[發(fā)明專利]回形筋板兩種新下料方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110217486.0
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN102303227A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬正喜;康碧波;肖熳;瞿吉利;賀浩
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙重型機(jī)器制造有限責(zé)任公司
• 主分類號: B23P17/00
• 分類號: B23P17/00
• 代理公司: 長沙新裕知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43210
• 代理人: 劉熙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及箱型梁與雙工字梁結(jié)構(gòu)件所使用的回形筋板下料方法，屬于加強(qiáng)筋制作工藝領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)體懸出面過大或跨度過大的情況時(shí)，結(jié)構(gòu)件本身的連接面能承受的負(fù)荷量有限，需在兩結(jié)合體的公共垂直面上增加加強(qiáng)筋，以增加結(jié)合面的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

在結(jié)構(gòu)件的箱型梁或工字梁的設(shè)計(jì)中，一般都要用到回形加強(qiáng)筋，用來加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度，同時(shí)提高結(jié)構(gòu)件的穩(wěn)定性，比如應(yīng)用于船舶建設(shè)、起重機(jī)主梁制造中。傳統(tǒng)回型筋板下料的方法有兩種：一是整板下料法，此種方法的回形筋板受力好，但很浪費(fèi)材料，回形筋板的中間挖除部分的材料形成大量浪費(fèi)；二是矩形板拼合焊接法，這種下料方法不存在材料的浪費(fèi)，但焊縫為四條，增加了焊接成本和人力成本，且焊接處是應(yīng)力集中的地方，其力學(xué)性能很差。由于焊縫多，也影響了產(chǎn)品的外形美觀。

目前，國家實(shí)施經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，節(jié)約原材料、優(yōu)化利用資源已是綠色制造研究的重要組成部分。在機(jī)械、建筑、鋼鐵、船舶、車輛、家具、造紙等行業(yè)中，下料作為控制原材料利用率的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，如何采用合理的優(yōu)化下料技術(shù)已成為亟待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有下料方法材料浪費(fèi)、性能較差，以致帶來安全隱患的重大不足，本發(fā)明提供了兩種既維持高原材料利用率又使下料方案可制造性好的新回形筋板下料法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案主要是從設(shè)計(jì)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從操作上進(jìn)行流程優(yōu)化，綜合考慮下料依托的機(jī)型、下料后續(xù)工序的影響、下料過程的缺陷控制等因素，提出兩種新的回型筋板優(yōu)化下料方法。

本發(fā)明的下料采用數(shù)控火焰(等離子)切割機(jī)床，切割燃料使用氧燃料，如甲烷CH₄、乙炔C₂H₂、丙烷C₃H₈和氧氣O₂，下料的工藝流程為：?

（1）先用電子圖板CAXA軟件或AutoCAD軟件根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的圖示及結(jié)構(gòu)件的比例尺寸畫出下料圖，其中所述的下料圖為優(yōu)化設(shè)計(jì)出的由上翼板或下翼板和兩端長度不一的左、右腹板形成一個(gè)整體的兩塊半回形板構(gòu)成。?

（2）利用數(shù)控切割設(shè)備自帶轉(zhuǎn)換軟件FASTCAM將該結(jié)構(gòu)件dwg或dxf格式圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)控切割設(shè)備能夠執(zhí)行的切割編程代碼；?

（3）針對切割路線的制定，對該編程代碼進(jìn)行適當(dāng)編輯；

（4）將最終編程的數(shù)控程序代碼輸入數(shù)控切割設(shè)備，將要切割的鋼板放在數(shù)控機(jī)床的切割床位上，并將鋼板的實(shí)際物理空間與軟件上的物理空間對好位置后，再進(jìn)行數(shù)控火焰下料切割；

（5）將切割后的兩塊半回形板按左、右腹板兩兩相對焊接起來，形成一塊腹板等長的回形筋板。

整板下料法是一塊整板下料，挖除中間部位，矩形板拼合焊接法是四塊鋼板焊接成回形筋板。本發(fā)明不同于傳統(tǒng)下料方法的地方，主要是優(yōu)化設(shè)計(jì)出兩塊異型的半回形板，即由翼板和兩端長度不一的腹板形成一個(gè)整體的半回形板。兩種新方法都是通過兩塊半回形板焊接而成，但其切割下料的時(shí)候切割的尺寸方法不同，分別按說明書附圖中的圖4和圖6的方法采用數(shù)控切割機(jī)床進(jìn)行下料，切割完成后按圖3和圖5將兩鋼板焊接起來即完成本發(fā)明專利的實(shí)施。假設(shè)上翼板寬為a，下翼板寬為b，右腹板、左腹板的端部與焊接后回形筋板的水平中心線間的距離分別為h1或h3、h2或h4，腹板與翼板相連的弧部垂直高度為R，則切割時(shí)應(yīng)確保圖3中h1=a/2,?h2=b/2,?圖5中h3=a/2+R/2,?h4=b/2+R/2，其中上翼板與下翼板的尺寸a與b可以相等，也可不相等。也就是說，切割時(shí)圖3中h1為水平中心線向下偏移a/2，h2為水平中心線向上偏移b/2；圖5中h3為水平中心線向下偏移a/2+R/2，h4為水平中心線向上偏移b/2+R/2。另外可知，按圖6的下料方法更優(yōu)于按圖4的下料方法，因?yàn)榘磮D6的下料方法形狀布局更緊湊，且有更多的共用邊，進(jìn)一步縮短了切割路線和燃料耗量。