摘要：随着桥梁运输安全的提高，传统制作工艺早已不能满足发展过程中桥梁防护栏的建造需求。为弥补传统生产工艺缺陷，对基于机械制造的桥梁防护栏自动工装系统进行研究，通过对传统制造工艺与机械制造的桥梁防护栏自动工装系统制造方法的生产效率、产品质量等对比，帮助今后桥梁防护栏制造找到更好的发展方向。
关键词：机械制造；桥梁防护栏；自动；系统设计；
随着我国对桥梁运输安全保护要求的提高，桥梁防护栏的建造除基本的耐久度与强度要求外，更需要满足桥梁与环境相协调的装饰作用[1]。机械化生产因其稳定性好、生产效率高、成本低等特点，逐渐代替人工生产，成为桥梁防护栏建造的主要方向[2]。
1机械制造的桥梁防护栏自动工装系统工艺
目前机械制造的桥梁防护栏自动工装的主要工艺分为离心型、辊压成型、振动成型三种。
（1）离心成型：离心成型又称转动成型或旋转成型。将金属溶液加到转动的容器中，同时由喷嘴供给适量的水分。主要利用笼式滚筒加紧模具，将模具纵轴线高速旋转，在离心作用下金属溶液会冷却并压实，形成严密的产品形成工艺，并通过模具的变化生产出各种形状的金属构件。
（2）振动成型：是在金属溶液成形过程中施加振动，以加速成形过程、使压坯致密的方法。在振动中进行金属的再次灌注，对模具中金属总量进行有效控制。但这种生产工艺的效率较低，且对生产过程中各种变量等控制有着很高的要求；
（3）辊压成型：胚体用辊压实成型。这种工艺制作简单且外形美观，但只能用于圆形金属构件的制作，其构件的耐久度、强度、密实度等均无法满足桥梁防护栏的技术要求；
（4）预振实＋离心成型法串联双效生产工艺：为弥补上述三种工艺的不足，提出预振实＋离心成型法串联双效生产工艺。在构件制作时，预先振实后进行灌注，保证成品离心后的密实度，利用离心成型技术对预制件外观进行改善。
在相同条件下利用预振实＋离心成型法串联双效生产工艺于其他三种传统工艺进行100米桥梁护栏预制，将其数据结果进行对比，对比结果如下表1所示：
表1金属预制机械化生产线离心成型机主要技术参数
分析上表可知，串联双效生产工艺能够有效弥补其他生产工艺所存在的不足。
2软件与硬件设计
2.1机械制造桥梁防护栏自动工装系统核心设备及生产线
若利用现有工艺与设备对100米桥梁护栏进行制造，需要最少10台以上的离心机及工作人员300人以上，不仅生产成本较高，并且成品质量低。因此为保证桥梁防护栏的生产的效率与产品质量，建立生产线。
2.2串联双效生产工艺过程控制
离心设备钢槽要保持与地面水平，机座下为厚度3～5mmd PVC板，并且设置安全防护板，钢筋加工生产工艺流程为：下料→折弯→预埋件焊接→绑扎成型。在模具准备与组装部分，模具组装前首先对其进行清洁与检查，模具合模前进行脱模剂喷涂，脱模剂采用机器喷涂法，确保产品质量[5]。为了解决普通钢筋金属附属构件的一些应用不足，在普通金属基本材料配合比的基础上，根据实际需求进行配比，如表2所示：
表2现场施工配合比
3仿真实验分析
为了测试本文设计的基于机械制造的桥梁防护栏自动工装系统能够桥梁防护栏进行自动工装生产，设计了对比仿真实验。在桥梁防护栏自动工装中使用传统的方法，同时使用本文设计的基于机械制造的桥梁防护栏自动工装系统，然后对生产质量与生产效率进行测试。
3.1参数设定
为保证设计的基于机械制造的桥梁防护栏自动工装系能够有效的对桥梁防护栏进行自动工装，通过对100米桥梁护栏制造时传统的方法及基于机械制造的桥梁防护栏自动工装系统生产效率与质量对比，进行实验，结果如下。
3.2结果分析
将所生产构建的耐久度、强度、外形、生产效率等综合因素作为产品合格率，对100米桥梁防护栏进行制造，实验结果如下图2所示：
图2桥梁防护栏制造方法对比试验结果
从上图可以看出，虽然传统制造方法合格率较高，但却不稳定。本文设计的基于机械制造的桥梁防护栏自动工装系统能够在高效率的生产条件下，提高产品耐久度、硬度等。
4结束语
桥梁防护栏不仅对桥梁与环境有着相协调的装饰作用，更交通安全起到重要的保障。因此，桥梁护栏的耐久度、强度、外形、生产效率等都是十分重要的。为弥补传统生产工艺缺陷，对基于机械制造的桥梁防护栏自动工装系统设计进行研究，为今后桥梁防护栏制造找到更好的发展方向。
参考文献
[1]夏炎，刘海笑，刘军. 膨胀土地区土工膜结合抗滑桩结构在滑坡治理与桥梁桩基防护中的应用[J]. 岩土工程学报，2016，38（s1）：248-252.
[2]汤雁冰，陈龙，王胜年，等. 港珠澳大桥桥梁金属结构附加防腐蚀措施设计研究[J]. 腐蚀科学与防护技术，2016，28（4）：384-390.
[3]杨颖，侯华兴，张哲，等. Q500qENH耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为[J]. 腐蚀与防护，2017，38（4）：256-261.
论文作者:汪乐晨
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/23
标签：桥梁论文; 防护栏论文; 工装论文; 机械制造论文; 生产工艺论文; 系统论文; 金属论文; 《防护工程》2018年第6期论文;