高强螺栓孔群加工精度控制方法付英杰，苏立，邓少良(中国第二冶金建设公司，内蒙古包头014010）摘要:本文详细介绍了高强螺栓孔群在加工过程中通过不同的手段，采用专用的胎模具，以及节点预装法解决同一节点相连的几块板上孔群制作的孔距位置控制问题,穿孔率达到100%,取得了良好的效果。关键词：高强螺栓孔群加工精度控制方法1.前言高强螺栓连接在钢结构施工中是继铆钉连接和焊接之后，发展起来的一种新型连接形式，现已成为钢结构建筑连接应用的一种常用方法。高强螺栓其螺栓和螺母是高强度的。通过拧紧螺栓，对高强螺栓给以强大的预拉力，以高强螺栓轴力夹紧板束，从而使板面之间产生摩擦力，并以摩擦力传递外力。所以高强螺栓连接传力不象普通螺栓和铆钉连接那样存在应力集中现象，应力分布比较均匀。同时高强螺栓具有施工简便、迅速、易掌握、可拆换、受力性能好、承载能力高、耐疲劳、安全可靠等特点，所以在我国的钢结构施工中，已被广泛应用。但是，高强螺栓连接往往是孔群连接，一般一个节点至少有两列以上的孔，少到十几只，多到几十只，甚至几百只；孔的加工精度要求高，这个精度主要是指孔位置的准确性。一般采用螺栓连接的板束中的各块板，在结构设计时，分别在形成连接节点的各个不同构件上，然后再通过节点板进行连接。这样，必然要求同一节点不同构件上孔的位置必须一致，否则会导致螺栓无法穿入。高强螺栓孔群精度控制方法主要是通过不同的手段，采用专用的胎模具，以及节点预装法解决同一节点相连的几块板上孔群制作的孔距位置控制问题。2.主要加工方法如上图所示为电厂钢结构中的几处典型高强螺栓连接节点：节点Ⅰ为柱与梁连接节点；节点Ⅱ为垂直支撑角板与垂直支撑连接节点；节点Ⅲ为垂直支撑角板与柱及柱底板连接节点。因节点形式不同，连接件不一样，控制要点各异，故制作程序即工艺方法不同，现分别描述如下：2.1节点Ⅰ中柱或梁腹板或翼板上的孔群加工2.1.1采用数控钻床钻出几套通用模板，再采用45#钢加工出钻套，将其镶入模板内，保证钻套的孔间距小于0.3mm。2.1.2用划针把柱或梁上的孔号出，并采用取芯钻头精钻2-3个定位孔，将模板用与孔径相同的普通螺栓固定，然后进行套钻。2.2节点Ⅰ梁端部连接角钢上孔的加工与装配2.2.1梁端部连接角钢上孔的加工采用专用卡具和模具来完成。简图如下：2.2.2用数控钻床按照角钢上的孔距加工一块模板，镶入钻套后，将模板固定在模具上进行套钻。2.2.3组装时用螺栓把梁上的角钢固定在柱翼板钻孔的模板上，然后插入梁的腹板上，以保证两角钢上孔的中心距。此种做法相当于节点预装。2.3节点Ⅱ中角板与双面连接角钢上孔的制作2.3.1角板上的与双面连接角钢上孔的制作是采用数控钻床直接号钻的，数控钻床具有双轴定位控制系统，所加工的零部件具有很强的通用性。2.3.2连接角钢上孔的加工则采用专用卡具和模具。简图如下：2.3.3采用较大的角钢将其内侧根部刨成直角后，用数控钻床钻成模板对角钢套钻，然后在角钢上镶入钻套，做成角钢钻模。2.3.4利用卡具并零件翻转机构进行角钢两肢的钻孔加工。2.4节点Ⅲ中角板上两端板孔的加工与定位2.4.1角板上两端板孔是采用数控钻床加工的。同时也采用数控钻床加工两块模板，一块与柱通用，一块与梁通用。2.4.2将两块通用模板组焊成直角胎具。简图如下:2.4.3用销轴将端板与胎具按定位尺寸固定后，组装角板，此时相当于节点预装。点焊后，取下焊接。3.总结从上述孔群加工与装配定位方法不难看出，以钻模为主要加工工装并辅助适用于不同零件的辅助工装以及采用节点预装法进行定位的加工、装配、焊接法是保证孔群加工的有效方法。4.质量标准项目允许偏差(GB50205)实际偏差（内控标准）孔径+1.0mm+0.5mm同一组内任意两孔间距离±1.0mm±0.5mm相邻两组孔的端孔间距离±1.5mm±0.5mm包头万水泉电厂锅炉钢结构工程、鄂尔多斯电厂二期锅炉钢结构工程、包钢十万立煤气柜工程以及包钢冷轧薄板炉子钢结构工程中等均广泛采用了高强螺栓连接节点，按照此法加工，均取得了良好的效果。作者简介：付英杰（1969-），女，辽宁省台安县人，焊接工程师，本科。现从事钢结构及压力容器制作技术及其管理工作。
