SAP2000在幕墻鋼結構中的設計與應用簡介

作者：張 彬 程文俊 毛春生 苗慧霞 李勝利

單位：山東電力建設第一工程公司

來源：《金屬加工（冷加工）》雜志

為滿足坡口板試件的下料加工，應用GZ-4250型臥式金屬帶鋸床下料，僅能進行無角度即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，嚴重影響了工件的下料和培訓進度。

由于傳統(tǒng)的加工方法費時、費料且精度低，購置新型設備的費用較高，因此對鋸床進行優(yōu)化設計和改造，以提供合格的坡口板，進而提高生產效率和材料利用率，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。且當每塊板剩余寬度不足70mm時，將不再進行坡口加工使用。

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

改裝前該型鋸床的應用特點

（1）GZ-4250型臥式鋸床（見圖1）的結構組成和工作原理。鋸床由床身、工作臺、主傳動裝置、鋸帶張緊機構、工作夾緊機構、鋸帶導向裝置和冷卻系統(tǒng)組成。機床傳動采用渦輪變速箱，通過調節(jié)皮帶可以變換鋸條的行進速度；液壓五級調速調整鋸架進給速度，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，通過手動轉閥進行操作實現(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。工作夾緊機構可夾固長度0～780mm范圍內的工件，且不影響鋸床的正常運轉，因此可在工作夾緊機構上放置一斜口夾具裝置。該裝置由固定部分、夾持部分及角度調節(jié)部分組成，設計制作方案如表2所示。

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

斜口夾具裝置制作

（1）固定裝置，設計合理的框架結構（見圖3），選取厚度為12mm和30mm的Q235鋼板，進行焊接組合連接，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將斜口夾具夾持固定。

（3）角度調節(jié)裝置，對夾具底座加裝轉軸，在側板開可旋轉90°的弧形溝槽，將螺母焊接在內側支撐板。使用磁角定位器測量其度數(shù)，螺栓調節(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.轉軸機構 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.轉軸機構 13.鋸床自帶夾具

14.千斤頂?shù)鬃?/p>

該斜口夾具裝置應用特點

（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）。

結語

通過應用實踐證明，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要求，速度快、質量好且成本低，保證了工作的正常進行，獲得了較高的社會效益。

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