[發(fā)明專利]熱軋梁的制造方法及其制造裝置

無效

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• 申請日: 1994-11-11
• 公開（公告）號: CN1046440C
• 公開（公告）日: 1999-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐內(nèi)斯特·羅伯特·博德納爾
• 申請（專利權(quán)）人: 歐內(nèi)斯特·羅伯特·博德納爾
• 主分類號: B21B1/08
• 分類號: B21B1/08;B21J5/02;B21J13/02
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 汪福敏

本發(fā)明涉及熱軋金屬梁的制造方法及其制造裝置，特別是這種熱軋梁具有翼緣和聯(lián)接翼緣的腹板且其中腹板具有的預(yù)定的第二厚度小于翼緣所具有的預(yù)定的第一厚度并在腹板上作出開口。

通常熱軋金屬梁是用鋼材制造的，但也可以采用其它金屬。這種梁用于承載負(fù)荷并具有多種形式。在大多數(shù)情況下，它們具有一對彼此隔開的翼緣并由腹板將它們連結(jié)在一起。通常這種梁的截面為工字形或C字形和一些更復(fù)雜的形狀。這種梁可以用于各種建筑結(jié)構(gòu)、載重汽車、道路及橋梁結(jié)構(gòu)。許多這種應(yīng)用中都希望所制得的梁具有最大的強(qiáng)度并減小其所用金屬量。例如在建筑物中使用許多的梁，這樣就可以減低建筑物的總重量。

特別地，一種稱作“堞腹”梁的金屬梁具有許多這類優(yōu)點(diǎn)，其通過由熱軋實(shí)腹工字梁形成。然后沿工字梁的腹板中部切成大體上彎折形狀，切成兩半的梁再在曲折部的頂尖處彼此對焊起來。這些曲折部在相接的頂尖之間成形開口，例如在美國專利4894898中所述的(發(fā)明人P.A.Walker)。

所制成的堞腹梁的腹板部的高度比其原生梁有顯著的增加，但翼緣部分沒有變化。

這種梁的承載能力比原生實(shí)工字梁有所增加而不需再附加任何金屬，所以與實(shí)工字梁相比在重量上沒有增加。

堞腹梁的優(yōu)點(diǎn)還在于提供了穿過其梁腹板的開口，這樣就可以實(shí)現(xiàn)梁本身的輔助工作。很明顯在使用通常的實(shí)腹梁時沒有這種可能。

但很明顯地制造下述的梁的方法也是人們很想找到的，即具有通過腹板的開孔，又可免除費(fèi)錢費(fèi)時的切割與焊接操作，也不需要修整梁的端部。

如果可以熱軋出一種梁，其翼緣為標(biāo)準(zhǔn)厚度，而腹板的厚度顯著地薄于標(biāo)準(zhǔn)的或通常梁的腹板厚度，同時克服腹板變形的問題，凡可明顯地降低這類梁的制造成本而不會相應(yīng)地降低其性能。

在前文的概述中并參照堞腹梁的制法可以理解對于堞腹梁的需求僅是對熱軋梁的需求的一小部分。當(dāng)將這種改進(jìn)梁與通常的梁相比較時，上述的優(yōu)點(diǎn)意味著它可以占據(jù)市場的最大部分，這是非常可觀的。同時它還意味著在這種梁的制造業(yè)中的一個重大的突破。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種通過在腹板上開口且在無需修整梁端部的同時克服腹板變形地加工熱軋梁的方法和設(shè)備，從而明顯降低制造成本但不會降低其強(qiáng)度。

為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提出了一個制造熱軋梁的方法，該梁帶有具有第一厚度的翼緣和在翼緣間延伸的腹板，該梁在熱軋機(jī)上進(jìn)行初步的熱軋使其具有連續(xù)的翼緣的梁件并同樣地在其間由腹板加以聯(lián)結(jié)且上述翼緣具有預(yù)定的第一厚度而腹板具有小于上述第一厚度的預(yù)定的第二厚度。然后上述梁件被冷卻。本發(fā)明還包括下述步驟，即再加熱上述梁元件到500℃至1200℃這一范圍之間并使其被加熱的梁件通過一臺金屬成形壓力機(jī)。上述壓力機(jī)進(jìn)行一些重復(fù)的動作在腹板上穿出一系列彼此具有間隔的開口并同時對腹板的保留部分進(jìn)行熱壓成形的矯正變形，最后將上述梁件冷卻。

本發(fā)明的進(jìn)一步的有益特征包括環(huán)繞上述開口成形出唇邊，這些唇邊相對于所述腹板平面構(gòu)成一個角度。

本發(fā)明的進(jìn)一步特征還包括在梁被再次加熱時所需的熱量被集中在腹板上使其溫度升高而使上述翼緣仍處于溫度較低的狀態(tài)。

本發(fā)明的進(jìn)步的特征還包括鄰近于上述腹板的開口處成形一些刻缺。????

本發(fā)明的進(jìn)一步的特征還包括對開口內(nèi)的腹板棄除部分在除去它們之前或過程中進(jìn)行成形加工從棄除部分中得到副產(chǎn)品，然后再將腹板的棄除部分的余留部分如前所述地切去來得到開口。

本發(fā)明的進(jìn)一步的特征還包括環(huán)繞所述開口的唇邊被加以熱鍛以增加它們的厚度并在某些情況下也增加它們相對于腹板平面的角度。

換言之，本發(fā)明提出了一種制造一條整體金屬梁的方法，所述金屬梁由加熱的金屬工件熱軋成一條具有翼緣和在所述翼緣之間延伸的腹板的整體梁，該翼緣具有第一厚度，而該腹板具有小于上述第一厚度的第二厚度，該方法包括下述步驟：

加熱上述腹板至熱成形溫度；

使加熱的腹板通過至少一組用于在上述腹板中成形開口的金屬成形模具組，所述成形模具組包括用來對腹板加以整平的平面夾緊模部分；

在不對翼緣進(jìn)行加工的條件下，重復(fù)地朝向腹板閉合上述至少一組模具組以在所述腹板內(nèi)成形開口；

用所述夾緊模部分夾緊腹板以便環(huán)繞上述開口整平所述腹板；

其特征是，所述向腹板閉合上述模具組的步驟包括：在環(huán)繞開口的周圍成形與腹板成一角度的唇邊。

本發(fā)明還提出了一種用于制造具有翼緣和連接所述翼緣的腹板的一根整體金屬梁的設(shè)備，該梁由加熱的金屬工件熱軋制成，其特征在于，該設(shè)備包括：

用于加熱所述腹板而基本上不加熱翼緣的加熱裝置；