专利名称：一种双扭箱型弯曲构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种箱型构件的制作方法，具体是涉及一种双扭箱型弯曲构件的 制作方法。
背景技术：
昆明新机场航站楼屋顶为双曲面外形，南北方向长约850m，东西方向宽约 1120m，投影面积约13万平方米，在航站楼南端入口处有22m 32m的室外悬挑 屋顶、北端局部区域设有llm的悬挑屋顶。屋顶结构设6道温度缝，将整个航站 楼屋顶分为七部分。屋顶支承使用了彩带结构，该结构全部采用了双扭箱型弯曲 构件，其截面基本尺寸为750 ramX3000 mra 750 mmX4300 mm，钢板板厚涉及 25mm 90mni。公知的箱型弯曲构件，加工制作采用传统磨具工艺和传统火工弯板 工艺。但对于板厚在25mm 90mm的大尺寸箱型弯曲构件的制作，若采用传统的 模具工艺和传统火工弯板工艺，则会出现焊接不牢、变形大、误差多、成本高、 能源耗费大、施工效率低等技术问题。
发明内容
发明目的本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种双扭箱型弯 曲构件的制作方法。
技术方案为了实现以上目的，本发明所述的一种双扭箱型弯曲构件的制作 方法，其构件由上翼缘板、下翼缘板、左腹板、右腹板、横向隔板、纵向隔板、
加劲条组装焊接而成，其制作步骤如下
(1) 准备四块平面钢板；
(2) 将平面钢板按要求尺寸压制成空间扭曲的上翼缘板、下翼缘板、左腹板 和右腹板；
(3) 按构件内部形状和尺寸制作横向隔板、纵向隔板、加劲条；
(4) 制作用于装配、焊接的胎架；
(5) 将下翼缘板放置在胎架上，并与胎架贴合；
(6) 对板件进行预热；
(7) 在下翼缘板上定位横向隔板、纵向隔板的位置，将一组横向隔板间隔直 立焊接在下翼缘板横向位置上，一组纵向隔板间隔直立焊接在下翼缘板纵向位置 上；(8) 将上翼缘板安装在横向隔板、纵向隔板的顶部，并用夹具进行固定，然 后将上翼缘板与横向隔板、纵向隔板进行焊接； 一组加劲条焊接在横向隔板与上 翼缘板贴合处， 一组加劲条焊接在横向隔板与下翼缘板贴合处；
(9) 将左腹板、右腹板分别安装于横向隔板的左右两侧，并用夹具进行固定， 然后将左腹板、右腹板与横向隔板进行焊接；
(10) 对整个构件检验、修补、打磨和矫正处理；
(11) 构件探伤，喷砂除锈；
(12) 油漆整个构件
上述过程中(7)、 (8)和(9)中，焊接后进行后热处理，即为消氢处理， 用电加热的方法对焊缝及其两侧的局部板材均匀加热并用保温隔热材料包裹保 温0.5小时 6小时，温度为200'C 350'C,然后在空气中自然冷却；电加热可 选用在板件上焊上均匀悬挂有电加热器的碰钉，然后采用保温隔热材料将电加热 器包好，外用一层铅丝网将保温材料紧固，进行均匀加热；保温隔热材料一般选 用石棉；采用这样的后热处理可使焊前因故渗入熔池的扩散氢迅速逸出，防止焊 缝及热影响区内出现氢致裂纹。
上述过程(2)中，压制上翼缘板、下翼缘板、左腹板和右腹板的具体方法 为先将空间扭曲的上翼缘板、下翼缘板、左腹板和右腹板进行平面展开放样， 将其板边空间轮廓线形展开为平面轮廓线形，板平面内的线形通过切割实现，切 割下料完成后，然后用三辊巻板机巻制成形，局部配以油压机整形。
弯扭构件的组装均应在专用胎架上进行安装焊接，专用胎架制作时，胎架的 高度方向的线形根据构件自身高度方向的线形设置，采用全站仪进行定位；而胎 架宽度方向的线形根据地样线及轮廓投影线确定；并且胎架上口线型与构件表面 外形相吻合;所述胎架，其定位尺寸误差为(0ram lmm)，上口水平度误差为(0im lmm)，标高误差为(Oram 0. 5mm)。
上述过程(6)中预热指焊前对焊缝两侧IOO皿范围内进行预热，预热采用 陶瓷电加热板，预热温度100'C 150'C，加热时通过测温仪和温控仪测量控制 温度.
在焊接内隔板及加强筋肋板前必须对已安装结束的各零件的定位准确性复 査无误后方可进行焊接。
由于本发明为一种双扭箱型弯曲构件的制作方法，所用钢板板材厚,扭度大， 在自由状态下的尺寸精度难以保证，这就需要根据构件的形状选用夹具，将构件 处于固定的状态下进行装配、定位、焊接，从而达到控制焊接变形的目的。有益效果本发明提供的一种双扭箱型弯曲构件的制作方法，与现有技术相 比具有以下优点1、焊接后进行后热处理可使焊前因故渗入熔池的扩散氢迅速 逸出，防止焊缝及热影响区内出现氢致裂纹，提高了产品质量；2、本发明将弯 扭板件在胎架上组装焊接形成双扭箱型弯曲构件，用数控模具代替传统的整体模 具，扩大了加工范围，提高了加工精度；3、通过胎架的精确制作，双扭箱型弯 曲构件的尺寸精度高，误差小；4、通过分段成形，实现小设备成型大工件，解 决了传统制作工艺难以解决的大厚度，高扭曲构件制作难题，节约了能源消耗， 减低了成本，提高了生产效率。
图l为本发明所制作构件的一种结构的示意图； 图2为本发明所制作构件的一种横切面示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于 说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员 对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图l、图2所示的双扭箱型弯曲构件的制作方法，其构件由上翼缘板21、 下翼缘板22、左腹板23、右腹板24、横向隔板25、纵向隔板26、加劲条27组 装焊接而成，构件板厚25mm，扭曲度20度，其制作步骤如下
(1) 准备四块平面钢板；
(2) 将空间扭曲的上翼缘板21、下翼缘板22、左腹板23和右腹板24进行平 面展开放样，将其板边空间轮廓线形展开为平面轮廓线形，板平面内的线形通过 切割实现，切割下料完成后，用三辊巻板机巻制成形，局部配以油压机整形，压 制时按照实际压制情况进行调形，定位和成形，直到整张板达到要求成形完毕；
(3) 按构件内部形状和尺寸制作横向隔板25、纵向隔板26、加劲条27，并 且在每块内隔板的中心开一个方形孔，方便内部焊接；
(4) 制作用于焊接的胎架时，胎架的高度方向的线形根据构件自身高度方向 的线形设置，采用全站仪进行定位；而胎架宽度方向的线形根据地样线及轮廓投 影线确定；并且胎架上口线型与构件表面外形相吻合；
(5) 将下翼缘板22放置在胎架上，并与胎架贴合；
(6) 焊接前对焊缝两侧lOOmra范围内进行预热，预热采用陶瓷电加热板，预 热温度10(TC 150。C，加热时通过测温仪和温控仪测量控制温度；
(7) 在下翼缘板22上定位横向隔板25、纵向隔板26的位置，将一组横向隔 板25间隔直立焊接在下翼缘板22横向位置上， 一组纵向隔板25间隔直立焊接在下翼缘板22纵向位置上；
(8) 将上翼缘板21安装在横向隔板25、纵向隔板26的顶部，并用夹具进行 固定，然后将上翼缘板21与横向隔板25、纵向隔板26进行焊接； 一组加劲条 27焊接在横向隔板25与上翼缘板21贴合处，另一组加劲条27焊接在横向隔板 25与下翼缘板22贴合处；
(9) 将左腹板23、右腹板24分别安装于横向隔板25的左右两侧，并用夹具 进行固定，然后将左腹板23、右腹板24与横向隔板25进行焊接；
焊接后进行后热处理，用电加热的方法对焊缝及其两侧的局部板材均匀加热 并用石棉包裹温度为200'C 250'C，保温0.5小时，然后在空气中冷却；
(10) 对整个构件检验、修补、打磨和矫正处理；
(11) 构件探伤，喷砂除锈；
(12) 油漆整个构件。
权利要求
1、一种双扭箱型弯曲构件的制作方法，所述构件由上翼缘板(21)、下翼缘板(22)、左腹板(23)、右腹板(24)、横向隔板(25)、纵向隔板(26)、加劲条(27)组装焊接而成，其特征在于其制作步骤如下(1)准备四块平面钢板；(2)将平面钢板按要求尺寸压制成空间扭曲的上翼缘板(21)、下翼缘板(22)、左腹板(23)和右腹板(24)；(3)按构件内部形状和尺寸制作横向隔板(25)、纵向隔板(26)、加劲条(27)；(4)制作用于组装、焊接的胎架；(5)将下翼缘板(22)放置在胎架上，并与胎架贴合；(6)对板件进行预热；(7)在下翼缘板(22)上定位横向隔板(25)、纵向隔板(26)的位置，将一组横向隔板(25)间隔直立焊接在下翼缘板(22)横向位置上，一组纵向隔板(26)间隔直立焊接在下翼缘板(22)纵向位置上；(8)将上翼缘板(21)安装在横向隔板(25)、纵向隔板(26)的顶部，并用夹具进行固定，然后将上翼缘板(21)与横向隔板(25)、纵向隔板(26)进行焊接；一组加劲条(27)焊接在横向隔板(25)与上翼缘板(21)的贴合处，另一组加劲条(27)焊接在横向隔板(25)与下翼缘板(22)的贴合处；(9)将左腹板(23)、右腹板(24)分别安装于横向隔板(25)的左右两侧，并用夹具进行固定，然后将左腹板(23)、右腹板(24)与横向隔板(25)焊接在一起；(10)对整个构件检验、修补、打磨和矫正处理；(11)构件探伤，喷砂除锈；(12)油漆整个构件。
2、 根据权利要求1所述的一种双扭箱形弯曲构件的制作方法，其特征在于 步骤(7)、 (8)、 (9)中，焊接后要进行后热处理。
3、 根据权利要求2所述的一种双扭箱形弯曲构件的制作方法，其特征在于 所述后热处理是用电加热的方法对焊缝及其两侧的局部板材均匀加热并用保温 隔热材料包裹保温0. 5小时 6小时，温度为200°C 350°C，然后在空气中自然 冷却。
4、 根据权利要求1所述的一种双扭箱型弯曲构件的制作方法，其特征在于 步骤(2)中，压制上翼缘板(21)、下翼缘板(22)、左腹板(23)和右腹板(24)的具体方法为先将空间扭曲的上翼缘板(21)、下翼缘板(22)、左腹板(23) 和右腹板(24)进行平面展开放样，将其板边空间轮廓线形展开为平面轮廓线形， 板平面内的线形通过切割实现，切割下料完成后，然后用三辊巻板机巻制成形， 局部配以油压机整形完成。
5、 根据权利要求1所述的一种双扭箱型弯曲构件的制作方法，其特征在于: 步骤(4)中的组装、焊接胎架，其高度方向的线形根据构件自身高度方向的线 形设置，采用全站仪进行定位；而胎架宽度方向的线形根据地样线及轮廓投影线 确定；并且胎架上口线型与构件表面外形相吻合；所述胎架，其定位尺寸误差为3mm lmra.，上口水平度误差为 0mm lram ，标高误差为 Omm 0.5mm 。
6、 根据权利要求1所述的一种双扭箱型弯曲构件的制作方法，其特征在于: 步骤(6)中预热指焊前对焊缝两侧lOOmm范围内进行预热，预热采用陶瓷电加 热板，预热温度100'C 15(TC，加热时通过测温仪和温控仪测量控制温度。
7、 根据权利要求3所述的一种双扭箱型弯曲构件的制作方法，其特征在于: 所述加热温度为200'C 250'C。
全文摘要
本发明公开了一种双扭箱型弯曲构件的制作方法，其构件由上翼缘板、下翼缘板、两侧腹板、横向隔板、纵向隔板、加劲条组装焊接而成，制作步骤如下1.准备四块平面钢板；2.压制上翼缘板、下翼缘板、两侧缘腹板；3.制作横向隔板、纵向隔板、加强筋肋板；4.制作组装、焊接胎架；5.将下翼缘板安装在胎架上，与之贴合；6.对板件预热；7.在下翼缘板上定位纵横向隔板、加劲条的位置并焊接；8.将上翼缘板安装并焊接在隔板的顶部；9.将两侧腹板分别安装并焊接于横向隔板的两侧；10.对整个构件检验、修补、打磨和矫正处理；11.构件探伤，喷砂除锈；12.油漆；本发明适用于板厚20mm～90mm，扭曲度0度～30度的双扭箱形弯曲构件的工厂制作。
文档编号B23K9/00GK101642841SQ20091003419
公开日2010年2月10日 申请日期2009年8月25日 优先权日2009年8月25日
发明者张菊花, 胡海国, 钱志忠 申请人:江苏沪宁钢机股份有限公司