一种用于任意截面钢构件空间弯扭成型的加工设备的制作方法

1.本实用新型涉及机械加工领域，具体涉及一种用于任意截面钢构件空间弯扭成型的加工设备。


背景技术：

2.随着社会的发展和人民生活需求层次的不断提高，钢结构弯扭构件因其空中扭曲状造型灵动特别、视觉观赏效果佳，而越来越多被应用于各种具有不规则外形的大型钢结构建筑中。然而，目前国内现有的弯扭钢构件的加工制作的装置，大多需要在顶弯加工机上完成弯曲加工后再吊至扭曲加工机上进行扭曲加工；或是将钢构件分割成多个小段，单独加工后再进行拼接焊接。但是已有两类加工装置都具有加工周期长、加工过程中的测量定位校正需人力完成、人力消耗大、加工精度难以保证和弯扭构件的弧顺质量较差等缺点，难以满足如今大批量生产加工进度的需求。因此对操作便捷、结构简单、加工效率高、质量好、占地面积小、节省人力物力的弯扭钢构件加工装置的需求就显得格外重要。


技术实现要素：

3.针对上述的现有的加工装置的不足，本实用新型的目的是提供一种用于任意截面钢构件空间弯扭成型的加工设备，具有可完成整套弯曲扭转加工、无需更换装置、数控加工实现多种曲率半径、制作效率高、加工的精度和质量高、节省人力物力等特点，可解决传统加工装置费时费力，精度难以保障等问题。
4.为实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.本实用新型提供一种用于任意截面钢构件空间弯扭成型的加工设备，包括：加工平台、顶弯扭转装置和辅助加工套筒；
6.所述加工平台包括固定于其前部的顶推装置，滑动支座滑动连接在所述加工平台的滑槽内，固定限位部件固定连接在滑动支座上；
7.所述顶弯扭转装置安装在所述加工平台侧面并悬挑在所述加工平台上方，包括滑动支撑臂、千斤顶和悬臂，滑动支撑臂滑动连接在所述滑槽内，悬臂与滑动支撑臂固定连接，千斤顶固定在悬臂上；
8.用于安装被加工构件的辅助加工套筒的外侧固定有悬臂钢板，在顶推装置作用下可沿加工平台移动。
9.进一步地，所述的顶推装置可根据设定的移动的方向和速度进行运动，并推动加工平台上的滑动支座移动，便于进一步完成顶弯、扭转加工工作。
10.进一步地，所述滑动支撑臂可在加工平台上往复移动，当千斤顶位于被加工钢构件上可完成顶弯加工，当千斤顶位于辅助加工套筒上可实现弯扭钢构件的扭转加工。
11.进一步地，所述千斤顶可根据预设的顶推量对钢构件的进行顶弯加工和扭转加工。
12.进一步地，所述辅助加工套筒利用套筒内侧的橡胶垫增加其与构件间的摩擦使其
紧紧抱箍在被加工构件上，千斤顶可移动至悬臂钢板上进行顶推，对所述辅助加工套筒内的钢构件产生弯矩，从而实现被加工钢构件的转动。
13.进一步地，所述固定限位部件由两片半圆形锚固片通过销轴和螺栓相扣而成。
14.与现有的弯扭钢构件的加工装置相比，本实用新型具有以下优点：
15.（1）本实用新型结构简单，易于操作，使加工制作操作简便易行；
16.（2）本实用新型占地面积小，无需更换装置即可完成弯扭钢构件的弯曲、扭转整套加工流程，大大节省人力物力，提升了加工效率；
17.（3）本实用新型大大提高了弯扭钢构件的加工制作精度，极大的保证了过渡处的弧顺质量；
18.（4）本实用新型可数控加工多种曲率半径的扭转钢构件，具有广泛良好的应用前景。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型用于任意截面钢构件空间弯扭成型的加工设备进行顶弯加工时的工作状态；
21.图2为本实用新型用于任意截面钢构件空间弯扭成型的加工设备进行扭转加工时的工作状态；
22.图3为本实用新型用于任意截面钢构件空间弯扭成型的加工设备根据加工钢构件截面不同选取的辅助加工套筒示意；
23.图4为本实用新型用于任意截面钢构件空间弯扭成型的加工设备的固定限位部件的固定状态和限位状态示意图。
24.上述附图中，附图标记对应的构造名称如下:
[0025]1‑
加工平台；2
‑
钢构件；3
‑
滑动支座1；4
‑
固定限位部件；5
‑
顶推装置；6
‑
千斤顶；7
‑
滑动支撑臂；8
‑
悬臂；9
‑
橡胶垫；10
‑
辅助加工套筒；11
‑
悬臂钢板。
具体实施方式
[0026]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]
如图1所示，本实用新型提供的一种用于任意截面钢构件空间弯扭成型的加工设备，包括：加工平台1、顶弯扭转装置和辅助加工套筒10；
[0028]
所述加工平台1包括固定于其前部的顶推装置5，滑动支座3滑动连接在所述加工平台1的滑槽内，固定限位部件4固定连接在滑动支座3上，从而灵活操控被加工的钢构件的行进，用于实现从固定到限位的转换，在顶弯加工时起固定构件的作用，在扭转加工时能保
证被加工钢构件不移位的同时又能转动自如；
[0029]
所述顶弯扭转装置安装在所述加工平台1侧面并悬挑在所述加工平台1上方，包括滑动支撑臂7、千斤顶6和悬臂8，滑动支撑臂7滑动连接在所述滑槽内，悬臂8与滑动支撑臂7固定连接，千斤顶6固定在悬臂8上，用于施加外力实现顶弯加工和扭转加工；
[0030]
用于安装被加工构件的辅助加工套筒10的外侧固定有悬臂钢板11，在顶推装置5作用下可沿加工平台1移动，用于安装在被加工钢构件上，利用套筒内侧的橡胶软垫9增加套筒与构件间的摩擦使其紧紧抱箍在被加工构件上，套筒外侧焊接有悬臂钢板11以便于顶弯扭转装置进行扭转加工。
[0031]
如图1所示，在加工弯扭钢构件之前，将钢构件2吊放至加工平台1上，将固定限位部件4的距离根据加工所需的曲率调整好，再将套在钢构件2上的固定限位部件4用螺栓拧紧以固定钢构件。移动所需的移动距离，启动顶推装置将被加工钢构件移至顶弯扭转装置的千斤顶6下方，优选地，前述移动距离可以在计算机上输入，通过计算机进行控制。
[0032]
如图1所示，在使用本实用新型的制作弯扭钢构件的顶弯过程中，可伸缩的千斤顶6被安装在滑动支撑臂7上，并可沿着滑槽8方向可来回移动，优选地，前述移动同样可由计算机控制，利用计算机数控实现滑动支撑臂7的移动，当千斤顶6被移动至被加工钢构件2上，安装在滑槽8上的千斤顶6的顶推量h1可由计算机结合固定限位部件4间的距离来控制，在顶弯过程中，千斤顶6下沉顶住被加工钢构件2使其发生弯曲塑性变形，从而实现钢构件2的顶弯加工。千斤顶6的顶推作用会使钢构件2进入弹塑性阶段，卸载之后钢构件2的弯曲变形会发生一定程度的反弹，若反弹后的弯曲变形无法满足弯曲曲率要求，则需进一步顶弯。
[0033]
如图2所示，在使用本实用新型的制作弯扭钢构件的扭转过程中，先将辅助加工套筒10安装在限位钢构件2的固定限位部件4的外侧，利用套筒内侧的橡胶软垫9增加套筒与构件间的摩擦使其紧紧抱箍在被加工构件上，套筒外侧焊接有悬臂钢板11以便于顶弯扭转装置进行扭转加工，再将顶弯扭转装置的千斤顶6移动至套筒外侧的悬臂钢板上方，类似地，上述过程同样可以在计算机的控制下进行，通过计算得到所需扭转的角度θ1对应的顶推量h1，再输入计算机，千斤顶6顶推对套筒内的钢构件产生弯矩，使钢构件2发生转动，至此完成第一次顶弯、转动加工。根据所需弯扭构件的要求，调整固定限位部件4的夹紧位置和距离，移动滑动支撑臂7至下一步顶弯处，计算顶推量h2通过计算机控制千斤顶6下沉顶推，完成第二次顶弯后，根据弯扭需求计算出钢构件2所需转动的角度θ2对应的顶推量h2，滑动支撑臂7同千斤顶6一起移动至辅助加工套筒10位置进行第二次转动加工。依照上述顶弯、转动的步骤循环加工，直至钢构件2整体满足工程或试验所需的空间扭转要求。
[0034]
如图3所示，被加工钢构件2包括但不限于钢圆管构件、钢方管构件等形式，可根据被加工钢构件的不同截面形式可选择对应的辅助加工套筒。
[0035]
如图4所示，固定限位部件4被安装在滑动支座3上，由两片半圆形通过销轴和螺栓相扣固定的锚固片组成。通过调整螺栓的松紧程度从而实现该部件从固定到限位的转换，使其在顶弯加工时起固定构件的作用，在扭转加工时能保证被加工钢构件不会移位的同时又能转动自如。
[0036]
本实用新型操作简便，使加工制作操作简便易行，同时它占地面积小，无需更换装置即可完成弯扭钢构件的弯曲、扭转整套加工流程，并可通过计算机数控操作，大大节省人力物力，提升了加工效率，此外，计算机数控也提高了弯扭钢构件的加工制作精度，极大的
保证了过渡处的弧顺质量，该装置能加工多种曲率半径的扭转钢构件，具有广泛良好的应用前景。
[0037]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。