[發明專利]雙曲流線型橋墩模板空間曲面的成型方法

有效

• 申請號: 200810079284.2
• 申請日: 2008-08-23
• 公開（公告）號: CN101347897A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 雷貫標
• 申請（專利權）人: 唐山軌道交通裝備有限責任公司
• 主分類號: B23P15/24
• 分類號: B23P15/24;G06F17/50
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所
• 代理人: 張云和

技術領域：

本發明涉及雙曲流線型模板的加工方法，尤其是一種雙曲流線型橋墩墩帽圓弧段空間曲面的成型方法。

背景技術：

雙曲流線型橋墩模板是目前最復雜的橋墩模板，其制作最大的困難在于圓弧段空間曲面的成型工作。傳統的仿型氣焊切割的下料方法，誤差很大，使得整體曲面成型的質量很差。模具一次壓裝成型的方法，只適用于尺寸較小的空間曲面。因此，無法采用傳統的仿型法和現代的模具法。

發明內容：

本發明旨在解決上述問題，而提供一種依據數學原理，對整個空間曲面進行合理劃分，然后利用Pro/E進行空間曲面的分段展平，利用Pro/E與CAXA之間的無縫連接，實現樣條線的捏合，利用數控水下等離子切割機完成展平曲面下料的雙曲流線型橋墩墩帽圓弧段空間曲面的成型方法。

實現上述發明采用的技術方案是：一種雙曲流線型橋墩墩帽圓弧段空間曲面的成型方法，按如下步驟進行：

a、在AutoCAD中，利用以直代曲原理，將空間曲面高度方向上的弧度改用分段的弦代替，分段高度盡可能一致，并且分段的弧與其對應的弦之間的最大間隙不超過1.5mm；

b、利用在AutoCAD中得到的各分段曲面的空間基本尺寸，在Pro/E中建立空間三維模型，并進行細化展平，得到精確的空間曲面展開圖；

c、將Pro/E中的展開圖轉化成CAXA的格式文件，將展開圖的邊界樣條線進行合理的捏合，得到優化的曲面展開圖；

d、將優化的曲面展開圖轉化成程序代碼，傳給數控水下等離子切割機完成下料；

e、使用三軸碾按各分段曲面對應的圓弧的半徑，進行滾弧，完成空間曲面的成型；

f、按照從兩邊向中間的順序，將成型好的各分段空間曲面在胎具上焊接成型，完成空間曲面的制作。

按本發明上述方法成型的各段面板無需手工校正，其分段的合理和展開的準確，保證了空間開模線的準確位置，保證了實體墩帽圓弧段空間曲面的圓滑過渡。與現有技術相比，可以大大提高空間曲面的成型質量，提高產品的制作效率和減少下料的料損，特別適用于雙曲流線型模板的加工。

具體實施方式：

以下結合實施例詳述本發明。

本實施例所述的雙曲流線型橋墩墩帽圓弧段空間曲面的成型方法，按如下步驟進行：

①合理的分段：在AutoCAD中，利用“以直代曲”的原理，將墩帽圓弧段整個2750mm高度方向分成14份，從下到上前13段高200mm，最上邊高150mm。

等高的分法有利于工裝的制作和施工計算的簡易。最高為200mm使得弧與其對應的弦間的最大間距為1.5mm，其滿足了實體在完全近似性，有利于實體空間曲面的圓滑過渡性。

②空間曲面的分段展平：利用在AutoCAD中得到的各分段曲面的空間基本尺寸，在Pro/E中建立空間三維模型，并且將建立的各段曲面等分為10000份，進行細化展平，得到精確的空間曲面展開圖。

③樣條線的捏合：將Pro/E中的展開圖轉化成CAXA的格式文件。按照最高的加工要求，將展開圖的邊界樣條線進行合理的捏合，得到優化的曲面展開圖。

④下料：將展開的曲面圖輸入到CAXA中，將曲面的弧形樣條線進行捏合，并將曲面分成兩半，傳給水下等離子切割機下料。將每一段的曲面分成兩半，有利于保證開模線的位置，保證圓弧段和直段接觸不超過2mm。

⑤成型：將下好的各段料開破口，編號，使用三軸碾按各分段曲面對應的圓弧的半徑，進行滾弧，完成空間曲面的成型。

⑥焊接：按照從兩邊向中間的順序，將成型好的各分段空間曲面在胎具上焊接成型，完成空間曲面的制作。