腹板开洞工形截面钢拱的一种计算机辅助成型方法

摘要

腹板开洞工形截面钢拱的一种计算机辅助成型方法，属于工形截面拱形构件加工技术领域。其特征在于，在计算机控制下，依次通过切割、冷弯成型、对位焊接三个阶段，计算机分别控制切割机、冷弯机以及焊接机依次完成腹板开洞工形截面钢拱的加工。本发明具有加工简单、高效、精确，且能最大程度地节约钢材的优点。

主权项

腹板开洞工形截面钢拱的一种计算机辅助成型方法，其特征在于，所述方法是在一个由计算机、切割机、成型机和焊接机构成的腹板开洞工形截面钢拱成型系统中依次按以下步骤实现的：步骤(1)：在所述计算机中，设置以下三个控制模块：第一控制模块为切割模块，输入以下参数，所述腹板开洞工形截面钢拱曲率半径R，该曲率半径R以加工成型后的钢拱的中轴线计而得到，所述腹板开洞工形截面钢拱的截面高度h0，所述腹板开洞工形截面钢拱的洞口半径r，以及：用于第一工字形钢的椭圆形切割线的切割尺寸：横轴半长为ruh＝r(R+h0/2)R，纵轴半长为ruv＝r(R-ruh)/R；用于第二工字形钢的椭圆形切割线的切割尺寸：横轴半长为rdh＝r(R-h0/2)/R，纵轴半长为rdv＝r(R+rdh)/R；所述第一工字形钢切割后得到上翼缘部分和下翼缘部分，两半边构件尺寸相同，其高度均为h0/2；所述第二工字形钢切割后得到上翼缘部分和下翼缘部分，两半边构件尺寸相同，其高度也均为h0/2；所述第一工字形钢和所述第二工字形钢在切割前的尺寸相同；第二控制模块为弯曲成型模块，输入参数包括：所述腹板开洞工形截面钢拱的洞口半径r；第三控制模块为对接焊接模块，输入参数包括：所述腹板开洞工形截面钢拱曲率半径R，该曲率半径R以加工成型后的钢拱的中轴线计而得到，所述腹板开洞工形截面钢拱的洞口半径r；步骤(2)：所述计算机从所述第一控制模块中，把所述第一工字形钢的所述切割尺寸传送给所述切割机：横轴半长ruh，纵轴半长ruv，以及上翼缘部分的高度h0/2，切割机按照切割尺寸把所述第一工字形钢切割成上翼缘部分和下翼缘部分，所得的两半边构件尺寸大小均相同；步骤(3)：所述计算机从所述第一控制模块中，把所述第二工字形钢的所述切割尺寸传送给所述切割机：横轴半长rdh，纵轴半长rdv，以及上翼缘部分的高度h0/2，切割机按照切割尺寸把所述第二工字形钢切割成上翼缘部分和下翼缘部分，所得的两半边构件尺寸大小均相同；步骤(4)：所述计算机从所述第二控制模块中把所有输入参数传送到冷弯成型机后，以洞口直径2r为控制参数，第一工字钢的半边构件通过冷弯可获得所述腹板开洞工形截面钢拱的上翼缘部分半边构件；步骤(5)：按步骤(4)所述对所述第二工字形钢的半边构件进行冷弯，可获得所述腹板开洞工形截面钢拱的下翼缘部分半边构件；步骤(6)：所述计算机从所述第三控制模块中将所述输入参数传送给所述焊接机，按以下步骤对步骤(4)和步骤(5)中经过冷弯的第一工字形钢的半边构件与第二工字形钢的半边构件进行对接焊接：首先按照成型位形对准两半边构件，所述焊接机先对半边构件的对接线进行一次扫描确定焊接路径，然后自动将所述第一工字形钢半边构件和所述第二工字形钢半边构件焊接形成腹板开洞工字形截面钢拱。