[发明专利]双曲流线型桥墩模板空间曲面的成型方法

说明书

技术领域：

本发明涉及双曲流线型模板的加工方法，尤其是一种双曲流线型桥墩墩帽圆弧段空间曲面的成型方法。

背景技术：

双曲流线型桥墩模板是目前最复杂的桥墩模板，其制作最大的困难在于圆弧段空间曲面的成型工作。传统的仿型气焊切割的下料方法，误差很大，使得整体曲面成型的质量很差。模具一次压装成型的方法，只适用于尺寸较小的空间曲面。因此，无法采用传统的仿型法和现代的模具法。

发明内容：

本发明旨在解决上述问题，而提供一种依据数学原理，对整个空间曲面进行合理划分，然后利用Pro/E进行空间曲面的分段展平，利用Pro/E与CAXA之间的无缝连接，实现样条线的捏合，利用数控水下等离子切割机完成展平曲面下料的双曲流线型桥墩墩帽圆弧段空间曲面的成型方法。

实现上述发明采用的技术方案是：一种双曲流线型桥墩墩帽圆弧段空间曲面的成型方法，按如下步骤进行：

a、在AutoCAD中，利用以直代曲原理，将空间曲面高度方向上的弧度改用分段的弦代替，分段高度尽可能一致，并且分段的弧与其对应的弦之间的最大间隙不超过1.5mm；

b、利用在AutoCAD中得到的各分段曲面的空间基本尺寸，在Pro/E中建立空间三维模型，并进行细化展平，得到精确的空间曲面展开图；

c、将Pro/E中的展开图转化成CAXA的格式文件，将展开图的边界样条线进行合理的捏合，得到优化的曲面展开图；

d、将优化的曲面展开图转化成程序代码，传给数控水下等离子切割机完成下料；

e、使用三轴碾按各分段曲面对应的圆弧的半径，进行滚弧，完成空间曲面的成型；

f、按照从两边向中间的顺序，将成型好的各分段空间曲面在胎具上焊接成型，完成空间曲面的制作。

按本发明上述方法成型的各段面板无需手工校正，其分段的合理和展开的准确，保证了空间开模线的准确位置，保证了实体墩帽圆弧段空间曲面的圆滑过渡。与现有技术相比，可以大大提高空间曲面的成型质量，提高产品的制作效率和减少下料的料损，特别适用于双曲流线型模板的加工。

具体实施方式：

以下结合实施例详述本发明。

本实施例所述的双曲流线型桥墩墩帽圆弧段空间曲面的成型方法，按如下步骤进行：

①合理的分段：在AutoCAD中，利用“以直代曲”的原理，将墩帽圆弧段整个2750mm高度方向分成14份，从下到上前13段高200mm，最上边高150mm。

等高的分法有利于工装的制作和施工计算的简易。最高为200mm使得弧与其对应的弦间的最大间距为1.5mm，其满足了实体在完全近似性，有利于实体空间曲面的圆滑过渡性。

②空间曲面的分段展平：利用在AutoCAD中得到的各分段曲面的空间基本尺寸，在Pro/E中建立空间三维模型，并且将建立的各段曲面等分为10000份，进行细化展平，得到精确的空间曲面展开图。

③样条线的捏合：将Pro/E中的展开图转化成CAXA的格式文件。按照最高的加工要求，将展开图的边界样条线进行合理的捏合，得到优化的曲面展开图。

④下料：将展开的曲面图输入到CAXA中，将曲面的弧形样条线进行捏合，并将曲面分成两半，传给水下等离子切割机下料。将每一段的曲面分成两半，有利于保证开模线的位置，保证圆弧段和直段接触不超过2mm。

⑤成型：将下好的各段料开破口，编号，使用三轴碾按各分段曲面对应的圆弧的半径，进行滚弧，完成空间曲面的成型。

⑥焊接：按照从两边向中间的顺序，将成型好的各分段空间曲面在胎具上焊接成型，完成空间曲面的制作。