基于铁塔中制弯板材的放样与加工的研究论文_杨文宝

基于铁塔中制弯板材的放样与加工的研究论文_杨文宝

管道局第五工程公司电气仪表分公司 河北任丘 062552

摘要:随着我国电力事业的发展,铁塔放样软件在不断升级、设备持续更新。各铁塔生产厂家在普通联接板的放样及加工上,基本得到了解决,但由于制弯板材迄今还没有完全成熟的软件来实现微机放样,同时大部分加工设备还不能保证加工的精度。板料弯曲是工件在轴上的塑性变形,在零件的几何形状上发生变化。类似于其他金属成形工艺,弯曲改变工件的形状,而材料的体积将保持不变。在某些情况下弯曲可能会在片材厚度产生一个小的变化。然而,对大多数操作,弯曲会产生基本上没有变化的厚度的金属板。除了创造一个理想的几何形式,弯曲也被用来赋予强度和刚度的钣金,改变一部分的惯性矩,外观美观,消除锋利的边缘。本文首先简单介绍了铁塔制弯板材加工的力学原理,分析了当前国内铁塔制弯板材的加工方式,并以TMA软件作为放样模拟系统阐述加工方式,论述了实际加工方法,以期能为相关工作提供参考。

关键词:弯制板材;放样和加工;铁塔制造

随着我国电力行业的迅猛发展,电力铁塔中制弯板材的放样与加工技术也有了长足的进步。但由于我国电力建设起步较晚,在电力铁塔弯板的放样及加工方面相对于国外的较成熟的技术水平还有很大差距。同时,一些相关加工设备不能满足相关制度的要求,这也就导致了弯板加工的精度不能满足规划需要。制弯板材的重点就是放样和板材的加工,而解决这一问题的关键就是对于制弯的点、线的方位精准把控。

1铁塔制弯板材加工的力学原理

金属弯曲通过拉伸和压缩的材料金属的力学原理,特别是关于弹性和塑性变形,对理解金属板弯曲非常重要,并在金属成形部分的基本原理中讨论。材料特性对制造条件的影响将是钣金工艺设计中的一个因素。通常金属板材弯曲是冷的,但有时工作可以加热,无论是热的或热的工作温度。大多数钣金弯曲操作涉及冲压模具类型设置,虽然并不总是。有许多不同的冲压模具的几何形状,设置和夹具。模具可以是特定的弯曲过程和所需的弯曲角度。弯曲模具材料通常是灰铸铁或碳钢,但取决于工件,冲头模具材料的范围从硬木变为碳化物。冲床和模具的作用力通常由压力机提供。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工件可经受多种金属弯曲过程。有时需要一系列不同的冲压和模具操作来创建一个单一的弯曲。或许多渐进弯曲操作,以形成一定的几何形状。在本节中讨论弯曲过程时,关于工件的钣金件被引用。然而,许多覆盖的过程也可以应用到板金属以及。钣金件的引用通常包括板。一些弯曲操作是专为弯曲不同形状的金属件,如内阁处理。管杆弯曲在现代制造中也得到了广泛的应用。

2我国铁塔制弯板材加工的方式现状

铁塔制弯板材对铁塔的搭建具有不可替代的作用,其广泛的应用在铁塔的各结构连接部位。制弯板材根据不同的加工类型而有不同的分类:根据不同的制弯角度可以分为正曲和反曲两种形式;根据加工方式的不同则可以分为热加工和冷加工。为了有效地降低铁塔加工过程中产生的成本,为企业谋求更大的经济收益,因此目前国内大多数铁塔加工企业均采用冷加工方式。在实际工作当中,铁塔制弯板材对加工技术之所以要求较高,是因为其下料和加工的方式与普通弯板有明显的区别。普通联板在加工时打孔和下料的顺序并不严格要求,而制弯板材如先打孔后制弯,最后下料,可能产生孔洞位置的变化,一旦制弯不达标就会导致孔洞偏离设计位置,在安装时会出现稳定性下降或无法连接的问题。因此国内大多数企业选择先制弯,然后打孔的加工顺序,这种做法虽然有效地提升了加工后铁塔的稳定性,但是在制弯后打孔需要采用钻孔的技术,这样就会大大提高了生产成本,也延长了生产周期,不利于企业远期发展。为此,就需要利用现代计算机模拟技术建立制弯板材模型,从而将孔洞位置在制弯时的变化情况进行模拟,从而使其满足加工需求。

3铁塔中制弯板材的弯曲加工方法

3.1工件的制弯,应根据设计文件和施工图规定采用冷弯或热弯,但不得采用割炬、割咀烘烤方法制弯。1)钢板的冷制弯:Q235的材料厚度小于或等于8mm,材料经冷弯试验后,其冷曲度数不受控制,厚度大干8mm时,冷曲角度不得大于15o,Q345的板材冷弯曲度不得大于7o。2)板的热制弯:在什么状况下需要进行热制弯处理,通常情况下,是当数值超过了冷制弯的范围。一般,热制弯的加热的温度需要控制在1000~1100℃的范围之内,始锻的温度应该控制在925~950℃的范围之内,在进行烤制的时候,需要注意的是,不可以使用氧气一乙炔的气割器具进行,如果使用,将会导致热曲过热的现象,对于终锻的温度也有一定的要求,需要保证控制在725℃的范围之内,避免由于温度过低,而导致硬化的情况产生。在实际的制弯之前,应该注意的是,首先对操作的图纸以及具体的工艺流程有充分的了解,对干制弯的具体位置、方位以及角度的大小,包括所使用的胎具都要与操作的要求相一致,通过反复调试,确定能够正常使用之后,在进行大量加工处理,通常情况下,角钢以及钢板都是爱制孔结束后制弯处理,对于比较容易发生变形,制弯的角度偏大的,建议采用首先制弯其次制孔的方式进行。火曲完成之后,不需要进行特意的冷却处理,只需要在空气当中自然冷却即可,还有一方面需要留意的就是,对于需要校正的工件的注意事项,在使用锤子敲打之前,一定要保证加铺了垫子,避免由于表面不平整而导致的强度的降低。角钢制弯完成之后,需要保证钢材四周的圆润,避免表面有较显眼的褶皱以及破损,如果表面有细小的划痕,也应该保证划痕的深度在1.5 mm的范围之内。对于一些比较特殊的火曲部件,这里指的就是需要清根。铲背处理的,就一定要首先进行制弯处理,制弯的时候还需要注意避免零件的部分位置发生较明显的收缩现象,且要确保曲件的外部没有明显的划痕,对于误差的范围,也应该满足相关文件的要求。如果在制弯的过程中产生裂痕,应该及时做报废处理,不可再用,对于零部件的存放问题,也需要注意,避免敲打、挤压,防止部件产生变形。

3.2制弯板材的弯曲加工。1)钢板的弯曲,钢板的弯曲有其一定的要求,其中要求最为严格的要数其弯曲半径,应不小于其最小弯曲半径。当遇到特殊情况不可避免要采取半径最小值时,通常弯曲次数要随之适当增加,也可靠火之力使其弯曲。在进行钢板弯曲时,其首要步骤是按照设计要求来对其模具进行适当的选择。在模具进行安装时,需确定好上下模的位置,并调节以保证其精确性。在调节达到最佳状态时,应做弯曲试验,来了解其情况。最后要按照图纸要求进行对照检验,若能完全合格,则可进入批量生产加工。2)角钢的弯曲,角钢制弯加工时存在两种情况:角钢的最小弯曲率大于标准,此时可以选择钢材矫直机进行加工;曲率低于标准,则此时不能单纯采用冷加工技术,而是需要利用热加工来完成。冷加工时对角钢制弯后的豁口进行焊接处理,这样就能够保证钢材弯曲后整体的强度。热加工时需要将局部温度控制在1000℃左右,具体根据角钢的实际属性进行调节,同时还要保证气割设备选择的正确性。

结语

综上所述,铁塔建设中制弯板材的加工十分重要,应先采取TMA软件进行模拟设计,确定制弯后孔洞位移距离,并进行合理的预设计,最后再开展实际加工,最后再开展实际加工,加工时严格按图纸要求进行,并选用符合要求的模具。与此同时,要有质检员进行过程检验并记录,可有效提升制弯板材加工的效率和质量。

参考文献:

[1]胡航.铁塔放样、加工难点、易错点分析及解决-应用三维实体绘图放样对提升铁塔安装准确性的探讨[J].中国机械,2016(14):101-102.

[2]胡敏.基于铁塔中制弯板材的放样与加工的研究[J].低碳世界,2017(25):23-24.

[3]陈进龙.铁塔中制弯板材的放样及其加工[J].大科技,2016(36)25-26.

论文作者:杨文宝

论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/17

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