一種空間扭曲橋梁加工方法及空間扭曲橋梁的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空間扭曲橋梁加工方法及空間扭曲橋梁，屬于橋梁工程【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法根據(jù)由三維制圖軟件制成的全真模型上選取的點(diǎn)的空間坐標(biāo)(X，Y，Z)，制作出多個(gè)支撐胎架，然后以該多個(gè)支撐胎架各自上表面端點(diǎn)間連線構(gòu)成的曲翹面為基礎(chǔ)，成型得到該空間扭曲橋梁。由于該多個(gè)支撐胎架是分別制成的，應(yīng)用時(shí)可以制作多個(gè)規(guī)格的支撐胎架，根據(jù)實(shí)際需要選擇適合的支撐胎架，即可分別成型曲翹面不同的空間扭曲橋梁，從而省去了制作大型模具的工序，節(jié)約了成本；并且，如果是針對(duì)大型空間扭曲橋梁而言，制作模具的可能性幾乎不存在，而應(yīng)用本發(fā)明提供的空間扭曲橋梁加工方法，即可利用該多個(gè)支撐胎架，實(shí)現(xiàn)成型。該橋梁成本低且易于成型。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及橋梁工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種空間扭曲橋梁加工方法及空間扭曲 橋梁。 一種空間扭曲橋梁加工方法及空間扭曲橋梁

【背景技術(shù)】
[0002] 空間扭曲橋梁大都存在不規(guī)則的空間曲翹面?，F(xiàn)有技術(shù)中，船舶的和汽車也存在 空間曲翹面，對(duì)其進(jìn)行加工的方法主要是模具沖壓，其模具工裝復(fù)雜，結(jié)構(gòu)龐大，成本較高， 主要適用于需要批量生產(chǎn)的定型構(gòu)件。然而，對(duì)于空間扭曲橋梁而言，由于其設(shè)計(jì)各具特 色，難以應(yīng)用構(gòu)型統(tǒng)一的模具成型，因此，在空間扭曲橋梁加工過程中，如果針對(duì)每次設(shè)計(jì) --制造與之相適應(yīng)的模具，勢(shì)必造成成本的大幅提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)胎架并利用該胎架成 型的空間扭曲橋梁加工方法及應(yīng)用該方法加工定型的空間扭曲橋梁。
[0004] 本發(fā)明提供的空間扭曲橋梁加工方法包括以下步驟：
[0005] 應(yīng)用三維制圖軟件預(yù)制所述空間扭曲橋梁的全真模型；
[0006] 以所述空間扭曲橋梁的一個(gè)最低點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在所述全真模型上描出多組點(diǎn)的 空間坐標(biāo)（X，Y，Z);
[0007] 根據(jù)所述空間坐標(biāo)（X，Y，Z)，制作與所述多組點(diǎn)的空間坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的、用于支撐所 述空間扭曲橋梁的多個(gè)支撐胎架，所述多個(gè)支撐胎架各自上表面端點(diǎn)間連線構(gòu)成的曲翹面 與所述空間扭曲橋梁的基準(zhǔn)面的曲翹面重合；
[0008] 在所述支撐胎架上成型所述空間扭曲橋梁。
[0009] 作為優(yōu)選，所述三維制圖軟件選自 Pro/Engineer、SolidWorks、Unigraphics NX、 AutoCAD、Mastercam 中的一種。
[0010] 作為優(yōu)選，每個(gè)所述支撐胎架包括第一支撐腿、第二支撐腿和支撐梁，所述第一支 撐腿的最高點(diǎn)和第二支撐腿的最高點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)所述每組點(diǎn)的空間坐標(biāo)（X，Y，Z)，所述支撐 梁連接于所述第一支撐腿的最高點(diǎn)和第二支撐腿的最高點(diǎn)之間。
[0011] 作為優(yōu)選，所述第一支撐腿和第二支撐腿分別可拆卸地連接于地面。
[0012] 作為優(yōu)選，所述第一支撐腿的底部和第二支撐腿的底部分別固定連接有第一支撐 腳和第二支撐腳，所述第一支撐腳通過螺栓連接于地面，所述第二支撐腳通過螺栓連接于 地面。
[0013] 作為優(yōu)選，所述空間扭曲橋梁包括基準(zhǔn)面、橫隔板、兩側(cè)板和外腹板，還包括以下 步驟：
[0014] 在由所述多個(gè)支撐胎架各自上表面端點(diǎn)間連線構(gòu)成的曲翹面上成型所述基準(zhǔn) 面；
[0015] 在所述基準(zhǔn)面上逐個(gè)裝設(shè)橫隔板；
[0016] 在所述橫隔板的兩側(cè)分別成型所述兩側(cè)板；
[0017] 在所述橫隔板的頂部成型所述外腹板；
[0018] 所述橫隔板用于支承所述兩側(cè)板，基準(zhǔn)面和外腹板，使它們構(gòu)成箱式結(jié)構(gòu)。
[0019] 作為優(yōu)選，在所述基準(zhǔn)面上逐個(gè)裝設(shè)橫隔板包括以下步驟：
[0020] 在所述基準(zhǔn)面上畫制用于裝設(shè)所述橫隔板的定位線；
[0021] 按照所述定位線的位置裝設(shè)所述橫隔板。
[0022] 本發(fā)明提供的空間扭曲橋梁包括基準(zhǔn)面、多個(gè)橫隔板、兩側(cè)板和外腹板，所述基準(zhǔn) 面呈空間曲翹面，所述多個(gè)橫隔板間隔地裝設(shè)在所述基準(zhǔn)面上，所述兩側(cè)板裝設(shè)在所述基 準(zhǔn)面的兩側(cè)，中間以所述多個(gè)橫隔板相隔，所述外腹板裝設(shè)在所述多個(gè)橫隔板的頂部，所述 外腹板與所述基準(zhǔn)面以所述多個(gè)橫隔板相隔，所述基準(zhǔn)面、兩側(cè)板和外腹板構(gòu)成箱式結(jié)構(gòu)， 所述空間扭曲橋梁由本發(fā)明提供的方法加工制成。
[0023] 本發(fā)明提供的空間扭曲橋梁加工方法根據(jù)由三維制圖軟件制成的全真模型上選 取的點(diǎn)的空間坐標(biāo)（X，Y，Z)，制作出多個(gè)支撐胎架，然后以該多個(gè)支撐胎架各自上表面端點(diǎn) 間連線構(gòu)成的曲翹面為基礎(chǔ)，成型得到該空間扭曲橋梁。由于該多個(gè)支撐胎架是分別制成 的，應(yīng)用時(shí)可以制作多個(gè)規(guī)格的支撐胎架，根據(jù)實(shí)際需要選擇適合的支撐胎架，即可分別成 型曲翹面不同的空間扭曲橋梁，從而省去了制作大型模具的工序，節(jié)約了成本；并且，如果 是針對(duì)大型空間扭曲橋梁而言，制作模具的可能性幾乎不存在，而應(yīng)用本發(fā)明提供的空間 扭曲橋梁加工方法，即可利用該多個(gè)支撐胎架，實(shí)現(xiàn)成型。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的空間扭曲橋梁加工方法時(shí)，應(yīng)用AutoCAD軟件預(yù) 制的空間扭曲橋梁的全鎮(zhèn)模型示意圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的空間扭曲橋梁加工方法中應(yīng)用的支撐胎架的一個(gè)典 型不意圖；
[0026] 圖3為應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的空間扭曲橋梁加工方法時(shí)，橋梁節(jié)段的基準(zhǔn)面示 意圖；
[0027] 圖4為應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的空間扭曲橋梁加工方法時(shí)，在橋梁節(jié)段的基準(zhǔn)面 上裝設(shè)橫隔板之后的示意圖；
[0028] 圖5為應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的空間扭曲橋梁加工方法時(shí)，在橋梁節(jié)段上繼續(xù)成 型兩側(cè)板之后的不意圖；
[0029] 圖6為應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的空間扭曲橋梁加工方法時(shí)，在橋梁節(jié)段上繼續(xù)成 型外腹板之后的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 為了深入了解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0031] 本發(fā)明提供的空間扭曲橋梁加工方法包括以下步驟：
[0032] 步驟1 :應(yīng)用三維制圖軟件預(yù)制空間扭曲橋梁的全真模型；
[0033] 步驟2 :以空間扭曲橋梁的一個(gè)最低點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在全真模型上描出多組點(diǎn)的 空間坐標(biāo)（X，Y，Z);
[0034] 步驟3 :根據(jù)空間坐標(biāo)（X，Y，Z)，制作與多組點(diǎn)的空間坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的、用于支撐空 間扭曲橋梁的多個(gè)支撐胎架，多個(gè)支撐胎架各自上表面端點(diǎn)間連線構(gòu)成的曲翹面與空間扭 曲橋梁的基準(zhǔn)面的曲翹面重合；
[0035] 步驟4 :在支撐胎架上成型空間扭曲橋梁。
[0036] 本發(fā)明提供的空間扭曲橋梁加工方法根據(jù)由三維制圖軟件制成的全真模型上選 取的點(diǎn)的空間坐標(biāo)（X，Y，Z)，制作出多個(gè)支撐胎架，然后以該多個(gè)支撐胎架各自上表面端點(diǎn) 間連線構(gòu)成的曲翹面為基礎(chǔ)，成型得到該空間扭曲橋梁。由于該多個(gè)支撐胎架是分別制成 的，應(yīng)用時(shí)可以制作多個(gè)規(guī)格的支撐胎架，根據(jù)實(shí)際需要選擇適合的支撐胎架，即可分別成 型曲翹面不同的空間扭曲橋梁，從而省去了制作大型模具的工序，節(jié)約了成本；并且，如果 是針對(duì)大型空間扭曲橋梁而言，制作模具的可能性幾乎不存在，而應(yīng)用本發(fā)明提供的空間 扭曲橋梁加工方法，即可利用該多個(gè)支撐胎架，實(shí)現(xiàn)成型。
[0037] 其中，三維制圖軟件選自 Pro/Engineer、SolidWorks、Unigraphics NX、AutoCAD、 Mastercam中的一種。本實(shí)施例中，選用的三維制圖軟件是AutoCAD,參見附圖1。
[0038] 參見附圖2,作為支撐胎架的一種具體的實(shí)現(xiàn)方式，每個(gè)支撐胎架包括第一支撐腿 1、第二支撐腿2和支撐梁3,第一支撐腿1的最高點(diǎn)和第二支撐腿2的最高點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)每組 點(diǎn)的空間坐標(biāo)（X，Y，Z)，支撐梁3連接于第一支撐腿1的最高點(diǎn)和第二支撐腿2的最高點(diǎn) 之間。該支撐胎架僅僅包括兩個(gè)支撐腿和支撐梁，易于制作和移動(dòng)。
[0039] 其中，第一支撐腿1和第二支撐腿2分別可拆卸地連接于地面10,從而便于對(duì)該支 撐胎架的拆卸和移動(dòng)。
[0040] 其中，第一支撐腿1的底部和第二支撐腿2的底部分別固定連接有第一支撐腳4 和第二支撐腳5,第一支撐腳4通過螺栓6連接于地面10,第二支撐腳5通過螺栓6連接于 地面10。其中，該第一支撐腳4和第二支撐腳5可以分別與該第一支撐腿1和第二支撐腿 2焊接成型或者一體成型，在使用時(shí)，無需再將第一支撐腿1和第一支撐腳4組合，或者，將 第二支撐腿2和第二支撐腳5組合，從而，應(yīng)用時(shí)節(jié)省工時(shí)。本實(shí)施例中，該螺栓6是膨脹 螺栓。
[0041] 其中，為了使該多個(gè)支撐胎架之間也能提供支撐作用力，在多個(gè)支撐胎架的第一 支撐腿1的外側(cè)還可以焊接角鋼7,在多個(gè)支撐胎架的第二支撐腿2的外側(cè)也可以焊接角鋼 8,該角鋼7和角鋼8在該多個(gè)支撐胎架之間能夠?yàn)榭臻g扭曲橋梁提供支撐作用力。為了使 該支撐作用力更加穩(wěn)固，還可以在該多個(gè)支撐胎架的支撐梁3上焊接多道加強(qiáng)梁9。
[0042] 此外，在布置好該多個(gè)支撐胎架后，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行復(fù)核，直至其各自上表面端點(diǎn)間 連線構(gòu)成的曲翹面與空間扭曲橋梁的基準(zhǔn)面的曲翹面重合，或者，即使存在誤差，也應(yīng)在工 程允許的范圍內(nèi)，從而當(dāng)空間扭曲橋梁在其上成型時(shí)所形成的曲翹面面型與設(shè)計(jì)構(gòu)型更加 接近。
[0043] 參見附圖3?6,本實(shí)施例中，空間扭曲橋梁包括基準(zhǔn)面11、橫隔板12、兩側(cè)板13 和外腹板14,此時(shí)，本發(fā)明提供的空間扭曲橋梁加工方法還包括以下步驟：
[0044] 步驟5 :在由多個(gè)支撐胎架各自上表面端點(diǎn)間連線構(gòu)成的曲翹面上成型基準(zhǔn)面 11 ;
[0045] 步驟6 :在基準(zhǔn)面11上逐個(gè)裝設(shè)橫隔板12 ;
[0046] 步驟7 :在橫隔板12的兩側(cè)分別成型兩側(cè)板13 ;
[0047] 步驟8 :在橫隔板12的頂部成型外腹板14 ;
[0048] 步驟9 :橫隔板12用于支承兩側(cè)板13,基準(zhǔn)面12和外腹板14,使它們構(gòu)成箱式結(jié) 構(gòu)。
[0049] 采用這樣的成型順序，既可以使該基準(zhǔn)面11充分利用由多個(gè)支撐胎架各自上表 面端點(diǎn)間連線構(gòu)成的曲翹面，又可以借助橫隔板12使得兩側(cè)板13和外腹板14定位更加準(zhǔn) 確，同時(shí)，橫隔板12還對(duì)兩側(cè)板13,基準(zhǔn)面12和外腹板14起到支撐作用，成型后的空間扭 曲橋梁與設(shè)計(jì)吻合度更高，并且，成型更加穩(wěn)定。
[0050] 其中，在基準(zhǔn)面11上逐個(gè)裝設(shè)橫隔板12包括以下步驟：
[0051] 步驟61 :在基準(zhǔn)面11上畫制用于裝設(shè)橫隔板12的定位線；
[0052] 步驟62 :按照定位線的位置裝設(shè)橫隔板12。
[0053] 由于橫隔板12通常是通過焊接方式裝設(shè)至基準(zhǔn)面11上的，裝設(shè)前在基準(zhǔn)面11上 畫制定位線，能夠使裝設(shè)后的橫隔板12定位更加準(zhǔn)確，并且疏密適當(dāng)，從而使該空間扭曲 橋梁成型穩(wěn)定。
[0054] 參見附圖6,本發(fā)明提供的空間扭曲橋梁包括基準(zhǔn)面11、多個(gè)橫隔板12、兩側(cè)板13 和外腹板14,基準(zhǔn)面11呈空間曲翹面，多個(gè)橫隔板12間隔地裝設(shè)在基準(zhǔn)面11上，兩側(cè)板 13裝設(shè)在基準(zhǔn)面11的兩側(cè)，中間以多個(gè)橫隔板12相隔，外腹板14裝設(shè)在多個(gè)橫隔板12的 頂部，外腹板14與基準(zhǔn)面以多個(gè)橫隔板12相隔，基準(zhǔn)面11、兩側(cè)板13和外腹板14構(gòu)成箱 式結(jié)構(gòu)，該空間扭曲橋梁由本發(fā)明提供的方法加工制成。
[0055] 本發(fā)明提供的空間扭曲橋梁加工方法根據(jù)由三維制圖軟件制成的全真模型上選 取的點(diǎn)的空間坐標(biāo)（X，Y，Z)，制作出多個(gè)支撐胎架，然后以該多個(gè)支撐胎架各自上表面端點(diǎn) 間連線構(gòu)成的曲翹面為基礎(chǔ)，成型得到該空間扭曲橋梁。由于該多個(gè)支撐胎架是分別制成 的，應(yīng)用時(shí)可以制作多個(gè)規(guī)格的支撐胎架，根據(jù)實(shí)際需要選擇適合的支撐胎架，即可分別成 型曲翹面不同的空間扭曲橋梁，從而省去了制作大型模具的工序，節(jié)約了成本；并且，如果 是針對(duì)大型空間扭曲橋梁而言，制作模具的可能性幾乎不存在，而應(yīng)用本發(fā)明提供的空間 扭曲橋梁加工方法，即可利用該多個(gè)支撐胎架，實(shí)現(xiàn)成型。因此，本發(fā)明提供的空間扭曲橋 梁成本低且易于成型。
[0056] 為了更加明了本發(fā)明提供的空間扭曲加工方法與模具加工方法之間的區(qū)別，將其 與活字印刷術(shù)和雕版印刷術(shù)類比，如下：
[0057] 本發(fā)明提供的空間扭曲橋梁加工方法與模具加工方法之間的區(qū)別類似于活字印 刷術(shù)與雕版印刷術(shù)之間的區(qū)別，雕版印刷術(shù)需要根據(jù)不同的頁面制作不同的雕版，同樣，模 具加工方法也需要根據(jù)不同的橋梁設(shè)計(jì)制作不同的模具，還必須是在條件允許的情況下才 能實(shí)現(xiàn)，也就是說，需要有足夠的空間可以放置該模具，還要有足夠的運(yùn)力運(yùn)輸該模具。而 活字印刷術(shù)則只需要分別雕制每個(gè)字，根據(jù)不同的頁面需求選用不同的字組合即可，同樣， 本發(fā)明提供的空間扭曲橋梁加工方法也只需要根據(jù)不同的設(shè)計(jì)分別選用不同的支撐胎架 組合即可。
[0058] 以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步 詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限制本發(fā) 明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種空間扭曲橋梁加工方法，其特征在于，包括以下步驟： 應(yīng)用三維制圖軟件預(yù)制所述空間扭曲橋梁的全真模型； 以所述空間扭曲橋梁的一個(gè)最低點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在所述全真模型上描出多組點(diǎn)的空間 坐標(biāo)（X，Y，Z); 根據(jù)所述空間坐標(biāo)（x，Y，z)，制作與所述多組點(diǎn)的空間坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的、用于支撐所述空 間扭曲橋梁的多個(gè)支撐胎架，所述多個(gè)支撐胎架各自上表面端點(diǎn)間連線構(gòu)成的曲翹面與所 述空間扭曲橋梁的基準(zhǔn)面的曲翹面重合； 在所述支撐胎架上成型所述空間扭曲橋梁。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述三維制圖軟件選自Pro/Engineer、 SolidWorks、Unigraphics NX、AutoCAD、Mastercam 中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每個(gè)所述支撐胎架包括第一支撐腿、第二 支撐腿和支撐梁，所述第一支撐腿的最高點(diǎn)和第二支撐腿的最高點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)所述每組點(diǎn)的 空間坐標(biāo)（X，Y，Z)，所述支撐梁連接于所述第一支撐腿的最高點(diǎn)和第二支撐腿的最高點(diǎn)之 間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一支撐腿和第二支撐腿分別可拆 卸地連接于地面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一支撐腿的底部和第二支撐腿的 底部分別固定連接有第一支撐腳和第二支撐腳，所述第一支撐腳通過螺栓連接于地面，所 述第二支撐腳通過螺栓連接于地面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述空間扭曲橋梁包括基準(zhǔn)面、橫隔板、 兩側(cè)板和外腹板，還包括以下步驟： 在由所述多個(gè)支撐胎架各自上表面端點(diǎn)間連線構(gòu)成的曲翹面上成型所述基準(zhǔn)面； 在所述基準(zhǔn)面上逐個(gè)裝設(shè)橫隔板； 在所述橫隔板的兩側(cè)分別成型所述兩側(cè)板； 在所述橫隔板的頂部成型所述外腹板； 所述橫隔板用于支承所述兩側(cè)板，基準(zhǔn)面和外腹板，使它們構(gòu)成箱式結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述基準(zhǔn)面上逐個(gè)裝設(shè)橫隔板包括以 下步驟： 在所述基準(zhǔn)面上畫制用于裝設(shè)所述橫隔板的定位線； 按照所述定位線的位置裝設(shè)所述橫隔板。
8. -種空間扭曲橋梁，其特征在于，包括基準(zhǔn)面、多個(gè)橫隔板、兩側(cè)板和外腹板，所述基 準(zhǔn)面呈空間曲翹面，所述多個(gè)橫隔板間隔地裝設(shè)在所述基準(zhǔn)面上，所述兩側(cè)板裝設(shè)在所述 基準(zhǔn)面的兩側(cè)，中間以所述多個(gè)橫隔板相隔，所述外腹板裝設(shè)在所述多個(gè)橫隔板的頂部，所 述外腹板與所述基準(zhǔn)面以所述多個(gè)橫隔板相隔，所述基準(zhǔn)面、兩側(cè)板和外腹板構(gòu)成箱式結(jié) 構(gòu)，所述空間扭曲橋梁由權(quán)利要求1?7中任一所述的方法加工制成。
【文檔編號(hào)】E01D1/00GK104120658SQ201410377932
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】代鑰, 宋珍瓊, 王穎, 鄢云祥 申請(qǐng)人:武船重型工程股份有限公司