[发明专利]冷弯型钢成形过程中截面轮廓形状的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量技术领域的方法，具体是一种冷弯型钢成形过程中截面轮廓形状的测量方法。

背景技术

冷弯成型钢产品主要包括焊管和异形管等。由于冷弯型钢具有自重轻、节省金属、节约能源、几何精度高等优点，其应用领域非常广泛，可以作为气、煤浆、矿粉等的输送管道，高低压锅炉用管，化工换热器用管，油井用套管、管结构钢梁、结构钢网架等。随着我国经济建设的高速发展，冷弯型钢将在工业、农业、国防以及日常生活中起着极其重要的作用。在冷弯成形过程中的焊管和异型管各截面轮廓形状尺寸直接决定了最终产品的质量，因此检测各个成形道次截面轮廓的几何变形情况就显的尤为重要。

在冷弯成形过程中，目前已有的测量板带截面形状方法大体上可分为两类：接触式和非接触式。对于接触式的测量方法，最常见的有两种：一种是将铝条通过敲击或者压力使其贴合在所测表面，再对取下的变形铝条进行测量，从而得到产品截面的几何形状参数。另外一种方法主要用于测量焊管粗成型段截面的几何形状，具体方法是首先确定某一水平基准线，沿该基准线通过吊垂线来测量成型管坯截面到基准线的竖直距离，从而得到各点的相对坐标，最后通过描点得到截面形状。以上接触式方法主要存在的缺陷是可操作性较差。除此之外，铝条的变形回弹会给测量带来很大的误差；吊垂线的方法，由于需要涉及繁琐的人工读数和接触判断，易受主观性影响，不利于测量的稳定性和客观性。

经对现有技术的检索发现，申请号为200510102652.7的发明专利“大口径钢管形状尺寸测量系统及测量方法”，该方法是非接触式的测量方法，通过传感器测量钢管一系列点到某一半径已知的基准圆形轨道的径向距离来获得钢管截面轮廓点的坐标，当采样点数目足够多时，可准确的获得钢管的截面轮廓。此法较适合圆管焊接之后的圆度和椭圆度的测量，对于成形过程中的开口钢板的截面形状的描述显得无能为力。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种冷弯型钢成形过程中截面轮廓形状的测量方法，使其克服了以往各种截面轮廓形状测量方法过于复杂繁琐、不支持在线测量等缺点，适用于各种规格冷弯型钢产品的截面形状的在线连续测量，是一种快速、简单、灵活、安全、经济、实用的截面形状测量方法。

本发明是通过以下技术方案实现的，具体包括如下步骤：

1)使用卷尺对产品横截面的开口度和轮廓弧长进行测量，然后根据所测得轮廓长度，确定具有孔状结构的柔性条的长度；

2)在柔性条上开一个键槽和在所需测量的截面上涂刷钾肥皂；

3)在容器中加入快速胶凝材料，同时根据快速胶凝材料的份量加入水调匀；

4)将开槽的柔性条置于容器中和快速胶凝材料进行充分吸附后取出，并迅速将取出的柔性条以槽口向上平铺在木条上，同时再向其槽内快速填满之前调匀的快速胶凝材料；

5)手持木条将粘附有快速胶凝材料的柔性条从需要测量的截面轮廓下方传递过去后，取下附在木条上的柔性条，将其迅速贴合于产品外表面的截面轮廓上，并用简易夹具将柔性条两端固定；

6)柔性体中的胶凝材料充分凝结变硬后，将其取下，并在透明的塑料薄板上根据之前测量的开口度进行微调以保证柔性条上相应位置的开口度值与之相等，同时记录下此时产品的截面形状；

7)最后将坐标纸固定在薄木板上，同时采用原点标定方法标定透明塑料薄板上记录的截面形状的原点位置，再将记录有截面形状的透明塑料薄板调整好位置平铺在坐标纸上，即可读得连续截面轮廓线上任意点的坐标值。

所述的柔性条其自身具备一定的吸附性和韧性，必须具有大量的孔状结构。

所述具有孔状结构的柔性条的长度略小于所测得的轮廓长度30mm左右。

所述的键槽为一个矩形键槽，且切割完键槽后，键槽的宽厚保证柔性条的截面壁厚均匀且柔性条壁厚范围保持在8-12mm。

所述的快速胶凝材料是指以无机氧化物或矿物为主要组成的一类胶凝材料。最常用的有石灰、石膏、水玻璃、菱苦土和各种水泥等。

所述根据快速胶凝材料的重量加入水调匀，具体是按照等比例加入水，若想加快凝结的时间，应该减少水的比例。

所述的塑料薄板为透明的有机玻璃耐力板，该薄板主要用于记录连续的截面轮廓形状。

所述的原点标定方法是通过连接截面轮廓线的两端点来确定其中心点，并在中心点处作该连接线的垂线，则垂线与轮廓线的交点即可为所标定的原点。