[發(fā)明專利]冷彎型鋼成形過(guò)程中截面輪廓形狀的測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710046466.5
• 申請(qǐng)日: 2007-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN101126634A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭穎紅;蔣勁茂;李大永;谷中瑩;史文超;尹忠慰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B21/00
• 分類號(hào): G01B21/00;G01B21/04;G01B21/20
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種冷彎型鋼成形過(guò)程中截面輪廓形狀的測(cè)量方法。

背景技術(shù)

冷彎成型鋼產(chǎn)品主要包括焊管和異形管等。由于冷彎型鋼具有自重輕、節(jié)省金屬、節(jié)約能源、幾何精度高等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，可以作為氣、煤漿、礦粉等的輸送管道，高低壓鍋爐用管，化工換熱器用管，油井用套管、管結(jié)構(gòu)鋼梁、結(jié)構(gòu)鋼網(wǎng)架等。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，冷彎型鋼將在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防以及日常生活中起著極其重要的作用。在冷彎成形過(guò)程中的焊管和異型管各截面輪廓形狀尺寸直接決定了最終產(chǎn)品的質(zhì)量，因此檢測(cè)各個(gè)成形道次截面輪廓的幾何變形情況就顯的尤為重要。

在冷彎成形過(guò)程中，目前已有的測(cè)量板帶截面形狀方法大體上可分為兩類：接觸式和非接觸式。對(duì)于接觸式的測(cè)量方法，最常見的有兩種：一種是將鋁條通過(guò)敲擊或者壓力使其貼合在所測(cè)表面，再對(duì)取下的變形鋁條進(jìn)行測(cè)量，從而得到產(chǎn)品截面的幾何形狀參數(shù)。另外一種方法主要用于測(cè)量焊管粗成型段截面的幾何形狀，具體方法是首先確定某一水平基準(zhǔn)線，沿該基準(zhǔn)線通過(guò)吊垂線來(lái)測(cè)量成型管坯截面到基準(zhǔn)線的豎直距離，從而得到各點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，最后通過(guò)描點(diǎn)得到截面形狀。以上接觸式方法主要存在的缺陷是可操作性較差。除此之外，鋁條的變形回彈會(huì)給測(cè)量帶來(lái)很大的誤差；吊垂線的方法，由于需要涉及繁瑣的人工讀數(shù)和接觸判斷，易受主觀性影響，不利于測(cè)量的穩(wěn)定性和客觀性。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?00510102652.7的發(fā)明專利“大口徑鋼管形狀尺寸測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法”，該方法是非接觸式的測(cè)量方法，通過(guò)傳感器測(cè)量鋼管一系列點(diǎn)到某一半徑已知的基準(zhǔn)圓形軌道的徑向距離來(lái)獲得鋼管截面輪廓點(diǎn)的坐標(biāo)，當(dāng)采樣點(diǎn)數(shù)目足夠多時(shí)，可準(zhǔn)確的獲得鋼管的截面輪廓。此法較適合圓管焊接之后的圓度和橢圓度的測(cè)量，對(duì)于成形過(guò)程中的開口鋼板的截面形狀的描述顯得無(wú)能為力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種冷彎型鋼成形過(guò)程中截面輪廓形狀的測(cè)量方法，使其克服了以往各種截面輪廓形狀測(cè)量方法過(guò)于復(fù)雜繁瑣、不支持在線測(cè)量等缺點(diǎn)，適用于各種規(guī)格冷彎型鋼產(chǎn)品的截面形狀的在線連續(xù)測(cè)量，是一種快速、簡(jiǎn)單、靈活、安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的截面形狀測(cè)量方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，具體包括如下步驟：

1)使用卷尺對(duì)產(chǎn)品橫截面的開口度和輪廓弧長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量，然后根據(jù)所測(cè)得輪廓長(zhǎng)度，確定具有孔狀結(jié)構(gòu)的柔性條的長(zhǎng)度；

2)在柔性條上開一個(gè)鍵槽和在所需測(cè)量的截面上涂刷鉀肥皂；

3)在容器中加入快速膠凝材料，同時(shí)根據(jù)快速膠凝材料的份量加入水調(diào)勻；

4)將開槽的柔性條置于容器中和快速膠凝材料進(jìn)行充分吸附后取出，并迅速將取出的柔性條以槽口向上平鋪在木條上，同時(shí)再向其槽內(nèi)快速填滿之前調(diào)勻的快速膠凝材料；

5)手持木條將粘附有快速膠凝材料的柔性條從需要測(cè)量的截面輪廓下方傳遞過(guò)去后，取下附在木條上的柔性條，將其迅速貼合于產(chǎn)品外表面的截面輪廓上，并用簡(jiǎn)易夾具將柔性條兩端固定；

6)柔性體中的膠凝材料充分凝結(jié)變硬后，將其取下，并在透明的塑料薄板上根據(jù)之前測(cè)量的開口度進(jìn)行微調(diào)以保證柔性條上相應(yīng)位置的開口度值與之相等，同時(shí)記錄下此時(shí)產(chǎn)品的截面形狀；

7)最后將坐標(biāo)紙固定在薄木板上，同時(shí)采用原點(diǎn)標(biāo)定方法標(biāo)定透明塑料薄板上記錄的截面形狀的原點(diǎn)位置，再將記錄有截面形狀的透明塑料薄板調(diào)整好位置平鋪在坐標(biāo)紙上，即可讀得連續(xù)截面輪廓線上任意點(diǎn)的坐標(biāo)值。

所述的柔性條其自身具備一定的吸附性和韌性，必須具有大量的孔狀結(jié)構(gòu)。

所述具有孔狀結(jié)構(gòu)的柔性條的長(zhǎng)度略小于所測(cè)得的輪廓長(zhǎng)度30mm左右。

所述的鍵槽為一個(gè)矩形鍵槽，且切割完鍵槽后，鍵槽的寬厚保證柔性條的截面壁厚均勻且柔性條壁厚范圍保持在8-12mm。

所述的快速膠凝材料是指以無(wú)機(jī)氧化物或礦物為主要組成的一類膠凝材料。最常用的有石灰、石膏、水玻璃、菱苦土和各種水泥等。

所述根據(jù)快速膠凝材料的重量加入水調(diào)勻，具體是按照等比例加入水，若想加快凝結(jié)的時(shí)間，應(yīng)該減少水的比例。

所述的塑料薄板為透明的有機(jī)玻璃耐力板，該薄板主要用于記錄連續(xù)的截面輪廓形狀。

所述的原點(diǎn)標(biāo)定方法是通過(guò)連接截面輪廓線的兩端點(diǎn)來(lái)確定其中心點(diǎn)，并在中心點(diǎn)處作該連接線的垂線，則垂線與輪廓線的交點(diǎn)即可為所標(biāo)定的原點(diǎn)。