一种箱型梁调矫方法 |
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| 申请号 | CN202211184638.6 | 申请日 | 2022-09-27 | 公开(公告)号 | CN115505722A | 公开(公告)日 | 2022-12-23 |
| 申请人 | 中车长江车辆有限公司; | 发明人 | 张文胜; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及箱型梁调矫技术领域，特别涉及一种箱型梁调矫方法。该方法包括：对箱型梁的变截面处进行第一加热工序，以对箱型梁的扭曲 变形 进行调矫；对箱型梁的变截面处以及凸出部进行第二加热工序，以对箱型梁的旁弯变形进行调矫；对箱型梁的变截面处进行第三加热工序，以对箱型梁的甩头变形进行调矫；对箱型梁的变截面处以及凸出部进行第四加热工序，以对箱型梁的挠度值超差进行调矫。本 申请 提供的一种箱型梁调矫方法，解决了箱型梁成型后存在的 质量 缺陷 ，保证了产品质量，满足工艺要求。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种箱型梁调矫方法，所述箱型梁包括上盖板、下盖板以及设置在所述上盖板和下盖板之间的腹板，所述箱型梁的中部具有凸出于所述箱型梁两端的凸出部，所述箱型梁两端的底部与所述箱型梁的中部通过变截面过渡连接，其特征在于，所述调矫方法包括： |
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| 说明书全文 | 一种箱型梁调矫方法技术领域[0001] 本发明涉及箱型梁调矫技术领域，特别涉及一种箱型梁调矫方法。 背景技术[0002] 箱型结构梁具有重量轻、承载大等优点，所以在铁路车辆、空轨车辆、桥梁制造等领域得到广泛应用。由于箱型梁的结构尺寸大，各种支撑、隔板多，结构复杂，因此制造时焊接量大，且焊接变形严重，虽然在制造过程中会采取相关工艺措施进行控制，但成型后仍然会产生一定的变形，无法满足工艺要求，因此需要对箱型梁进行调矫。 发明内容[0003] 本申请提供了一种，解决了相关技术中箱型梁成型后会产生一定的变形，无法满足工艺要求的技术问题。 [0004] 本申请提供了一种箱型梁调矫方法，所述箱型梁包括上盖板、下盖板以及设置在所述上盖板和下盖板之间的腹板，所述箱型梁的中部具有凸出于所述箱型梁两端的凸出部，所述箱型梁两端的底部与所述箱型梁的中部通过变截面过渡连接，所述调矫方法包括： [0005] 对所述箱型梁的变截面处进行第一加热工序，以对所述箱型梁的扭曲变形进行调矫； [0006] 对所述箱型梁的变截面处以及凸出部进行第二加热工序，以对所述箱型梁的旁弯变形进行调矫； [0007] 对所述箱型梁的变截面处进行第三加热工序，以对所述箱型梁的甩头变形进行调矫； [0008] 对所述箱型梁的变截面处以及凸出部进行第四加热工序，以对所述箱型梁的挠度值超差进行调矫。 [0009] 在一些实施方式中， [0010] 在所述第一加热工序中，所述箱型梁的变截面处的加热构件为上盖板和腹板或下盖板和腹板； [0011] 在所述第二加热工序中，所述箱型梁的变截面处和凸出部的加热构件为上盖板、下盖板以及腹板； [0012] 在所述第三加热工序中，所述箱型梁的变截面处的加热构件为腹板； [0013] 在所述第四加热工序中，所述箱型梁的变截面处和凸出部的加热构件为上盖板和腹板或下盖板和腹板。 [0014] 在一些实施方式中， [0015] 在所述第一加热工序中，所述上盖板和下盖板采用线性加热法进行加热，腹板采用三角形加热法进行加热； [0016] 在所述第二加热工序中，所述腹板采用线性加热法进行加热，所述上盖板和下盖板采用三角形加热法进行加热； [0017] 在所述第三加热工序中，所述腹板采用线性加热法进行加热； [0018] 在所述第四加热工序中，所述腹板采用三角形加热法进行加热，所述上盖板和下盖板采用线性加热法进行加热。 [0019] 在一些实施方式中，在所述第一加热工序中，当所述箱型梁扭曲变形且挠度值参数较大时，对所述箱型梁的变截面处的上盖板和腹板进行加热；当所述箱型梁扭曲变形且挠度值参数正常时，对所述箱型梁的变截面处的下盖板和腹板进行加热。 [0020] 在一些实施方式中，在所述第一加热工序中，当所述箱型梁扭曲变形且挠度值参数较大时，在所述腹板的上侧位置采用三角形加热法，且三角形顶角不超过腹板宽度的1/3位置；当所述箱型梁扭曲变形且挠度值参数正常时，在所述腹板的下侧位置采用三角形加热法，且三角形顶角不超过腹板宽度1/3位置。 [0021] 在一些实施方式中，在所述第一加热工序中，所述上盖板的加热线长度不超过所述上盖板沿其长度方向的中心线，所述下盖板的加热线长度不超过所述下盖板宽度的1/3。 [0022] 在一些实施方式中，在所述第一加热工序中，所述箱型梁的变截面处的加热区域的宽度不得超过所述上盖板、所述下盖板和所述腹板宽度的1/2。 [0023] 在一些实施方式中，在所述第四加热工序中，当所述箱型梁的挠度值参数较大时，对所述上盖板和腹板进行加热；当所述箱型梁的挠度值参数较小时，对所述下盖板和腹板进行加热。 [0024] 在一些实施方式中，在所述第二加热工序中，所述箱型梁的变截面处以及凸出部的加热区域的宽度为30～50㎜。 [0025] 在一些实施方式中，所述第一加热工序、第二加热工序、第三加热工序以及第四加热工序中的加热温度均小于550℃。 [0026] 本申请有益效果如下： [0027] 本申请提供的一种箱型梁调矫方法，采用加热调矫的方式，根据箱型梁的不同变形方式的变形特点，针对每种变形方式在箱型梁上选择相应的加热部位，并通过依次对箱型梁上相应的加热部位进行第一加热工序、第二加热工序、第三加热工序以及第四加热工序，以分别对箱型梁的扭曲变形、旁弯变形、甩头变形以及挠度值超差进行调矫，从而解决了箱型梁成型后存在的质量缺陷，保证了产品质量，满足工艺要求。附图说明 [0029] 图1为本实施例提供的箱型梁的旁弯变形的示意图； [0030] 图2为图1的侧视图； [0031] 图3为本实施例提供的箱型梁的甩头变形的示意图； [0032] 图4为图3的侧视图； [0033] 图5为本实施例提供的箱型梁的挠度值超差变形的示意图； [0034] 图6为图5的俯视图； [0035] 图7为本实施例提供的箱型梁的扭曲变形的局部示意图； [0036] 图8为图7的俯视图； [0037] 图9为箱型梁与检测承台的装配示意图。 [0038] 附图标记说明： [0039] 1‑上盖板，2‑下盖板，3‑腹板，4‑凸出部，5‑变截面，6‑心盘，7‑检测承台，10‑第一调矫点，20‑第二调矫点，30‑第三调矫点，40‑第四调矫点。 具体实施方式[0040] 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，所描述的实施例仅仅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。 [0041] 结合图1‑图9，箱型梁包括上盖板1、下盖板2以及设置在上盖板1和下盖板2之间的腹板3，箱型梁的中部具有凸出于箱型梁两端的凸出部4，箱型梁两端的底部与箱型梁的中部通过变截面5过渡连接，在变截面5处，由于截面的突然改变，应力变化大，很容易发生变形。箱型梁一般具有四种类型的变形方式，具体为： [0042] 1)旁弯变形 [0043] 结合图1及图2，旁弯变形是指箱型梁全长在长度方向呈一定的圆弧状，其中心线偏离理想中心线的一种状态； [0044] 2)甩头变形 [0045] 结合图3及图4，甩头变形是指箱型梁两端部分的中心线偏离理想中心线的一种状态； [0046] 造成旁弯变形和的甩头变形原因有以下两种：(1)下盖板2直线度误差大，箱型梁组装时以下盖板2中心线为组装基准造成的；(2)箱型梁焊接成型时，两侧焊接应力不对称造成的。 [0047] 3)挠度值超差变形 [0048] 结合图5及图6，挠度指梁类等受弯构件荷载作用下的最大变形，通常指竖向方向的变形。对于梁类零件，设计时一般会有一定的上挠参数要求，以保证梁类零件在设计范围内的正常工况。挠度过小时无法保证其承载能力，过大时，无法保证底架各配件的相对位置。因此，箱型梁成型后，其挠度值超出设计要求范围时，必须进行调矫。 [0049] 4)扭曲变形 [0050] 结合图7‑图9，扭曲变形是指箱型梁成型后，其基准平面不处于同一水平面，箱型梁容易发生扭曲变形的部位是左右两端的变截面5处，可利用检测承台7对箱型梁的扭曲变形进行检测。实际检测时，以箱型梁两端心盘6支承处为检测点，分别检测两端心盘6左右两侧与检测承台7的承台基准面之间的间隙。 [0051] 本申请提供了一种箱型梁调矫方法，采用了加热调矫的方式，加热调矫即为利用钢材加热后再冷却时产生的收缩量来矫正原有的变形。本申请中，根据以上四种变形方式的变形特点，分别设置了相应的矫正方法，解决了该类型产品在成型后存在的质量缺陷，保证了产品质量，本申请提供的箱型梁调矫方法调矫方法包括： [0052] 对箱型梁的变截面5处进行第一加热工序，即在箱型梁的变截面5处设置第一调矫点10，以对箱型梁的扭曲变形进行调矫； [0053] 对箱型梁的变截面5处以及凸出部4进行第二加热工序，即在箱型梁的变截面5处以及凸出部4设置第二调矫点20，以对箱型梁的旁弯变形进行调矫； [0054] 对箱型梁的变截面5处进行第三加热工序，即在箱型梁的变截面5处设置第三调矫点30，以对箱型梁的甩头变形进行调矫； [0055] 对箱型梁的变截面5处以及凸出部4进行第四加热工序，即在箱型梁的变截面5处以及凸出部4设置第四调矫点40，以对箱型梁的挠度值超差进行调矫。 [0056] 本申请提供的一种箱型梁调矫方法，根据箱型梁的不同变形方式的变形特点，针对每种变形方式在箱型梁上选择相应的加热部位，并通过依次对箱型梁上相应的加热部位进行第一加热工序、第二加热工序、第三加热工序以及第四加热工序，以分别对箱型梁的扭曲变形、旁弯变形、甩头变形以及挠度值超差进行调矫，从而解决了箱型梁成型后存在的质量缺陷，保证了产品质量，满足工艺要求。 [0057] 需要说明的是，本发明采用手工火焰调矫的方式，手工火焰调矫是利用火焰(氧气+工业燃气)，对变形部位的外侧面进行加热。手工火焰调矫时，加热温度和冷却方式根据产品材质来确定，温度过高容易破坏材料的内部组织，改变其力学性能。具体的，本实施例中箱型梁材质为Q450碳素结构钢，在第一加热工序、第二加热工序、第三加热工序以及第四加热工序中，加热温度均应控制在550℃以内(暗赤色)，采用在常温状态下自然冷却的方式，且加热位置应避开焊缝位置。 [0058] 针对箱型梁的加热调矫，同一部位不能进行重复加热，因此在第一加热工序、第二加热工序、第三加热工序以及第四加热工序中，除加热部位外，每个加热部位所对应的箱型梁构件(上盖板1、下盖板2以及腹板3)以及每个箱型梁构件的加热方式的选择也必须一次到位，以避免在各个加热工序中对箱型梁进行反复加热。具体的，不同的加热工序中，加热部位所对应的箱型梁构件具体为： [0059] 在第一加热工序中，箱型梁的变截面5处的加热构件为上盖板1和腹板3或下盖板2和腹板3，即对箱型梁的变截面5处的上盖板1和腹板3或下盖板2和腹板3进行加热并冷却。 [0060] 当箱型梁扭曲变形且挠度值参数较大时，对箱型梁的变截面5处的上盖板1和腹板3进行加热，此时腹板3上的加热位置可选择心盘6与检测承台7接触侧的侧上角；当箱型梁扭曲变形且挠度值参数正常时，对箱型梁的变截面5处的下盖板2和腹板3进行加热，此时腹板3上的加热位置可选择侧隙超差一侧。 [0061] 在第二加热工序中，箱型梁的变截面5处和凸出部4的加热构件为上盖板1、下盖板2以及腹板3，即对箱型梁的变截面5处和凸出部4的上盖板1、下盖板2以及腹板3进行加热并冷却； [0062] 箱型梁的变截面5处和凸出部4可设置一个以上的加热位置，加热位置的数量和每个加热位置的加热区域的大小，视变形涉及的长度和大小而定，加热区域的多少和加热范围成反比，即加热区域越多，则每处区域的加热范围应当越小，具体的，在第二加热工序中，加热区域的宽度一般为30～50㎜，宽度过宽会使加热区域会产生反向的急弯变形。 [0063] 在第三加热工序中，箱型梁的变截面5处的加热构件为腹板3，即对箱型梁的变截面5处的腹板3进行加热并冷却； [0064] 与旁弯变形调矫相比较，甩头变形调矫的加热区域需更少、加热范围需更大。 [0065] 在第四加热工序中，箱型梁的变截面5处和凸出部4的加热构件为上盖板1和腹板3或下盖板2和腹板3，即对箱型梁的变截面5处和凸出部4的上盖板1和腹板3或下盖板2和腹板3进行加热并冷却。 [0066] 当箱型梁的挠度值参数较大时，对上盖板1和腹板3进行加热；当箱型梁的挠度值参数较小时，对下盖板2和腹板3进行加热。 [0067] 进一步的，不同的加热工序中，每个箱型梁构件的加热方式具体为： [0068] 在第一加热工序中，上盖板1和下盖板2采用线性加热法进行加热，腹板3采用三角形加热法进行加热； [0069] 当箱型梁扭曲变形且挠度值参数较大时，在腹板3的上侧位置采用三角形加热法，且三角形顶角不超过腹板3宽度的1/3位置；当箱型梁扭曲变形且挠度值参数正常时，在腹板3的下侧位置采用三角形加热法，且三角形顶角不超过腹板3宽度1/3位置。上盖板1的加热线长度不超过上盖板1沿其长度方向的中心线，下盖板2的加热线长度不超过下盖板2宽度的1/3，且箱型梁的变截面5处的加热区域的宽度不得超过上盖板1、下盖板2和腹板3宽度的1/2。 [0070] 在第二加热工序中，腹板3采用线性加热法进行加热，上盖板1和下盖板2采用三角形加热法进行加热； [0071] 在第三加热工序中，腹板3采用线性加热法进行加热； [0072] 在第四加热工序中，腹板3采用三角形加热法进行加热，上盖板1和下盖板2采用线性加热法进行加热。 [0073] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。 [0074] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 |
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