专利名称：节能型轻质电缆桥架的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明是一种电缆桥架的生产工艺方法，尤其是一种节能型轻质电缆桥架的生产工艺方法。
背景技术：
电缆桥架是用于支托电线、电缆、管缆汇线敷设的产品，由于桥架产品技术含量不高，一些生产厂家虽然对生产工序和生产效率进行了一些改进，但未能从根本上改变桥架产品的生产工艺及结构。我们从材料力学原理和轻钢结构角度进行深层次探索和研究，改变结构是增加钢板刚性强度的有效方法。钢板通过变形，就能提高强度，从而在产品制造过程中就能减薄钢板厚度，随之即减轻产品自身重量，使投料成本大大降低。经过对各种不同厚度的钢板，冷弯成型后的惯性矩和抗扭矩的数据进行比较，采用厚度0.8mm的钢板，经冷弯成型凹凸瓦楞板的刚性强度比厚度3mm平钢板的刚性强度好。用厚度1.5mm钢板成型U形凹槽邦边后，其强度超过厚度2.5mm以上的平钢板直角折边的强度，其惯性距超过原桥架的邦边。通过反复认真的计算和试验，最终用1.5mm厚钢板冷弯成型U形凹槽邦边，用0.8mm厚薄钢板冷弯成型凹凸瓦楞式桥架底板，进行拼装焊接，使产品形成轻质高强结构。
由于该产品的创造性设计使敷设于桥架内的电缆线路在通电运行中具有充分的散热功能，始终保持电力线路趋于经济运行的状态，因为，电流与电阻产生热能作用，其规律是温度越高，电阻越大，其线路损耗就越大；温度越低，电阻越小，线路损耗就越小。良好的散热效果，使电缆的运行温升得到有效控制。桥架凹凸瓦楞底板结构设计不仅使桥架增加了刚性强度，更重要的是使桥架的散热效果得到很大的提高散热面增大的同时，凹凸瓦楞底板加上高效散热护罩的配置，使电力线路自然形成了左右上下冷热空气交换的构造，具有良好散热效果，从而使电力线路运行降低了能耗，起到了节能作用。
目前，国内传统桥架的生产工艺有两种，一是采用剪、折、冲、焊使产品成型；二是帮板采用冷弯成型后与平底板焊接成型，其主要工艺流程如下剪切根据各种产品的规格大小以2000×1000的平钢板，采用剪切机将板材剪切成产品所需的尺寸要求；冲孔托盘式桥架底板和帮板的连接部分由于有连接片连接和散热要求，以冲床冲成固定的散热和连接孔；折弯按照桥架槽体的规格，以折弯设备折弯成型；焊接梯式桥架的帮板与底板和扣锁以手工焊接成型；护罩的工艺流程为按产品规格剪切，以折弯设备折弯卷边后成型。
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发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种节能型轻质电缆桥架的生产工艺，使用该工艺能在在确保产品使用功能和质量性能的基础上，减少产品自重，提高产品性能，大幅降低成本，提高社会经济效益。
技术方案由于电缆桥架工艺简单，且用途广泛，市场需求量大，几十年来在工艺上未有创新和突破，因而产品的性能得不到提高，制造成本居高不下，产品的经济效益也因此在竞争中所剩无几，因此开发新一代具有高性能、低成本的电缆桥架产品，对电缆桥架进行一场根本性技术革命，在确保产品使用功能和质量性能的基础上，减少产品自重，提高产品性能，大幅降低成本，提高社会经济效益，使产品改朝换代，焕发出新的生机。
为了达此目的，我们按照产品的设计思路，解决了产品的关键工艺和工序a、新结构与新工艺我们根据钢板变形后的力学原理，设计了以瓦楞式结构型代替传统的直通式桥架产品。由于采用了全新的结构，生产工艺也随之彻底改变。原有生产设备已不能适应制造新产品的需求，我们经反复摸索和试验，按照节能型轻质桥架工艺结构的制造需要，更换了设备，改变了工艺流程，更新了材料，采用冷轧卷板纵剪后，经轧机多道模具轧制成凸楞凹槽式底板长条和U型凹槽式帮边，底板经冲床加工后冲截成不同规格的底板块，底板经多块底板块拼接而成，并与轧制的邦板焊接使产品成型，护罩采用同样的工艺与之配套，其新结构和新工艺使老产品焕然一新。
b、轻质与质量由于研制节能型轻质桥架的主要目的是降低物耗，在降低成本的同时，提高产品的档次和品位，因而采用的是通过全新的工艺、全新的结构，以较薄的板材替代传统桥架产品使用较厚的板材，而产品的功能和强度必须达到或超过新的产品标准，质量合乎要求。为了达到这一目的，我们摒弃了传统桥架产品的生产工艺和制造方法，以卷板替代平板，降低了材料使用厚度，从而降低产品的自重。以轧机替代剪、折，以先进的自动保护焊和电阻焊，取代普通手工焊，以适应节能型轻质桥架焊接质量的要求。以瓦楞式结构型取代普通的直通平板结构，以提高产品强度和技术性能指标。既保证了产品的轻质，又确保了产品质量，达到了大幅降低物耗，从而降低成本，提高企业的竞争能力的目的。
c、薄板与焊接节能型轻质桥架的生产过程是通过卷板轧制成底板与邦板，经焊接成型。采用0.8mm厚的瓦楞式底板与1.5mm厚的U形凹槽邦边成90°角焊接成轻质电缆桥架，在工艺上还是个难题。以普通的手工焊接方法因材料壁厚薄易击穿孔，且变形量大，焊点多，无法焊接成型，不能生产出合格的产品，且生产效率低下。我们采用了具有国际焊接先进技术的自动保护焊和数控电阻焊接生产线解决了这一问题，保证了节能型轻质桥架的焊接质量达到了设计要求，既使桥架产品的整体结构达到了完整性强度要求，又使劳动生产率大大提高。
d、弯头的生产与制作弯头能根据各种不同的安装地点及走向，使桥架有机连接在一起。而生产直通桥架的生产流水线设备不能满足其工艺要求。采用传统的生产方法制作的弯头，与节能型轻质桥架产品不配套。为了解决这一问题，我们专门为此设计生产了一种专用液压铣切设备和刀具，可以根据各种规格弯头不同角度进行铣切，使产品达到最佳精度尺寸要求，使节能型轻质桥架产品部件互相配套，满足用户的需求。
本发明的节能型轻质电缆桥架的生产工艺流程分为桥架的生产工艺分为电缆桥架槽体生产工艺和高效散热护罩的生产工艺，其槽体的生产工艺流程为a、纵剪采用冷轧卷板经纵剪分条机将卷板裁剪成产品所需要的规格钢带；
b、轧制将裁剪后的钢带采用拉伸轧制设备经多道模具轧制成凹凸型瓦楞式底板和U型凹槽式帮边型材，并切割成所需要的尺寸；c、冲断、冲孔根据产品的宽度和产品帮边长度经冲床冲截成不同规格的底板条块和帮边，桥架底板和帮板的两头连接部位冲成固定的连接和散热孔；d、拼装将冲截后的底板块按桥架的长度排列在自动焊接生产线的焊床设备上，并将成型后的帮板摆放于排列后的底板两侧，操纵气动卡紧装置将底板和帮板固定成桥架槽体状；e、自动焊接根据桥架不同规格大小要求，将焊枪置于槽体底部两侧成45°角，通过自动焊接设备的光电一体化过程控制系统，使焊床自动推进，焊枪根据信号自动将两边凸楞底板和帮板焊接成一体；f、数控电阻焊为确保产品的强度，对成型槽体的帮板折边部位和底板的每个凹槽部位平面接触处以数控电阻焊焊接，将底板和帮板熔焊于一体，强度进一步增大，该工艺确保了产品的整体性；g、电容放电焊为便于产品的安装和美观采用电容放电焊机将扣锁螺丝焊接在帮板的适当位置；h、经表面处理后结束。
高效散热桥架护罩的生产工艺流程为a、轧制将冷轧钢带经多辊冷轧成型机轧制成凹凸瓦楞式长条型材；b、切断根据产品的宽度规格尺寸，经压力机或冲床切割成条块；c、咬口将切断后的瓦楞式型材与型材之间经咬口机咬口连接直至护罩所需的长度；d、空心插入连接条钢带的冲孔以冲床将空心插入连接条钢带冲成规格的漏水孔；e、护罩空心插入连接条的轧制用成型机轧制成空心插入连接条型材；f、护罩空心插入连接条的切断按照护罩的不同规格尺寸，用低速铣切机铣切，或冲床切断；g、组合将咬合成型后的护罩主体的两侧插入到切断后的空心插入连接条的插入口内，使护罩拼装成型；
h、角方对照产品的几何尺寸，通过气动夹紧设备调整好整体护罩的方正，然后点焊固定；i、电阻焊接为了使护罩与空心插入连接条连接紧密并达到一定强度，以数控电阻焊将固定好的护罩置于电阻焊的生产线上，采用专用点焊极点将空心插入连接条的折边平面与护罩凸楞平面牢固地焊接成一体。
j、经表面处理后结束。
有益效果由于产品完全改变了原有的设计思路，彻底改变了工艺流程，成型后的节能型电缆桥架具有普通电缆桥架不可比拟的优势a、自重轻瓦楞式底板块通过先进的焊接流水线与瓦楞式邦板成形后具有很高的强度。由于刚性的提高，减少了产品使用材料的厚度，以减轻桥架的整体重量。产品自重平均降低30％左右，但产品刚度、强度提高、性能超过国家行业标准规定要求。
b、结构新颖节能型轻质桥架完全取代了传统的以平板直接折弯、剪、冲成型的结构，由凹凸型瓦楞式底板与帮板拼接而成，底板的两侧分别固定在两个邦边下底边内侧，护罩的内顶设有内向弯曲的扣边，护罩盖上时，扣边卡在扣槽上，邦板上部为扣槽，下部为直边，中部为U形槽，两端设有连接孔，凹槽上设有散热孔，每一个侧面都采用了凹凸状的结构造型，使其产品构造合理，由于结构新颖，采用的是全新的生产工艺，故该产品填补了桥架产品的国内空白。
c、散热性好，节能因整个产品均以凸楞和凹槽组成，加之护罩两边空心插入条形成漏水散热孔，此结构形成了一个空气上下冷热交换对流的构造，使轻质电缆桥架最大限度地使电缆通过散热起到节电的作用。在电缆同样负荷下置于新桥架的电缆导线的温度低于老式桥架的电缆条件温度，新桥架上的线路损耗低于老桥架线路的损耗，提高了电能利用率，节省了电能，经上海电缆研究所检测结果表明，节能型轻质电缆桥架节约电能在3％左右(附试验报告)。
d、成本低、效果好由于节能型轻质桥架采用了冷轧薄卷板取代了厚平钢板，使产品成本大大降低，节能型轻质桥架最小跨距每吨可节约板材300公斤，最大跨距可节约板材450公斤，企业每年可新创利税数百万元，按我国每年市场约需500亿元以上的桥架产品，如一半采用节能型轻质桥架可为国家和用户节约投资数十亿元以上，节省钢材约数百万吨。同时，由于它节能效果好，年可为国家和用户节电数十亿度，节约数十亿元，其巨大的社会经济效益是不言而喻的。
e、外型美观轻质电缆桥架以全新的生产工艺，其结构十分合理，瓦楞式构造使整个产品立体感强，观看新的桥架，给人以观赏一件艺术品的感受。
f、安装方便由于轻质电缆桥架比传统的桥架产品平均自重轻30％左右，给用户在使用、安装、装卸、运输时，带来很大方便，特别是在高空作业中更为突出。
节能型轻质电缆桥架生产新工艺有如下优点a、桥架原材料通过纵剪、轧制、冲断、冲孔、咬口工艺过程成型的型材，使产品的强度得到大幅度的提高，在满足产品技术性能的前提下，用0.8mm、1.5mm薄钢板代替了2.5mm、3.0mm的厚钢板，极大地减少了产品耗料，从而降低了成本。
b、产品在通过组合拼装、自动保护焊、数控电阻焊、电容放电焊接的工艺流程后，其工作效率是原手工生产的效率的几十倍，焊接质量大幅度提高，解决了普通焊接工艺无法操作的难题，满足整个产品的设计要求。
图1是本发明节能型轻质电缆桥架工艺流程示意图。
图2是本发明节能型轻质电缆桥架护罩的工艺流程示意图。
具体实施例方式
根据工艺流程图所示，节能型轻质电缆桥架的整个制造过程彻底摒弃了传统产品制造工艺，以冷轧卷板经纵剪分条机剪裁成固定规格的钢带，并采用拉伸设备将钢带经多道轧辊轧制成凹凸瓦楞式底板和U型凹槽式帮边，成型后的底板根据桥架产品的宽度经冲床冲截成条块，帮板直接由成型机切割成桥架所需的长度，帮板的两端连接部位和托盘式桥架底板经冲床冲成固定的连接和散热孔，将底板块按序列和桥架长度排列平放于焊机轨道上，帮板以立姿摆放于底板两侧，操纵自动气动装置将底板与帮板压紧，起动自动保护焊接程序，通过焊床的动作同时将两侧底板凸楞部位和帮板折边处焊接好，使产品初步成型，为确保产品的强度，对成型槽体底板的每个凹槽与帮板折边连接部位以数控电阻焊点焊，使底板与帮板熔焊成一体，确保产品的整体性，在槽体生产的同时，护罩亦采用相同的轧制工艺成型凹凸瓦楞式长条，根据护罩宽度，经压力机或冲床切割成条块，采用咬合机将条块之间连接处咬口连接直至产品所需长度，成型护罩主体因产品的特殊结构，护罩的两边由空心插入连接条钢带组合，空心插入连接条钢带由型材经冲床冲成规格的漏水孔，采用轧制设备使空心插入连接条钢带成型，按照护罩长度切断后，将成型空心插入连接条钢带和护罩主体压紧，调整好方正，以点焊设备将空心插入连接条与主体焊接一体，使护罩成型，为便于产品的安装和美观，采用电容放电焊将扣锁螺丝焊接在帮板的适当位置，以弹簧扣锁的上部勾住护罩的凹槽部位，下部扣在帮板螺丝上，保证了产品的完整性、统一性。
a、纵剪采用冷轧卷板经纵剪分条机将卷板裁剪成产品所需要的规格钢带，普通桥架的生产绝大多数均采用热轧板制作，节能型轻质电缆桥架采用冷轧卷板，其材质优于热轧板制作的产品，寿命亦大大提高；b、轧制将裁剪后的钢带采用拉伸轧制设备经多道模具轧制成凹凸型瓦楞式底板和U型凹槽式帮边，并切割成六米底板和桥架规定的帮边尺寸。由于桥架的底板承载着电缆的负荷，产品的主要性能指标为承载后的挠度值，从材料力学原理和轻钢结构角度分析，钢板通过变形，就能大幅提高强度，变形后强度提高的最大值和最佳状态为凹凸瓦楞式，由于变形后的钢板强度提高了数倍，因而产品的底板所采用厚度为0.8mm经冷轧成型凹凸瓦楞板的刚性强度比厚度3mm平钢板刚性强度好，以厚度1.5mm钢板成型U型凹槽帮边后，其强度超过2.5mm以上的平钢板直角折边的强度，其惯性矩和抗扭矩均超过原桥架的帮边。帮板的上部为扣槽，下部为弯曲的直边，以便于底板的摆放和承载，中部为U型槽，两端有连接孔；c、冲断、冲孔根据产品的宽度和产品帮边长度经冲床冲截成不同规格的底板条块和帮边，桥架底板和帮板的两头连接部位冲成固定的连接和散热孔；
d、拼装将冲截后的底板块按桥架的长度排列在自动焊接生产线的焊床设备上，并将成型后的帮板摆放于排列后的底板两侧，操纵气动卡紧装置将底板和帮板固定成桥架槽体状；e、自动焊接根据桥架不同规格大小要求，将焊枪置于槽体底部两侧成45°角，通过自动焊接设备的光电一体化过程控制系统，使焊床自动推进，焊枪根据信号自动将两边凸楞底板和帮板焊接成一体。由于节能型轻质桥架的底板薄，以普通的手工电弧焊易穿孔，且易变形，焊点多，无法焊接，该工艺解决了薄板焊接的难题；f、数控电阻焊为确保产品的强度，对成型槽体的帮板折边部位和底板的每个凹槽部位平面接触处以数控电阻焊焊接，将底板和帮板熔焊于一体，强度进一步增大。该工艺确保了产品的整体性；g、电容放电焊为便于产品的安装和美观采用电容放电焊机将扣锁螺丝焊接在帮板的适当位置。电缆桥架的扣锁均以手工电弧焊将扣锁焊接在帮板和护罩上，焊疤明显，不美观，效果不尽人意。节能型轻质桥架设计的弹簧扣锁上部勾住护罩，下部扣在帮板的螺丝上，安装方便，外形美观；h、经表面处理后结束。
高效散热护罩的工艺流程为a、轧制将冷轧钢带经多辊冷轧成型机轧制成凹凸瓦楞式长条型材；b、切断根据产品的宽度规格尺寸，经压力机或冲床切割成条块；c、咬口将切断后的瓦楞式型材与型材之间经咬口机咬口连接直至护罩所需的长度；d、空心插入连接条钢带的冲孔以冲床将空心插入连接条钢带冲成规格的漏水孔；e、护罩空心插入连接条的轧制用成型机轧制成空心插入连接条型材；f、护罩空心插入连接条的切断按照护罩的不同规格尺寸，用低速铣切机铣切，或冲床切断；g、组合将咬合成型后的护罩主体的两侧插入到切断后的空心插入连接条的插入口内，使护罩拼装成型；h、角方对照产品的几何尺寸，通过气动夹紧设备调整好整体护罩的方正，然后点焊固定；i、电阻焊接为了使护罩与空心插入连接条连接紧密并达到一定强度，以数控电阻焊将固定好的护罩置于电阻焊的生产线上，采用专用点焊极点将空心插入连接条的折边平面与护罩凸楞平面牢固地焊接成一体。
j、经表面处理后结束。
权利要求
1.一种节能型轻质电缆桥架的生产工艺，其特征在于桥架的生产工艺分为电缆桥架槽体生产工艺和高效散热护罩的生产工艺，其槽体的生产工艺流程为a、纵剪采用冷轧卷板经纵剪分条机将卷板裁剪成产品所需要的规格钢带；b、轧制将裁剪后的钢带采用拉伸轧制设备经多道模具轧制成凹凸型瓦楞式底板和U型凹槽式帮边型材，并切割成所需要的尺寸；c、冲断、冲孔根据产品的宽度和产品帮边长度经冲床冲截成不同规格的底板条块和帮边，桥架底板和帮板的两头连接部位冲成固定的连接和散热孔；d、拼装将冲截后的底板块按桥架的长度排列在自动焊接生产线的焊床设备上，并将成型后的帮板摆放于排列后的底板两侧，操纵气动卡紧装置将底板和帮板固定成桥架槽体状；f、自动焊接根据桥架不同规格大小要求，将焊枪置于槽体底部两侧成45°角，通过自动焊接设备的光电一体化过程控制系统，使焊床自动推进，焊枪根据信号自动将两边凸楞底板和帮板焊接成一体；f、数控电阻焊为确保产品的强度，对成型槽体的帮板折边部位和底板的每个凹槽部位平面接触处以数控电阻焊焊接，将底板和帮板熔焊于一体，强度进一步增大，该工艺确保了产品的整体性；g、电容放电焊为便于产品的安装和美观采用电容放电焊机将扣锁螺丝焊接在帮板的适当位置；h、经表面处理后结束。
2.根据权利要求1所述的节能型轻质电缆桥架的生产工艺，其特征在于高效散热桥架护罩的生产工艺流程为a、轧制将冷轧钢带经多辊冷轧成型机轧制成凹凸瓦楞式长条型材；b、切断根据产品的宽度规格尺寸，经压力机或冲床切割成条块；c、咬口将切断后的瓦楞式型材与型材之间经咬口机咬口连接直至护罩所需的长度；d、空心插入连接条钢带的冲孔以冲床将空心插入连接条钢带冲成规格的漏水孔；e、护罩空心插入连接条的轧制用成型机轧制成空心插入连接条型材；f、护罩空心插入连接条的切断按照护罩的不同规格尺寸，用低速铣切机铣切，或冲床切断；g、组合将咬合成型后的护罩主体的两侧插入到切断后的空心插入连接条的插入口内，使护罩拼装成型；h、角方对照产品的几何尺寸，通过气动夹紧设备调整好整体护罩的方正，然后点焊固定；i、电阻焊接为了使护罩与空心插入连接条连接紧密并达到一定强度，以数控电阻焊将固定好的护罩置于电阻焊的生产线上，采用专用点焊极点将空心插入连接条的折边平面与护罩凸楞平面牢固地焊接成一体。j、经表面处理后结束。
全文摘要
节能型轻质电缆桥架的生产工艺是一种能在在确保产品使用功能和质量性能的基础上，减少产品自重，提高产品性能，大幅降低成本，提高社会经济效益的生产工艺。该工艺分为电缆桥架槽体生产工艺和高效散热护罩的生产工艺，其槽体的生产工艺流程为纵剪、轧制、冲断、冲孔、拼装、自动焊接、数控电阻焊、电容放电焊经表面处理后结束；高效散热桥架护罩的生产工艺流程为轧制、切断、咬口、空心插入连接条钢带的冲孔、护罩空心插入连接条的轧制、护罩空心插入连接条的切断、组合、角方、电阻焊接、经表面处理后结束。
文档编号F16L3/00GK1584382SQ20041004123
公开日2005年2月23日 申请日期2004年6月11日 优先权日2004年6月11日
发明者马纪财 申请人:马纪财