專利名稱：雙曲率板冷壓成型方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙曲率板成型技術(shù)，特別是涉及雙曲率板冷壓成型方法及裝置。
背景技術(shù)：
雙曲率板結(jié)構(gòu)多用于冶金行業(yè)的冶金爐爐殼和特殊要求的容器，這種雙曲率結(jié)構(gòu)所用板材應(yīng)具有較高的高溫強度及較好的抗蠕變性能，多為板材厚、屈服極限高的低合金鋼，所需壓型力大。目前的彎板機只能使單一曲率板成型，雙曲率板不能在彎板機上成型，而且國內(nèi)目前還沒有專門用于大型爐殼雙曲率板冷壓成型的專用壓型裝置。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種雙曲率板冷壓成型的工藝方法及其裝置，解決曲率半徑大、板材厚、強度高的雙曲率板冷壓成型。
采用的技術(shù)方案是雙曲率板冷壓成型方法，包括下列工藝步驟1、鋼板冷壓成型回彈量的工藝性測定。所述回彈量與油壓機壓力、板材材質(zhì)及厚度的工藝條件有關(guān)，測定方法是取所制雙曲率板相同材質(zhì)的一個測試板，測試板寬為所制雙曲率板一樣寬度，長至少為所制雙曲率板的1/12，然后用與實際雙曲率板曲率一致的胎具在油壓機上進行壓型，壓型結(jié)束后通過測量被壓測試板的曲率半徑與實際尺寸的曲率半徑來最終確定鋼板的回彈系數(shù)回彈系數(shù)＝實際曲率半徑/測試曲率半徑2、成型裝置的上壓胎、下壓胎工作板的各曲率半徑的確定?？紤]鋼板壓型的回彈量，工藝設(shè)計時(1)上壓胎工作板各曲率半徑＝雙曲率板實際各曲率半徑×回彈系數(shù)。
(2)下壓胎工作板各曲率半徑＝上壓胎工作板各曲率半徑+板厚3、成型裝置的上壓胎和下壓胎工作板尺寸的工藝確定。
(1)上壓胎和下壓胎的工作板寬度大于工件寬。
(2)上壓胎和下壓胎的工作板長度小于工件長。
4、根據(jù)確定的上壓胎和下壓胎的工作板尺寸及曲率半徑制作上壓胎和下壓胎。
5、根據(jù)所制雙曲率板尺寸較大，可分段進行壓制，分段進行板材數(shù)放、下料，周邊預(yù)留一定余量。
6、待上壓胎、下壓胎與油壓機固定后，將板材按位置放在下壓胎上進行串壓、墊壓，壓到一定程度后用已經(jīng)制作好的1∶1鐵樣箱進行檢查，反復(fù)上述操作直至曲率滿足要求。
7、用鐵樣箱進行余量劃線，然后切割。
上述的雙曲率板壓制時取整圓1/6，包含圓心夾角60°，分段進行板材數(shù)放、下料，周邊預(yù)留2倍板厚的余量。
上述的上壓胎和下壓胎工作板尺寸工藝規(guī)定；(1)上壓胎和下壓胎的工作板寬度要比工件寬100-200mm。
(2)上壓胎和下壓胎的工作板長度取工件長的2/3、圓心夾角40°。
雙曲率板冷壓成型裝置，包括油壓機、上壓胎、下壓胎。上壓胎由頂板、上胎加強筋板和有成型曲面的上壓胎工作板組成，整塊的多條徑向上胎加強筋板按上壓胎工作曲面的徑向方向布設(shè)，其兩端分別焊固在頂板和上壓胎工作板上，橫向上胎加強筋板分多塊、多行于兩徑向筋板間排列，其四周焊固在頂板、上壓胎工作板和相鄰兩條徑向上胎加強筋板上，構(gòu)成上壓胎。下壓胎由有成型曲面的下壓胎工作板、下胎加強筋板和底板組成，整塊的多條徑向下胎加強筋板按下壓胎工作曲面的徑向方向布設(shè)，其兩端分別焊固在下壓胎工作板和底板上，橫向下胎加強筋板分多塊、多行于兩徑向筋板間排列，其四周焊固在下壓胎工作板、底板和相鄰兩條徑向下胎加強筋板上，構(gòu)成下壓胎。
本發(fā)明不僅可壓制各種曲率不同的雙曲率板，而且壓型質(zhì)量高，完全滿足殼體曲率所要求的標準。壓制成型后的曲線成型形狀光順，不出現(xiàn)皺摺，曲率板與1∶1的鐵樣箱的間隙≤2mm，板材最大減薄量≤壁厚的10％。


圖1為雙曲率板冷壓成型裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的側(cè)視圖。
圖3為上壓胎結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3的A-A剖視圖。
圖5為下壓胎結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5的A-A剖視圖。
圖7為本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為圖7的俯視圖。
具體實施方式
實施例一應(yīng)用雙曲率板冷壓成型方法及裝置制作300噸轉(zhuǎn)爐爐殼，爐殼上雙曲率部分結(jié)構(gòu)見圖7、圖8。所涉及的尺寸均以毫米為單位。轉(zhuǎn)爐爐殼上口曲率半徑4050，下口曲率半徑4250，中間部曲率半徑1500，高793，板厚85。整圓周長25434按整圓六等分壓制，每塊工件弧長4240，夾角60°。
按工藝首先取與轉(zhuǎn)爐爐殼同材質(zhì)、爐殼雙曲率板的1/12作測試板，測試板長為2120、寬800、厚85，取好尺寸的測試板用與爐殼相同曲率的胎具在油壓機上進行壓型，壓型后經(jīng)測，爐殼的各曲率半徑與壓型后測得的各曲率半徑之比，即回彈系數(shù)平均為0.96。
再依據(jù)所測的回彈系數(shù)，上壓胎工作板4的各曲率半徑都要相應(yīng)的減少，按公式上壓胎工作板各曲率半徑＝雙曲率板實際各曲率半徑×回彈系數(shù)與爐殼對應(yīng)，上壓胎工作板4上口曲率半徑為3888，下口曲率半徑4080，中間部曲率半徑1440。
下壓胎工作板7各曲率半徑為上壓胎工作板4各曲率半徑加板材厚度85。所述上壓胎工作板4和下壓胎工作板7都通過熱壓成型。
再按工藝上壓胎和下壓胎的工作板寬要比工件11寬200，確定寬為1000，長度為工件11長度的2/3，按工藝工件長取整圓1/6，上壓胎和下壓胎的工作板長度為2830。
再根據(jù)確定的上壓胎、下壓胎的各曲率半徑和工作板長度及寬度制作上壓胎1和下壓胎2。
再根據(jù)轉(zhuǎn)爐爐殼雙曲率板的整圓尺寸，壓制時分段壓制，每段取整圓周長1/6進行板材數(shù)放、下料，周邊預(yù)留2倍板厚的余量。
待上壓胎1、下壓胎2與油壓機固定后，將下好料的板材按位置放在下壓胎2上進行串壓、墊壓、壓到一定程度后用已經(jīng)制作好的1∶1鐵樣箱進行檢查，反復(fù)上述操作直至曲率滿足要求，其壓型精度與1∶1制作的鐵樣箱間隙≤2mm。
再用鐵樣箱進行余量劃線，然后切割、拼焊組裝，制成300噸轉(zhuǎn)爐雙曲率爐殼。
雙曲率板冷壓成型裝置，包括油壓機、上壓胎1、下壓胎2。上壓胎1由頂板3、上胎加強筋板和由設(shè)定曲面的上壓胎工作板4組成，整塊的十一條徑向上胎加強筋板5按上壓胎工作板4曲面的徑向方向布設(shè)，其兩端分別焊固在頂板3和上壓胎工作板4上，橫向上胎加強筋板6分五行于兩徑向筋板間排列，其四周焊固在頂板3、上壓胎工作板4和相鄰兩條徑向上胎加強筋板5上，構(gòu)成加強筋板處于受壓狀態(tài)，增加穩(wěn)定性并具有良好強度和剛度的上壓胎1。下壓胎2由設(shè)定曲面的下壓胎工作板7、下胎加強筋板和底板8組成，整塊的十一條徑向下胎加強筋板9按下壓胎工作板7曲面的徑向方向布設(shè)，其兩端分別焊固在下壓胎工作板7和底板8上，橫向下胎加強筋板10分七行于兩徑向筋板間排列，其四周焊固在下壓胎工作板7、底板8和相鄰的兩條徑向下胎加強筋板9上，構(gòu)成具有良好的強度和剛度的下壓胎2。上壓胎1通過頂板3與油壓機頭固定連接，下壓胎2通過底板8與油壓機底座固定連接，構(gòu)成雙曲率板冷壓成型裝置。
權(quán)利要求
1.雙曲率板冷壓成型方法，其特征包括下列工藝步驟A、鋼板冷壓成型回彈量的工藝性測定，其測定方法是取所制雙曲率板相同材質(zhì)的一個測試板，測試板寬為所制雙曲率板一樣寬度，長至少為所制雙曲率板的1/12，然后用與實際雙曲率板曲率一致的胎具在油壓機上進行壓型，壓型結(jié)束后通過測量被壓測試板的曲率半徑與實際尺寸的曲率半徑來最終確定鋼板的回彈系數(shù)；回彈系數(shù)＝實際曲率半徑/測試曲率半徑；B、成型裝置的上壓胎、下壓胎工作板的各曲率半徑的確定，考慮鋼板壓型的回彈量，工藝設(shè)計時a、上壓胎工作板各曲率半徑＝雙曲率板實際各曲率半徑×回彈系數(shù)；b、下壓胎工作板各曲率半徑＝上壓胎工作板各曲率半徑+板厚；C、成型裝置的上壓胎和下壓胎工作板尺寸的工藝確定；a、上壓胎和下壓胎的工作板寬度大于工件寬；b、上壓胎和下壓胎的工作板長度小于工件長；D、根據(jù)確定的上壓胎和下壓胎的工作板尺寸及曲率半徑制作上壓胎(1)和下壓胎(2)；E、根據(jù)所制雙曲率板尺寸較大，可分段進行壓制，分段進行板材數(shù)放、下料，周邊預(yù)留一定余量；F、待上壓胎(1)、下壓胎(2)與油壓機固定后，將板材按位置放在下壓胎(2)上進行串壓、墊壓，壓制一定程度后用已經(jīng)制作好的1∶1鐵樣箱進行檢查，反復(fù)上述操作直至曲率滿足要求；G、用鐵樣箱進行余量劃線，然后切割。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙曲率板冷壓成型方法，其特征在于所述的雙曲率板壓制時，取整圓1/6包含圓心角60°，分段進行板材數(shù)放、下料，周邊預(yù)留2倍板厚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙曲率板冷壓成型方法，其特征在于所述的上壓胎和下壓胎的工作板尺寸工藝規(guī)定上壓胎和下壓胎的工作板寬度要比工件寬100-200mm；上壓胎和下壓胎的工作板長度取工件長的2/3、圓心夾角40°。
4.雙曲率板冷壓成型裝置，包括油壓機，其特征在于上壓胎(1)頂板(3)、上胎加強筋板和有成型曲面的上壓胎工作板(4)組成，整塊的多條徑向上胎加強筋板(5)按上壓胎工作曲面的徑向方向布設(shè)，其兩端分別焊固在頂板(3)和上壓胎工作板(4)上，橫向上胎加強筋板(6)分多塊、多行于兩徑向筋板間排列，其四周焊固在頂板(3)、上壓胎工作板(4)和相鄰兩條徑向上胎加強筋板(5)上；下壓胎(2)由有成型曲面的下壓胎工作板(7)、下胎加強筋板和底板(8)組成，整塊的多條徑向下胎加強筋板(9)按下壓胎工作曲面的徑向方向布設(shè)，其兩端分別焊固在下壓胎工作板(7)和底板(8)上，橫向下胎加強筋板(10)分多塊、多行于兩徑向筋板間排列，其四周焊固在下壓胎工作板(7)、底板(8)和相鄰兩條徑向下胎加強筋板(9)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙曲率板冷壓成型方法及裝置，成型方法包括下列工藝鋼板冷壓成型回彈量的工藝性測定，成型裝置的上壓胎、下壓胎工作板各曲率半徑及工作板尺寸的確定，板材的數(shù)放、下料、壓制等，解決了雙曲率板冷壓成型問題。雙曲率板冷壓成型裝置，包括上壓胎和下壓胎，為了保證上、下胎具有良好的強度和剛性，同時又結(jié)構(gòu)簡單，便于施工，在設(shè)計上加強筋板按上、下胎工作曲面徑向方向布設(shè)，多條上壓胎加強筋板分別焊固在頂板和下壓胎工作板上，下壓胎加強筋板分別焊固在下壓胎工作板和底板上，上壓胎通過頂板、下壓胎通過底板固定在油壓機上。采用上、下壓胎冷壓成型的方法，可制作高質(zhì)量不同雙曲率板，成型形狀光順，完全可滿足雙曲率板標準。
文檔編號B21D5/02GK1689723SQ20041002043
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者譚立新, 馬才, 趙憲東, 萬璀鈺, 郭文君 申請人:渤海船舶重工有限責(zé)任公司