一种等腰梯形变截面弯扭构件的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种等腰梯形变截面弯扭构件的制作方法，其特点是变截面弯扭构件采用空间曲面微分和平面积分生成零件板的展开下料图和CAM共享CAD数据的方法进行下料，利用三维胎架对弯扭零件板进行拼装和焊接，具体包括：弯扭构件下料、胎架制作和弯扭构件拼装焊接。本发明专利技术与现有技术相比具有弯扭零件板的下料精度高，安装定位容易，解决了弯扭构件深化设计困难、弯扭零件板展开速度慢和准确程度低的技术问题，提高弯扭构件的装配精度和材料使用性能，尤其可以在弯扭构件本体上安装幕墙的支撑件，方便构件与幕墙的配合安装，大大降低了构件的制作成本和安装费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑钢结构加工制造
，具体地说是一种等腰梯形变截面弯扭 构件的制作方法。
技术介绍
随着建筑行业的迅速发展及社会大众审美观的提高，人们对于建筑的要求不仅仅 只是结构安全、可靠，更要求建筑的造型新颖、外表美观。在此背景下，工程结构形式的创新 越来越多，新颖的建筑构思与先进的结构创造之间的有机结合越来越紧密，基于此，大跨度 箱型弯扭连接构件应运而生。一般意义上讲的弯扭构件指的是箱型截面的梁、柱或者斜撑 因为相互之间不处于一个平面上，为保证结构的稳定性和力的延续性需要使构件的截面方 向产生连续的变化。在以往的弯扭构件中，多是采用BOX或BH单根构件弯扭的连接形式， 即单根BOX在空间的弯扭过渡，但BOX的每个截面仍为箱型不变，仅在空间的相对位置扭 曲变化。 现在一些建筑钢结构的工程项目中，出现了一种新型的弯扭异形连接构件，构件 的结构形式仍为弯扭，但是构件的截面为等腰梯形，且构件在弯扭的过程中截面发生变化， 构件本体中间需要连接幕墙支撑件，此类构件构造复杂，对加工制造提出了更高的技术要 求，制作精度高，加工难度大，且现场安装时需要配合幕墙的安装，安装时难以定位，容易形 成错边。 现有技术对弯扭构件深化设计困难，弯扭零件板展开速度慢，准确程度低，仅能保 证弯扭构件两个端口的弯扭程度精度，而构件本体中间的弯扭精度却难以得到保证，无法 满足等腰梯形变截面弯扭构件制作的加工精度，尤其构件的现场安装难以定位，容易形成 错边，影响构件与幕墙的配合安装。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供的一种等腰梯形变截面弯扭构件的 制作方法，采用空间曲面微分和平面积分生成零件板的展开下料图和CAM共享CAD数据的 方法进行下料，利用三维胎架对弯扭零件板进行拼装和焊接，弯扭零件板的下料精度高，较 好的克服了现有技术下料工序的精度误差，确保了弯扭构件全范围的弯扭，构件的现场安 装定位容易，大大提高了弯扭构件的装配精度，尤其可以在弯扭构件本体上安装幕墙的支 撑件，方便构件与幕墙的配合安装。 实现本专利技术目的的具体技术方案是：， 其特点是等腰梯形变截面弯扭构件采用空间曲面微分和平面积分方法生成各弯扭板的展 开下料图，利用三维胎架对弯扭板进行焊接拼装，其具体制作步骤如下： (一)、弯扭构件的下料 将等腰梯形变截面弯扭构件按上、下翼板和左、右腹板拆分为四块单独的弯扭板以及 若干块内隔板，对拆分后的各弯扭板采用空间曲面微分和平面积分生成零件板的展开下料 图，弯扭板根据下料展开图以CAM共享CAD数据的方法下料后采用多冲头无模冲压成设计 要求的三维坐标，内隔板按等腰梯形的各变截面裁切制作。 (二)、三维胎架的制作 三维胎架由设置在地样上的数块胎架板组成，在地样上作出变截面弯扭构件扭曲工作 线的平面投影线，并以弯扭构件的X和Y坐标在平面投影线上作出各胎架板的位置线，定出 三维胎架的安放位置后架设胎架板，胎架板在各位置线上的顶面倾斜度由CAD的差集命令 与弯扭构件的差集的交点确定。 (三)、弯扭构件的制作 fi)、将压制成型的下翼板放置在三维胎架上，然后将各内隔板设置在与下翼板对应的 各变截面上，内隔板与下翼板焊接。 f2)、将压制成型的左、右腹板设置在下翼板两侧且与各内隔板贴紧，两腹板与下 翼板和内隔板焊接。 (3)、将上翼板设置在左、右腹板上，上翼板与两腹板焊接。 本专利技术与现有技术相比具有弯扭零件板的下料精度高，现场安装定位容易，较好 的解决了弯扭构件深化设计困难、弯扭零件板展开速度慢和准确程度低的技术问题，提高 弯扭构件的装配精度和材料使用性能，尤其可以在弯扭构件本体上安装幕墙的支撑件，方 便构件与幕墙的配合安装，大大降低了构件的制作成本和安装费用。【附图说明】 图1为弯扭构件立体示意图； 图2为下翼板立体示意图； 图3为下翼板展开下料示意图； 图4为三维胎架立体示意图； 图5为下翼板就位安装示意图； 图6为内隔板就位安装示意图； 图7为两侧腹板就位安装示意图； 图8为上翼板就位安装示意图。【具体实施方式】 参阅附图1，变截面弯扭构件1的上、下端口均为大小不同的等腰梯形，即构件在 空间异形扭曲、截面变化，将等腰梯形变截面弯扭构件采用空间曲面微分和平面积分方法 生成各弯扭板的展开下料图，利用三维胎架对弯扭板进行焊接拼装，其具体步骤如下： (一)、弯扭构件的下料 将变截面弯扭构件1按上、下翼板2、5和左、右腹板3、4拆分为四块均不相同的空间异 形弯扭板以及若干块内隔板8,对拆分后的各弯扭板采用空间曲面微分和平面积分的方法 生成下料展开图，其具体下料、冲压成型如下述步骤进行： ①、将各弯扭板在长度方向微分为N档小三角板，N的选择以各弯扭板的外形尺寸进行 确定，划分的小三角板在满足构件加工制作的公差范围内可以拟合为直段。 ②、选择一个基准平面，将N块小三角板在此基准平面进行积分组合。 ③、根据N块小三角板在平面所组合的弯扭板外轮廓拟合成展开图，展开图下料 时，将弯扭板下料外形尺寸的CAD图转化为数控切割机可以直接使用的下料数据，以CAM直 接共享CAD数据，提高下料的精度和减小误差，如数控下料设备不能直接使用CAD图，应根 据具体的下料设备进行下料数据的转化。 :3)、弯扭板由数控切割机按下料展开图裁切后采用多冲头无模冲压成设计要求 的三维坐标，内隔板8按等腰梯形的各变截面裁切制作，各变截面尺寸由各定位截面的几 何尺寸确定，下料时应对内隔板8进行定位编号或标注。参阅附图2~附图3,对拆分后的下翼板2在三维空间进行曲面微分和二维空间进 行平面积分生成下翼板2的下料展开图，下翼板2由数控切割机按下料展开图裁切后采用 多冲头无模冲压得到三维坐标符合设计要求的空间异形弯扭板。(二)、三维胎架的制作 参阅附图4,三维胎架由设置在地样9上的数块胎架板7组成，在地样9上作出变截面 弯扭构件1扭曲工作线的平面投影线6,并以变截面弯扭构件1的X和Y坐标在平面投影线 6上作出各胎架板7的位置线，定出三维胎架的安放位置后架设胎架板7,胎架板7在各位 置线上的顶面倾斜度由CAD的差集命令与弯扭构件的差集的交点确定。(三)、弯扭构件的制作 参阅附图5,将冲压成型的下翼板2放置在三维胎架上。 参阅附图6,将各内隔板8设置在下翼板2定位编号或标注的各变截面上，内隔板 8与下翼板2焊接。参阅附图7,将冲压成型的左、右腹板3、4设置在下翼板2两侧且与各内隔板8贴 紧，两腹板3、4与下翼板2和内隔板8焊接。 参阅附图8,将冲压成型的上翼板5设置在左、右腹板3、4上，上翼板5与两腹板 3、4焊接，变截面弯扭构件1的整个制作完成。 以上只是对本专利技术作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本专利技术等效实施， 均应包含于本专利的权利要求范围之内。【主权项】1. ，其特征在于变截面弯扭构件采用空间 曲面微分和平面积分方法生成各弯扭板的展开下料图，利用三维胎架对弯扭板进行焊接拼 装，其具体制作步骤如下： (一) 、弯扭构件的下料 将变截面弯扭构件按上、下翼板和左、右腹板拆分为四块单独的弯扭板以及若干块内 隔板，对拆分后的各弯扭板采用空间曲面微分和平面积分方法生成下料展开图，弯扭板根 据下料展开图以CAM共享CAD数据的方法下料后采用多冲头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等腰梯形变截面弯扭构件的制作方法，其特征在于变截面弯扭构件采用空间曲面微分和平面积分方法生成各弯扭板的展开下料图，利用三维胎架对弯扭板进行焊接拼装，其具体制作步骤如下：（一）、弯扭构件的下料将变截面弯扭构件按上、下翼板和左、右腹板拆分为四块单独的弯扭板以及若干块内隔板，对拆分后的各弯扭板采用空间曲面微分和平面积分方法生成下料展开图，弯扭板根据下料展开图以CAM共享CAD数据的方法下料后采用多冲头无模冲压成设计要求的三维坐标，内隔板按等腰梯形的各变截面裁切制作；（二）、三维胎架的制作三维胎架由设置在地样上的数块胎架板组成，在地样上作出变截面弯扭构件扭曲工作线的平面投影线，并以弯扭构件的X和Y坐标在平面投影线上作出各胎架板的位置线，定出三维胎架的安放位置后架设胎架板，胎架板在各位置线上的顶面倾斜度由CAD的差集命令与弯扭构件的差集的交点确定；（三）、弯扭构件的制作、将冲压成型的下翼板放置在三维胎架上，然后将各内隔板设置在与下翼板对应的各变截面上，内隔板与下翼板焊接；、将冲压成型的左、右腹板设置在下翼板两侧且与各内隔板贴紧，两腹板与下翼板和各内隔板焊接；、将冲压成型的上翼板设置在左、右腹板上，上翼板与两腹板焊接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王超颖，李文杰，虞明达，
申请(专利权)人：宝钢钢构有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31