SAP2000在幕墻鋼結(jié)構(gòu)中的設(shè)計與應(yīng)用

作者：張 彬 程文俊 毛春生 苗慧霞 李勝利

單位：山東電力建設(shè)第一工程公司

來源：《金屬加工（冷加工）》雜志

為滿足坡口板試件的下料加工，應(yīng)用GZ-4250型臥式金屬帶鋸床下料，僅能進(jìn)行無角度即90°垂直切割，無法鋸切其他角度的工件。只能先鋸割后再采用其他方式加工出坡口，嚴(yán)重影響了工件的下料和培訓(xùn)進(jìn)度。

由于傳統(tǒng)的加工方法費時、費料且精度低，購置新型設(shè)備的費用較高，因此對鋸床進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計和改造，以提供合格的坡口板，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率和材料利用率，減少人力資源的浪費，為公司降本增效。

以往坡口板加工方式

以往坡口板的常規(guī)加工方法為火焰切割、火焰切割＋銑床銑、火焰切割＋刨床刨和鋸床鋸割＋刨床刨這四種。且當(dāng)每塊板剩余寬度不足70mm時，將不再進(jìn)行坡口加工使用。

以300×125mm、δ12mm的Q235鋼板為例，分別制備1塊V形板，對以上四種方法進(jìn)行比較（見表1）。

改裝前該型鋸床的應(yīng)用特點

（1）GZ-4250型臥式鋸床（見圖1）的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。鋸床由床身、工作臺、主傳動裝置、鋸帶張緊機構(gòu)、工作夾緊機構(gòu)、鋸帶導(dǎo)向裝置和冷卻系統(tǒng)組成。機床傳動采用渦輪變速箱，通過調(diào)節(jié)皮帶可以變換鋸條的行進(jìn)速度；液壓五級調(diào)速調(diào)整鋸架進(jìn)給速度，能滿足切割不同材料的需要。工件夾緊采用液壓方式，大大降低了勞動強度，通過手動轉(zhuǎn)閥進(jìn)行操作實現(xiàn)夾緊與松開，增加了工作的安全性。

圖1　GZ-4250型臥式鋸床

（2）下料加工時效高、成本低廉，但該型鋸床的鋸帶切割方向、夾具已固定（見圖2）。鋸床自帶夾具，只能垂直向下加工，無法加工出坡口，只能先鋸割后再采用其他方式加工出坡口。而通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)目前市場上尚無此類型的斜口夾具。

圖2　鋸床自帶夾具

斜口夾具裝置設(shè)計原理

通過研究分析鋸床的鋸帶和自帶夾具，鋸帶的角度不可調(diào)整，但可采用某種裝置改變試件與鋸帶間的角度。工作夾緊機構(gòu)可夾固長度0～780mm范圍內(nèi)的工件，且不影響鋸床的正常運轉(zhuǎn)，因此可在工作夾緊機構(gòu)上放置一斜口夾具裝置。該裝置由固定部分、夾持部分及角度調(diào)節(jié)部分組成，設(shè)計制作方案如表2所示。

通過斜口夾具裝置改變工件的放置角度，從而達(dá)到改變工件與鋸帶的角度的目的，進(jìn)而切割出合格的坡口板。

斜口夾具裝置制作

（1）固定裝置，設(shè)計合理的框架結(jié)構(gòu)（見圖3），選取厚度為12mm和30mm的Q235鋼板，進(jìn)行焊接組合連接，加工制作夾具。

圖3　固定裝置

（2）夾持裝置，將千斤頂部分安裝在固定裝置中，頂端加裝一塊支撐板電動液壓油泵安放于鋸床操作臺旁，使用鋸床自帶夾緊機構(gòu)將斜口夾具夾持固定。

（3）角度調(diào)節(jié)裝置，對夾具底座加裝轉(zhuǎn)軸，在側(cè)板開可旋轉(zhuǎn)90°的弧形溝槽，將螺母焊接在內(nèi)側(cè)支撐板。使用磁角定位器測量其度數(shù)，螺栓調(diào)節(jié)角度并固定。

制作完成的斜口夾具如圖4所示。

圖4　制作完畢的斜口夾具

1、7、12、13、14.12mm厚鋼板 2.30mm厚鋼板

3.千斤頂 4.移動支撐板　5.待鋸割試件 6、11.螺栓

8.擋板 9.轉(zhuǎn)軸機構(gòu) 10.千斤頂?shù)鬃?15.接電動高壓油泵

斜口夾具裝置工作原理

將裝置夾持在鋸床自帶夾具上（見圖5），制備試件時把待加工坡口板放在斜口夾具上，通過電動液壓千斤頂夾緊。此時放置在斜口夾具上的工件與鋸帶切割方向形成的夾角（小于90°）與所需要的坡口角度互余，開動鋸床即可加工出符合角度要求的坡口板。

圖5　斜口夾具安放示意圖

1.螺栓 2、8、9、10.12mm厚鋼板　

3.30mm厚鋼板 4.千斤頂 5.移動支撐板

6.待鋸割試件 7.擋板 11.接電動高壓油泵

12.轉(zhuǎn)軸機構(gòu) 13.鋸床自帶夾具

14.千斤頂?shù)鬃?/p>

該斜口夾具裝置應(yīng)用特點

（1）一次成形，加工出合板，試件無變形，還可以加工不銹鋼和有色金屬。坡口板表面光滑，無毛刺、溝紋及淬硬層，焊工領(lǐng)取試件后只需簡單打磨即可焊接。

（2）提高了工作效率，降低人工成本（見表3）。

（3）提高了材料有效利用率（見表4）。

結(jié)語

通過應(yīng)用實踐證明，G Z -4250型臥式鋸床采用斜口夾具裝置所加工的工件坡口角度均能滿足技術(shù)要求，速度快、質(zhì)量好且成本低，保證了工作的正常進(jìn)行，獲得了較高的社會效益。

該夾具具有結(jié)構(gòu)簡單、定位精確、緊固安全可靠、易調(diào)節(jié)、生產(chǎn)效率高、易制作和造價低等特點，且已獲得國家實用新型專利授權(quán)，值得在社會中推廣應(yīng)用。