椎体墩身模板的加工工艺

-1-椎体墩身模板的加工工艺近几年来，我单位接连制作了几套相类似的椎体墩身模板。经过不断探索研究，改进工艺，利用现有的简易设备，形成了制作过程简单易行的流水作业，既压缩了工期，又保证了质量．造出的钢模板能够保证工艺和施工质量要求，特将此方法总结如下：一.工艺流程图．园法兰划线→下料→号料→校正→焊接→配钻钢板对接→划线→下料→卷筒护板裁切→卷弧→校头→钻焊眼竖直法兰划线→切割下料→配钻→号料拼装→焊接→开刀→上竖法兰→除锈→上原子灰→打磨→喷漆二、加工计算方法介绍1、由实际墩身求制作尺寸由于钢板卷成筒时，内径周长缩短，外径周长伸长，而中径不变，故园形墩模板的周长尺寸应另增加一个板厚δ，同时考虑到焊接时模板收缩及开刀割缝损失。（1）下口直径D实π+2n+2πD制=------------+δπdL（2）上口直径d实π+2n+2πHd制=------------+δπD同理分节处制做直径及法兰加强处直径由此公式求得-2-公式中2n→表示开刀数量与一刀损失2mm的乘积2π→表示焊接时收缩余量δ→表示模板面板厚度（3）由公式H总/(H总-H制)=D制/d制可求得H总公式中H总→表示锥本的总高度H制→表示锥体的制作高度，即墩身的实际高度（4）由公式L制=√H总2+（D制/2）2可求得L制公式中L制→表示椎体的总母线制作长度同理由（3）、（4）分别可求得分节后每节的H总及L制2、由展开图求α角、弦长a、弦高h（1）由公式α=D制π/2L制π×360°求得αα（2）由公式a弦长=2sin(α/2)L制求得a弦长h（3）由公式h弦高=cos(α/2)L制求得h弦高a同理，由（2）、（3）分别可求得分节后每节的弦长，弦高。3、计算展开图制作直径弧线的方法理论上以L制母线为半径可直接划出标准弧线，由于L制母线长过大，实际操作起来不可行，故我们采取了近似的坐标计算方法确定点，然后近似连线，以便于工人实际操作。如下图所示建立x、y轴坐标，将α角分成若干等分，分别求得对应的x值、y值，利用x、y值确定相应的点，将这些点相邻两点以直线的形式相连成弧线。α角划分的等份越多，划出的线越接近实际，一般情况下x值我们都控制在200mm左右。-3-如图所示求β角对应的x、y值，β角可由α等份后的倍数求得。由公式x=L母线sinβy=cosβL母线-h弦高可求得对应x、y，确定点A、B在x1轴上确定A时，代入公式的L母线及h弦高，要与之相对应。在x2轴上确定B时，代入公式的L母线及h弦高，要与之相对应。x1与x2轴可由对应弦长a1、a2确定，两线距离可由弦高差h1-h2确定，两侧每节母线长可由总母线差L1-L2确定，这样就完成了弧线的划线作业。4、圆法兰的计算方法（1）有护板的法兰内径计算方法D内径=D制+2δ护板+δ面板（2）无护板的法兰内径计算方法D内径=D制(中径)+δ面板三、制作加工工艺方法1、拼板b≥300mm由于采购的钢板、宽度、长度有限，所以应当先在平地把面板拼接成大型钢板，拼板时为了防止焊缝在卷筒时断裂，焊缝要错开最小300mm（见图），焊接时先点焊成整板，再焊短焊缝，最后从中间向两端施焊长焊缝，这样可减少应力,减小波浪变形，下料后，如有直通焊缝或三角焊缝，为了防止卷筒开裂，-4-要翻过板来两端施焊100mm长后再卷筒，为了减小场地使用面积可一边拼板，一边划线一边下料。2、对接缝的处理以前我们一般采用双面焊，然后对模面进行打磨处理，现在我们采用单面焊，即圆筒外侧施焊，模面对接缝除特殊情况外(如为了防止卷筒开裂施焊一小段)，其余全部不焊，而是采取除锈，原子灰填缝后打磨平的办法，此工艺实际证明可行，并且既省工又省料，大大缩短了工期，节约了成本。3、上、下两节对接的工艺由于面板采取大型拼板,施焊后再划线下料，上、下两节属于刀口对刀口的连接，所以割口处,要求一刀割下，不允许因稍有参差不齐而修割，避免对接口接缝缺肉，这样既节约了材料，同时接缝处能保证严密，而且上、下两节接口，我们采用了公母口咬死的工艺，避免出现上、下接口有错台的弊病。如图所示，制作工艺如下：第一节制作时底口利用平台限位成圆，上口先点焊护板（采用薄板以减少应力）制作成母口，再采用厚板法兰校圆焊接成形后，用木锤敲振内筒壁以释放应力，然后移下平台。第二节底口再次限位成圆，但不加护板及法兰，上口同第一节相同处理制作成母口，再利用木锤释放应力后，用吊车吊起与第一节上、下接口对齐，不允许-5-出现错台及缝隙，再点焊第二节底口护板，制作成公口，并把护板予留3mm间隙，然后再拼装法兰，使上、下眼位对正后施焊，完成后把第二节吊下平地，第三节、第四节┅┅依次类推重复第二节的工作，这种工艺保证了眼位的准确性，出厂前也避免了试拼这一道工序。4、卷筒用卷板机卷板时，两端头应先用锤击或样板压制的方法形成弧形，防止死弯，特别是直径较小的椎形筒，这一步骤必不可少。5、法兰的制作及使用不管是上、下接口圆法兰，还是竖向角钢法兰，我们都采取配钻的工艺，使用的时候，根据号料,法兰一对一对使用，保证了眼位的精确。6、圆形法兰的下料由于上、下法兰是圆形，而钢板宽度有限，如图所示，下料只能先下出法兰瓣，然后再拼装成圆，下料时我们采用半自动切割机双割头同时切割，为了避免材料的浪费，从大到小依次变径下料，这种工艺成型美观，变形较小。四、总结我单位采取的制作加工工艺，需要的投资及设备较少，而且提高了工作效率，满足了钢模板工期短的市场需求，当然还有一-6-些工艺需要更新，这方面我们也积极探讨，不断完善，以实现利润最大化，成本最小化。二OO四年十二月九日