铁塔中制弯板材的放样与加工研究张建

铁塔中制弯板材的放样与加工研究张建

张建

（北京送变电有限公司北京市102401）

摘要：输电铁塔是电力运输中的重要设备之一，其承载着高压输电线路的搭设工作，输电铁塔的质量直接关系着地区供电的稳定性。本文探讨了在铁塔加工行业中，制弯构件的放样与加工中的一个较难处理的问题。随着我国电力建设速度的不断加快，铁塔中制弯板材的放样以及加工技术也在升级换代中发展着。根据理论与生产实际结合的想法，以TMA放样软件为例，并围绕两种形式板材的制弯，进行了大量的分析，总结出集中常见的制弯板材在放样及加工中的处理要点。

关键词：铁塔；制弯；板材；放样及加工

当前我国电力行业的发展速度很快，这也使得铁塔建设加工的发展随之加快。目前国内铁塔放样软件的应用仍处于起步的阶段，但保持了较快的更新速度，使得加工企业在制弯板材的放样上得到了明显的提升。各铁塔生产厂家在普通联板的放样及加工问题上，已基本得到了较为理想的解决，但由于制弯板材还没有完全成熟的软件来实现微机放样，而且绝大部分的加工设备也不能保证加工的精度和准度，因此，在放样及加工中板材的制弯工作中仍有难以解决的问题，而解决这一问题的就需要探讨如何对制弯线处进行特殊处理。

一、当前制弯板材普遍采用的加工方法

（一）国内铁塔制弯板材加工方法

在输电线路设计中，制弯板材通常用在主材变坡处、塔身本体与横担的连接处、塔腿V面处以及猫头塔头部拐点处等坡度发生变化的铁塔部位的联接处等。制弯通常包括两种形式：正曲（外曲）以及反曲（内曲）。制弯加工方法分为热制和冷制两种，即热曲与冷曲[1]。一些厂家为尽可能降低成本会多采用冷曲的方法。在实际工作当中，铁塔制弯板材对其加工的技术要求较高，因为其下料和加工的方式与普通联板有较大的区别。普通联板在加工时打孔和下料的顺序没有严格的要求，但制弯板材需要先打孔后制弯、下料，可能孔洞位置会发生变化，一旦制弯不达标就会直接导致孔洞偏离之前的设计位置，安装时会出现稳定性下降或者出现无法连接的难题。这种先制弯后制孔的加工工艺虽然可以满足安装及设计的基本要求，但由于制弯后的制孔通常需要采用钻孔，就导致成本增多，且生产周期也会延长，不能保证配套生产，且生产效率低下。因此，为提高生产效率，降低成本，就需要考虑用先制孔后制弯的加工方法，首先需要解决的是孔位变化的问题。

（二）以TMA软件模拟制弯板材加工方法

当前输变电铁塔加工中铁塔的放样软件普遍用的是铁塔制造助手TMA（Tower-manufacturingAssistant），这款软件是由北京信狐天诚软件科技有限公司开发的用于设计部门及铁塔制造企业进行绘图和放样的。该软件与传统的DOS操作系统下的设计技术有着明显的区别，体现在数据自动化分析、功能可扩充性、系统稳定性和智能化处理功能等方面。且该软件可以兼容当前Windows操作界面，系统内操作平台设计简单并且实用，可做到“傻瓜”式的操作使用。TMA与以往基于DOS设计的铁塔绘图放样程序相比，在体系结构、稳定性、可维护性、可扩充性、智能化及自动化计算方面都有较大的改善，在操作方式、交互方式、用户界面上也有明显的改善，朝着软件傻瓜化方向又迈出了更为坚实的一步，同时其系统功能也同比更加完善[2]。该系统可直接与现在数控机床控制终端进行连接，实现设计后立即生产加工的这一快速生产模式。这一软件还吸收了CAD设计软件当中线框、边界模型等特点，在设计时可同时绘制平面一级三维立体设计图，缩短了整体设计的时间，提高了效率。在软件设计加工当中，制弯板材的加工角度通常是基于角钢外楞，这样可保证角钢外楞上的孔洞与制弯板材上孔洞位置保持一致。在实际制弯加工时，板材上下两个位面上孔洞的位移处于相对的情况下，相对位移主要包括以下两种：①当制弯板材为反曲加工时。②正曲加工的时候。因此，TMA软件在行业内得到了广泛的使用，逐渐成为输变电铁塔加工行业中主流的放样软件。

二、铁塔加工制弯的规定

接到制弯任务时，必须以工序卡、样板、图纸与实物进行有效的校对，明确制弯的形状后，才可以进行下一步的工作。钢材弯曲分冷弯和热弯，除了弯度较小的角钢件或者板件可用冷曲外，其余的都需要进行加热后火曲制弯。钢板制弯加工时对弯曲的半径有着严格的要求，通常是不低于最低弯曲半径。如钢材本身的硬度过高，则可适当增加弯曲次数，或者通过局部加热的方式保证弯曲的角度。制弯加工前，需要根据软件设计图纸当中弯曲角度的设计选择适当的模具[3]。型钢弯曲角度A角在20度以上的内弯曲，需要气割一开口后进行弯曲，弯曲后用电焊补焊开口，但在20度以内的不宜进行开口。所有火曲构件需要严格按照图纸尺寸1：1比例放出大样制作模具一级卡具进行加工。火曲后矫平直时，需要用平锤接触构件，不能用大锤直接敲打，防止产生凸凹不平的缺陷，弯曲后构件局部厚度不应低于原来厚度的70％。

三、铁塔中制弯板材的加工

（一）钢板的弯曲

钢板的弯曲有其相关的要求，要求最为严格的是弯曲半径，应不小于其最小弯曲半径。遇到特殊情况不可避免要弯曲半径最小值的时候，通常弯曲次数要随着进行适当的增加，也可以靠火之力使其得到弯曲。钢板弯曲时的第一步骤是按照设计要求对模具进行合理的选择[4]。在模具、加工设备压力等都已经调试完毕后，开展制弯加工试验，了解实际工作效果，然后将加工后的钢材与设计图纸进行严格的对比，以便调整设备的原始设定参数，若参数完全符合，则可以进行批量的生产；如参数不符合则继续进行调试工作[5]。

（二）角钢的弯曲

角钢制弯加工时存在两种情况：①角钢的最小弯曲率大于标准的时候可选择钢材矫直机进行加工操作；②曲率低于标准的时候不能单单用冷加工，而要用热加工来完成[6]。冷加工时对角钢制弯后的豁口进行焊接处理，可以保证钢材弯曲后的强度。这一过程中，首先需要严格遵循图纸要求设计相关的模具，然后借助高达900-1000摄氏度的火焰来使其达到弯曲，弯角以60°为分界线，在小于这个角度时，不可开口，反之则需开一口再制弯。

（三）制弯加工注意事项

在实际加工过程中，若用热加工则在完成后还需要进行冷却，不需要进行特殊的冷却，只在空气当中待其变冷就可以。制弯时如需要进行细微调整可通过锤子锻打，但要保证钢材下放置了软垫，避免放置硬垫导致锻打后对侧面出现不规则的凹陷的情况，进而影响制弯板材整体性。

结语

铁塔建设中制弯板材的加工十分的重要，可采取TMA软件进行模拟设计，确定制弯后孔洞位移距离，进行合理的预先设计，最后再进行实际加工，可有效提升制弯板材加工的效率。铁塔中制弯板材的放样与加工过程中，操作人员必须要依照图纸的要求进行制弯，并选择最适合的磨具进行制弯操作。

参考文献

[1]刘玉芳.基于铁塔中制弯板材的放样与加工的研究[J].商品与质量,2017(49):55.

[2]胡敏.基于铁塔中制弯板材的放样与加工的研究[J].低碳世界,2016(25):23-24.

[3]杨晓康,李凌捷.浅谈铁塔中制弯板材的放样与加工[J].建筑工程技术与设计,2017(12):5546-5546.

[4]陈进龙.铁塔中制弯板材的放样及其加工[J].大科技,2016(36):249-250.

[5]潘硕,蒋巧燕.浅谈铁塔中制弯板材的放样与加工[J].科技与企业,2014(6):266-266.

[6]成爱国.浅谈铁塔中制弯板材的放样与加工[J].山西电力,2012(z2):72-74.