[發(fā)明專利]一種矩形彎管成型的壁厚控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210535458.1
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114798855B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 張樂樂;王飛;區(qū)彤;林松偉;桓忠雄;湯亮;唐明成;紀來有;李建華;龍秀海
• 申請（專利權）人: 中國建筑第二工程局有限公司;廣東省建筑設計研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/10
• 分類號: G06F30/10;B21D9/15;B21D9/05;G06F17/00
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 李聚

一種矩形彎管成型的壁厚控制方法，包括步驟如下：步驟一，對原材料鋼管底壁進行設計；步驟二，對原材料鋼管頂壁進行設計；步驟三，對原材料鋼管豎向側壁進行設計；步驟四，對平直的矩形鋼管管壁進行鑄造；步驟五，吊裝就位；步驟六，計算彎曲點的彎曲弧度；步驟七，把第一彎曲點推出至中頻感應加熱裝置處。步驟八，向原材料鋼管內部灌入細沙。步驟九，采用導向輥夾緊原材料鋼管。步驟十，將側推輥輪調節(jié)成與原材料鋼管頂壁接觸。步驟十一，對原材料鋼管前后側面進行約束。步驟十二，側推輥輪沿垂直于原材料鋼管推出方向對原材料鋼管成型進給。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)的矩形彎管加工困難，工序復雜，效率不高，人工成本高以及彎曲質量差的技術問題。

技術領域

本發(fā)明屬于建筑材料加工技術領域，特別涉及一種矩形彎管成型的壁厚控制方法。

背景技術

隨著設計理念的提升，建筑造型日益新穎，為了滿足設計要求，空間結構日益復雜且大量應用彎曲、彎扭、戶型構件，制作、安裝難度極大，迫切需要提高復雜異形結構施工整體水平。

目前，對于空間彎曲結構一般采用鑄鋼和型鋼彎管技術。鑄鋼技術工藝繁瑣，且鑄鋼件的強度較型鋼低，因而相同情況下采用鑄鋼件的尺寸比型鋼大，進而增加工程造價，但技術較為成熟。型鋼彎管技術雖然設計尺寸小、造價低，但是工程應用并不多，主要是因為型鋼彎管工藝有一定難度并且型鋼彎曲后彎管部分鋼材厚度會發(fā)生變化，會對構件性能產生影響。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種矩形彎管成型的壁厚控制方法，要解決傳統(tǒng)的矩形彎管加工困難，工序復雜，效率不高，人工成本高以及彎曲質量差的技術問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案。

一種矩形彎管成型的壁厚控制方法，包括步驟如下。

步驟一，對原材料鋼管的底壁進行設計。

步驟1-1，根據(jù)設計圖紙中彎管的設計彎曲內側壁的橫截面形狀，獲取設計彎曲內側壁的壁厚t、設計彎曲內側壁的橫截面內弧彎曲半徑R以及設計彎曲內側壁的圓弧夾角α，得出設計彎曲內側壁的橫截面內弧長度l；

由l＝αR，求得設計彎曲內側壁的橫截面內弧長度l。

步驟1-2，計算設計彎曲內側壁的橫截面外弧長度l_w：由于設計彎曲內側壁的橫截面外弧長度l_w與設計彎曲內側壁的橫截面內弧長度l對應的圓弧夾角α相等，得到：

化簡得到：

步驟1-3，確定設計彎曲內側壁的橫截面面積S₂：

設計彎曲內側壁的橫截面面積將公式代入中，

化簡得到：

步驟1-4，根據(jù)設計彎曲內側壁的橫截面內弧長度l、設計彎曲內側壁的壁厚t以及在彎曲過程中原材料的受力狀態(tài)，反推原材料中長度為l的底壁的橫截面形狀：底壁的橫截面頂邊為向內凹陷的外弧線，底壁的橫截面底邊為直線，底壁的橫截面中間位置處的壁厚為t；

設底壁的橫截面外弧彎曲半徑為r，則底壁的橫截面外弧對應的圓心角θ為：

外弧圓心角θ：

化簡得到：

步驟1-5，原材料中底壁的橫截面外弧與對應的弦圍成面積S的確定：

將公式代入中，

得到：

步驟1-6，計算原材料中底壁的橫截面面積S₁：

原材料中底壁的橫截面面積S₁＝r(t+at)-S；