[發(fā)明專利]一種大厚度高強(qiáng)鋼雙曲過渡環(huán)板一次成型方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211527031.3
• 申請日: 2022-12-01
• 公開（公告）號: CN115889521A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉一;劉偉;鄂強(qiáng);趙琪;李巖;鄭永紅;董恩銘;于昊
• 申請（專利權(quán)）人: 渤海造船廠集團(tuán)有限公司
• 主分類號: B21D5/02
• 分類號: B21D5/02
• 代理公司: 葫蘆島天開專利商標(biāo)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21230
• 代理人: 何惠剛

本發(fā)明提出的是船舶領(lǐng)域的一種大厚度高強(qiáng)鋼雙曲過渡環(huán)板一次成型方法及裝置。一種大厚度高強(qiáng)鋼雙曲過渡環(huán)板一次成型裝置包括上胎和下胎；上胎設(shè)置在油壓機(jī)上，下胎設(shè)置在工作平臺上；工作時(shí)，通過油壓機(jī)上下移動帶動上胎，壓制放置在下胎上的零件展開成型。本發(fā)明通過有效的兩個(gè)曲度方向回彈量布置，使得壓胎回彈數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)可有效參考板材理論和經(jīng)驗(yàn)回彈數(shù)據(jù)庫，有效的抵消了加工回彈量；同時(shí)通過下胎邊緣略大于上胎邊緣的壓胎布置連同先壓制中部再兩側(cè)的方法，使雙曲過渡環(huán)零件不易發(fā)生沿周向的扭轉(zhuǎn)偏差情況；線型立板焊接組合胎具形式，使得胎具的制造周期和成本減小。適宜作為一種大厚度高強(qiáng)鋼雙曲過渡環(huán)板一次成型裝置及方法應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船舶領(lǐng)域的船體結(jié)構(gòu)建造，特別是涉及一種大厚度高強(qiáng)鋼雙曲過渡環(huán)板一次成型裝置及方法。

背景技術(shù)

目前，在船舶外板雙曲過渡環(huán)板加工施工中，可采取的方法有水火彎板、單點(diǎn)壓成型、多點(diǎn)數(shù)控彎板、成形模具壓制加工四種方法。其根據(jù)外板的特性均有不同程度的應(yīng)用。

首先，水火彎板屬于熱彈塑性變形問題。水火彎板加工方法依靠局部火焰加熱與水冷卻，在線加熱時(shí)板材因加熱區(qū)熱脹受約束產(chǎn)生壓縮變形，該加熱區(qū)冷卻后致使板材收縮。依靠板材的收縮變形，使板材產(chǎn)生彎曲，達(dá)到成形彎曲三維曲面船板的目的。加熱操作時(shí)溫度不易控制，過熱會造成材質(zhì)變化，還會產(chǎn)生復(fù)雜的內(nèi)部應(yīng)力，加工后的鋼板在裝配焊接受熱等的情況下，其內(nèi)部應(yīng)力釋放而產(chǎn)生的變形難以控制，是造成產(chǎn)品線型不光順的根本原因。對于大厚度高強(qiáng)鋼來說，水火彎板還極容易造成板材的力學(xué)性能發(fā)生變化，尤其是調(diào)質(zhì)鋼，成型后采用蘸火、回火等熱處理也極難恢復(fù)力學(xué)性能，不適合大厚度高強(qiáng)鋼雙曲板的加工。

其次，單點(diǎn)壓成型方法只適用于零件尺寸較小的情況，其操作完全依靠經(jīng)驗(yàn)，易產(chǎn)生壓痕和線型偏差較大情況，質(zhì)量穩(wěn)定性較差。

再次，多點(diǎn)數(shù)控彎板方法，國內(nèi)已成功研制出很多多點(diǎn)成形（也稱柔性成形）設(shè)備。目前，國內(nèi)鋼板數(shù)控冷彎技術(shù)處于領(lǐng)先地位的主要有吉林大學(xué)和武漢理工大學(xué)兩家單位。研制的設(shè)備應(yīng)用于造船業(yè)的主要有：吉林大學(xué)與一重合作為大連舵軸公司研制的多點(diǎn)成形機(jī)(模具尺寸：3500×2700)，武漢理工大學(xué)與山東碩力機(jī)械合作為上海江南造船廠研制的SKWB2500型和為武船研制的SKWB2000型（組裝完成，正調(diào)試）數(shù)控彎板機(jī)，柔性成形技術(shù)日臻成熟。上述設(shè)備主要針對的是民用中厚板雙曲面的加工，而針對大厚度高強(qiáng)雙曲板的復(fù)雜曲面成形在產(chǎn)品建造中基本沒有應(yīng)用案例。

最后，成型模具加工壓制方法，在單曲板壓制成型加工方面應(yīng)用廣泛，雙曲板加工上也有應(yīng)用，其模具主要采用鑄鍛件機(jī)加工形成加工曲面，在針對大厚度高強(qiáng)鋼方面，對鑄鍛件胎的強(qiáng)度和加工面硬度要求較高，可行的方案是采用高強(qiáng)度的工具鋼鍛件制作壓胎，加工成型后對表面進(jìn)行蘸火，提高表面硬度，尤其是針對批量小的大厚度高強(qiáng)鋼加工上，其制作成本較高，時(shí)間較長。

基于以上，本專利針對大厚度高強(qiáng)鋼雙曲過渡環(huán)板的加工，其自身具有大厚度高強(qiáng)度，存在規(guī)格多情況，一次成型難度大，現(xiàn)有加工方法質(zhì)量和成本控制難等情況，提出一種大厚度高強(qiáng)鋼雙曲過渡環(huán)板一次成型裝置及方法，提高加工質(zhì)量，節(jié)約建造成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了能夠解決大厚度高強(qiáng)鋼雙曲板加工的低效率、低精度的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種大厚度高強(qiáng)鋼雙曲過渡環(huán)板一次成型裝置及方法。該方法利用一次成型裝置，減小了施工難度，降低了加工成本，解決了大厚度高強(qiáng)鋼雙曲板加工的技術(shù)問題。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種大厚度高強(qiáng)鋼雙曲過渡環(huán)板一次成型裝置包括上胎和下胎；上胎設(shè)置在油壓機(jī)上，下胎設(shè)置在工作平臺上；工作時(shí)，通過油壓機(jī)上下移動帶動上胎，壓制放置在下胎上的零件展開成型。