拱架用H型钢的冷弯成型制造工艺

作者:刘奇; 刊名:现代制造技术与装备 上传者:石会

【摘要】拱形结构具有受力均匀、结构简单、施工快捷等施工特点,广泛应用于桥梁、隧道等结构中。主要讨论如何利用卷板机完成小批量拱架H型钢冷弯成型,并探讨了制作过程中预防变形的措施。

全文阅读

现代制造技术与装备132 2018 第 9 期 总第 262 期 拱形结构具有受力均匀、结构简单、施工快捷等特点,在现代隧道施工中,由于隧道的宽度不断加宽,隧道施工中型钢加工成拱架用于支撑上方岩土,增强隧道安全。 拱架一般采用型钢结构,而型钢弯曲方法有冷弯和热弯两种。对弯曲半径小、形状复杂、批量少的弯曲件,通常采用加热后手工弯曲;对于批量生产、弯曲质量要求较高的弯曲件一般采用机械冷弯,机械冷弯翼板在型钢弯曲机、卷板机、撑直机或弯管机上进行,也可以在压力机压弯、 拉弯机或拉弯模拉弯。 1 工艺措施 [1-2] 型钢弯曲时,由于重心线与力的作用线不在一个平面上,所以,型钢除受弯曲力矩外还受扭矩的作用,使型钢截面产生畸变。考虑在 H 型钢的生产中会出现褶皱情况,因此,采用并联的方式来减少腹板出现褶皱及扭曲变形的情况。如图 1 所示。 图 1 H 型钢并联示意图 某拱架结构由 H 型钢组成,腹板为 8mm,翼板为 6mm,高度为 150mm 的型钢,展开长度约 5m,共 6 根,根据工期紧、制作要求严格、批量小的特点,经综合分析,适用 100 卷板机完成,具体制造工艺如下。 将 6 根 H 型钢并排放置。将 H 型钢件间段焊牢固,以吊装过程中不开裂为准,并将超过H型钢翼板面的焊缝磨掉。 按图纸直径要求制作样板,样板的弦长不小于 1.5m。H 型钢按内径展开并在两侧各延长 400mm 作为引板。 将组焊好的 H 型钢按下图放置卷板机内,放置时使 H 型钢与卷辊间成 90°,以尽量减少 H 型钢的变形,如图 2 所示。 将卷板机上辊下压至 H 型钢上平面,注意下压力量以卷板机上辊转动时,能够带动 H 型钢移动即可。开动卷板机使 H 型钢来回移动几次,检测 H 型钢是否发生位移,检验 H 型钢与卷板机上辊是否成 90°。根据实际情况,重新调整 H 型钢的位置。 下压卷板机上辊,位移量控制在 5mm 左右,开动卷板机使 H 型钢来回移动,注意观察 H 型钢翼板是否出现褶皱。一般来讲,如果下压位移量过大,很容易使 H 型钢的翼板 出现褶皱。所以,下压的位移量尽量小,且移动速度要慢。第一次进行卷制时,在不增加下压位移量时,使卷板机上辊多移动几次。 逐步增加下压位移量的次数,卷制过程中密切注意 H 型钢的变化,并用样板检查 H 型钢的弧度。当 H 型钢的成型弧度完全符合样板的弧度后,在不增加下压位移量的同时,保持卷板机的压力不变时,使卷板机多运行几次,以稳定 H 型钢的弧型尺寸,如图 3 所示。 图 2 H 型钢放置示意图 图 3 H 型钢辊压示意图 将 H 型钢吊离卷板机,并把 H 型钢分离成单体。焊接处应焊补修磨。 在 6m 的平台上按图纸尺寸画出 H 型钢的弯曲直径,并打样冲做好标记。分别将 H 型吊至平台,检验 H 型钢的弯 曲弧度与平台样板弧度是否相符。 2 冷弯 H 型钢滚弯易出现的问题 [3-4] 2.1 变形矫正 H 型钢局部弯曲变形可以应用火焰加热法矫正,利用不均匀的加热使结构获得发现的变形来补偿或抵消原来的变形,根据此矫正原理,加热位置必须取在型钢弯曲部位的凸起处。画出火焰矫正加热区(通常是采用三角法)。加热区由若干个小的三角区组成。加热时可由 1 ~ 3 个“烤把” 间隔加热,中心区温度要高一些。冷却时,可采用缓冷或急冷,视情况而定。火焰矫正注意事项,根据构件的变形情况,确定加热的位置及加热顺序,加热温度最好控制在600 ~ 650℃,矫正时在槽钢的两边同时向一个方向进行线性摆动式加热,加热宽度视变形大小而定。 2.2 回弹问题 回弹是材料变形时

参考文献

引证文献

问答

我要提问