以是焊接结构。在所述加劲肋中最好还包括边部加强线材，即为加强肋，其固联在由塑型线材构成的框架的外围周边上，和/或固定在所述框架内。设置边部加强线材，即加强肋，可以有效提高单元板块的强度，即提高安全性。所述边部加强线材的截面大于所述塑型线材的截面。带加强肋的所述金属板单元，所述加强筋设有与幕墙骨架连接的连接结构。固定在幕墙骨架上，所述金属幕墙上的至少一部分或者所有金属板单元中的金属板焊接成一体，且所述框架中的所述线材之间的间距为使得在设定的环境温差下产生的温差应力小于所述金属板的允许应力相对应的数值。所述线材间距L为L = Δ T · a /t · fy L :线材的间距，mm AT:温度变化，V t :金属板的厚度，mm fy :金属板材料的抗拉或抗压强度设计值，N/mm2 α :变化参数，根据不同的金属材料不同，选择不同的变化参数，变化参数采用有限元结构计算软件经过分析得出。前述大分格无模成型焊接金属幕墙的成形工艺为 步骤I :制作金属框架作为加劲肋体系 将构成框架的线材制作成设定形状，再将线材固联起来形成设定形状的框架； 步骤2 :加工设定形状的金属板 通过无模成型锤锻工艺，将金属板制作成设定形状，蒙覆在所述加劲肋框架上，通过无模成型锤锻使得所述金属板紧密完全的贴附在该加劲肋形成的框架上，与所述框架的形状匹配；金属板与加劲肋形成单个金属单元。 步骤3 :定型任意形状金属板 将所述加劲肋与所述金属板固定连接；且所述金属幕墙上的至少一部分或者所有金属板单元中的金属板焊接成一体。在步骤1，即在成型所述框架过程中或之后或者在步骤2之后，还可以包括在该框架的外周或其中设置其刚度较所述线材大的加强线材。该加强线材与金属板也是可以通过几字码固联，或者焊接连接。上述工艺制作出来的金属幕墙的金属板单元，一个实际建筑的金属板单元可以是一个，更多的是包括若干所述金属板单元，对于包括若干所述金属板单元的金属幕墙，要将其中至少一部分的所述金属板单元中的所述金属板焊接成一体，表面形成无缝效果或大分格、超大分格效果。对于将各个相邻的金属板单元中的金属板焊接成一体的工艺，在步骤I之前，还应该有一个步骤，即进行加劲肋即所述框架中各个相邻的所述线材的间距设定。所述框架中的所述线材之间的间距为使得在设定的环境温差下产生的温差应力小于所述金属板的允许应力相对应的数值。所述线材间距取决于金属板的材质、厚度和环境温度变化的大小。可以通过经验进行估计。也可以采用有限元计算，主要是计算在一定的温差下所使用的金属板的材质的热膨胀性能导致的应力，使得该应力小于材质的允许应力。所述线材间距的的计算方法是 采用如下公式L = Δ T · a /t · fyL :线材的间距，mmAT:温度变化，Vt :金属板的厚度，mm fy :金属板材料的抗拉或抗压强度设计值，N/mm2 α :变化参数，根据不同的金属材料不同，选择不同的变化参数。线材的间距可以根据以上公式确定，但是变化参数需要采用专业的结构计算软件，有限元结构计算软件经过分析得出，这些有限元软件包括(SAP2000、ANA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大分格无模成型焊接金属幕墙，其特征在于：包括一加劲肋，其是一金属框架，在该加劲肋上蒙覆有一金属板，该金属板与所述加劲肋紧密贴合在一起，所述金属板焊接在所述金属框架上，或者通过固定件固定在所述金属框架上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王治宁，陈德毅，
申请(专利权)人：北京江河幕墙股份有限公司，上海江河幕墙系统工程有限公司，广州江河幕墙系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：