复杂形态钢结构设计培训班

首页 朱明之关于建筑-公众号 轻钢文摘《薄壁轻钢设备选用的不同看法与其它》

轻钢文摘《薄壁轻钢设备选用的不同看法与其它》

近日,看到一篇题为《如何选用薄壁轻钢设备》的文章,觉得文中的有些观点与说法不准确,会误导读者,传播谬误。作为一名冷弯薄壁轻钢设备从业者,对此提出一些不同的意见,供大家商榷与讨论。为薄壁轻钢框架智能生产设备的选购者(特别是刚进入此行业的新兵)提供多维度的选购决策框架,使他们能多一些角度思考,把资金用在刀刃上,增加投资成功的概率。


如何选用薄壁轻钢设备?

一套好品质的冷弯薄壁轻钢加工设备应具备以下特点:

1. 设备应能识别设计软件数据并且无缝对接:自动读取设计软件输出的数据。

点评:这个是设备应有的基本功能,而且能对接的CAM软件越多,设备通用性越高。


2. 设备加工杆构件符合行业标准参考JGJ 227-2011,GB50018,JGJ/T 421-2018,功能满足轻钢建筑连接节点。

点评:必须的。


3. 设备加工精度高,需根据轻钢设备功能定制专用PLC,计算精确,响应速度快。后冲剪设备在线生产中可避免压形过程中原材料拉伸和挤压造成孔位移位的二次误差。

点评:“设备加工精度高”,用数据描述就是:酒窝孔、腹板穿孔、缩口等功能孔的位置精度为 +/-0.5mm,杆件的长度误差为+/-1.0mm。此为行业的通用标准。

关于设备控制系统,使用PLC+运动控制器的控制技术已经落后,业内顶级设备均采用了新一代的基于PC的现场总线控制系统,其在稳定性、精度、响应速度、易维护性等方面均完胜PLC的控制平台。新西兰富来科(FRAMECAD的设备就已经全部升级为这种高性能的控制系统。

所谓“压形过程中原材料拉伸和挤压造成孔位移位的二次误差”,其实是个“假问题”。使用“先冲孔,后成型”方法来制造有特定位置要求的孔的复杂截面细长工件,是业内通用的滚压成型工艺,其在货架立柱、门导槽等产品的生产中已有多年的运用。良好的轧辊辊花设计与成型道次安排,加上冲孔模具设计时对成型后孔位位置偏差的预补偿,完全可以解决“孔位移位误差”,使其达到+/-0.5mm位置精度要求。一句话解释: 如果因成型后的孔位移位二次误差无法解决,从而采用后冲剪方案,是因辊压成型工艺和道次安排不合理而采用的妥协方案。

在全球范围,“前冲后成型”是几乎所有知名LGS设备厂商的主流选择,FRAMECAD,HOWICK,PINNACLE 等都是“前冲后成型队”的队员,人多势众, “后冲剪”队的选手只有 SCOTTSDALE一家,它当时选择后冲剪方案是有特殊原因的。(SCOTTSDALE 是一家很有故事的公司,其产品定位,商业模式,资本运作都与众不同,有时间再给大家八一八)


4. 设备成品率高,废料少:后冲剪设备的长度检测机构与冲孔剪切模具的距离近,因此开机料头废料可以控制在0.02m-0.05m,料尾废料不超过1m。

5. 前冲后剪设备,长度检测机构离剪切模具的距离较远,因此开机料头废料大于2m,料尾废料长度大于设备的长度一般超过5m。

点评:上述两条说的是一回事,即与“后冲剪”设备相比,“前冲后剪”的料头与料尾的长度比较长,这个是事实,但忽略了另外一个情况。有轻钢房屋现场装配经验的行家,都会在设计的数量要求之外,额外多生产几件长杆件,在施工现场依需要剪裁到合适的长度,做临时的支撑与连接之用。“前冲后剪”设备产生的料头料尾正好做此用途。没有浪费。

 

6.设备加工效率要高,综合加工速度一般不小于4 吨/天(8 小时)≈160m²/天。墙面加工速度不小于600m/h。高速冷弯薄壁轻钢加工设备综合加工能力为6-10 吨/天(8 小时)。

点评:根据生产的组件不同,典型加工速度为:300M(复杂楼板梁)-700M(简单墙体)/小时.作为客户,应了解设备的真实速度,不要听设备厂家销售忽悠,可以准备一个设计样例现场试机,该设计样例(VERTEX格式)附文后供大家下载,其包含一个墻面、一个楼板、一个屋架,代表了实际生产中的常用组件,费料也不多。坚持在设备厂家现场试机,卡一下秒表,然后自己动手将生产杆件组装。立马对设备的速度,精度有直观的认识,一目了然。

 

7. 设备需配备喷码装置:可自动喷码,代替人工手写编号。

点评:这个是必须的


8. 设备加工过程中应尽可能避免对材料表面的划伤,高速设备应配备轧辊和原材料冷却润滑系统,压形加工前在原材料表面喷涂或滚涂冷却保护液减小压形过程的划伤。侧边锥度轧辊内衬轴承作为从动轧辊效果更好.生产稳定。

点评:还是老话题,如果辊压成型功夫好,材料表面的划伤是不应该出现的。至于滚压的润滑冷却保护液,能不用尽量不用,材料表面有油液,喷码机打上去的编码,一擦就掉。

 

9. 连续冲腹板孔不挤料,故障率低:前冲后剪设备在线生产中原材料先切除腹板和卷边后,强度极大的降低,在压形中有较大的轧制力和阻力非常容易造成挤料,特别是连续切除腹板和卷边的情况下。后冲剪设备压形后再切除腹板和卷边可以完全避免这种现象。

点评:强调“连续腹板孔”在前冲后剪设备中的挤料问题,是对客户的误导。重要的话说三遍:滚压成型的功夫很重要。轧辊设计合理,成型道次足够,使用“上坡法”滚压成型工艺,材料在成型中始终处于拉伸状态,何来挤料?同时设计软件,比如VERTEX,也对这些情况做了相应优化。何来挤料?对高手来说,是没有“挤料”这个问题。

 

10.腹板增加加强筋,会使龙骨承载能力增加约28%的强度,市场上同样有腹板加加强筋的设备,但是冲切水电管孔时切断了加强筋,加强筋失去加强的作用,并且造成应力集中。

点评:“腹板加强筋”,对龙骨的竖向承载能力提高有帮助,对杆件强度在横向抗剪与竖向抗拉方面没有增强,但言之凿凿的竖向承载能力增加28%, 笔者未见过严谨的计算分析与实验报告,有待专家论证。 在LGS设备的江湖,腹板加筋的设计是由SCOTTSDALE 搞出来的,当初更多的目的是使其产品差异化,所以20几年来,只有SCS一家使用腹板加筋的板型设计,(又是SCOTTSDALE,有意思吧,它的另一个产品差异是其设计没有腹板贯穿孔连接)

HOWICK,FRAMECAD,PINNACLE,KNUDSON 等其它主流厂家没有跟随,认为腹板加筋设计对轻钢框架结构建筑的整体承载能力增强没有意义。


11. 竖向龙骨支撑到天地龙骨底部,房屋重量由竖向龙骨直接承载,房屋更安全。普通连接竖向龙骨两端没有支撑到天地龙骨的底部,房屋重量依赖于钉窝的摩擦力、连接螺钉的拉力和剪切力共同承载。

点评:这是槽点,要重点吐一下。冷弯薄壁轻钢框架建筑体系(light guagesteel frame building system), 相对传统的梁柱结构建筑,其特点是将整体建筑所受的竖向承载(如房屋中静载、动载),横向剪力(如横风、地震)等各种外力通过框架的连接,将其分解到框架中的每一杆件甚至蒙皮上,使每一单元都参与承担受力。打个不精准的比方:同等用钢量的前提下,LGS 结构是 2个高个(横竖龙骨),3个矮人(斜撑),1个姑娘(蒙皮) 一起扛重物,可以扛起 1000 KGS; 传统梁柱结构只有 2个高个(竖龙骨,横龙骨)扛重物,其它4人出不上力,自然只能扛住700KGS。

在框架结构的受力体系中,如果竖向龙骨直接支撑到横龙骨腹板底部,建筑的荷载通过横龙骨直接传递到竖龙骨上,变成了梁柱结构的受力情况,等于把 C89尺寸的竖龙骨当成“柱子”用,一排细柱子。这就不是冷弯薄壁轻钢框架结构了。

酒窝孔(dimple hole)螺钉连接是轻钢框架结构中的伟大发明,正是通过窝钉孔凹凸面之间的紧密摩擦,才得以将房屋的各种受力分解到不同的杆件方向,使整体荷载由框架中的所有单元共同承担。这就是为什么FRAMECAD 的设计中,横竖龙骨的连接永远有缝隙的原因。

竖龙骨不能顶到横龙骨的腹板底部,这是轻钢框架结构的常识。

 

12.高温地区可长时间生产运行, 冷弯薄壁轻钢加工设备在线生产中70-80%的时间在冲孔和剪切,液压系统长时间高压高频率的工作液压油温很容易温度过高,所以必须配备制冷系统或水冷系统,有些设备配置了风冷系统,如果环境温度高于40 度就完全不能满足液压系统的降温要求。生产加工稳定,故障率低,才能给用户保证按时按量完成加工订单。

点评:同意,液压系统是LGS设备的冲切动力来源,选购设备时应特别关注。要保证工作时长期稳定,油温正常,技术上要留意几点:

1)液压站油箱要够大。

2)液压系统所使用的液压阀,油缸,蓄能器等部件最好是国际名牌,如德国力士乐,美国帕克等。

3)在满足冲切工作要求的前提下,液压系统工作时的压力越低越好。这个好理解,“高血压死得快”。

4)高端设备一般会选用国际名牌柱塞泵,而其余的仅会使用齿轮泵。油泵很重要,价格上有3倍的差距,工作表现与耐用性截然不同。

  

谈到成本,多说几句,同任何行业一样,机械行业“水”很深,一根轧辊轴,外表完全一样,看不出任何区别,有没要做热处理,热处理有没有做足、做好。成本差别巨大,长时间使用后才能知道谁好谁坏。再比如磁接近位置传感器,普通国产的30元/条,德国“SICK”的200元/条。性能自然不可同日而语。机械行业的兄弟们也需要赚取合理利润,养家糊口。设备的价格,贵有贵的道理,便宜有便宜的原因。选购设备,千万不要只看价格,忽视对产品质量、售后服务等的综合考虑。对轻钢房屋项目投资来说,项目整体投资(设备、厂房、原材料库存、人员工资等)少则200万,多则上千万,LGS设备是项目的关键节点,一出问题,全线停工,项目失败风险倍增。为省几万或十万的设备成本,而承担几百万的可能损失,不是合算的买卖。 

以上,仅为笔者的一家之见,难免有疏漏之处,旨在抛砖引玉。欢迎大家拍砖,参与讨论,辨明真相,厘清事实,为轻钢房屋建筑行业尽菲薄之力。


本文来自网络,不代表钢构人的立场,转载请注明出处。搜索工程类文章,就用钢构人网站。 https://www.ganggouren.com/2019/05/bbd630776b/
上一篇
下一篇

作者: ganggouren

为您推荐

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

联系我们

联系我们

17717621528

在线咨询: QQ交谈

邮箱: 1356745727@qq.com

工作时间:周一至周五,9:00-17:30,节假日休息
关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

关注微博
返回顶部