一种球形板加工工装制造技术

本发明专利技术公开了一种球形板加工工装，包括上模具和下模具，所述下模具包括由至少三块下筋板的一侧焊接相连围成下柱状结构和设在所述下柱状结构底部的座板，所述下柱状结构的顶部设有加工凹陷端面，所述加工凹陷端面的曲线与待加工球形板曲面弧度一致；所述上模具包括由至少三块上筋板的一侧焊接相连围成上柱状结构和设置在所述上柱状结构顶部的顶板，所述上柱状结构的下端设有加工凸出端面，所述加工凸出端面与所述加工凹陷端面弧度相匹配。发明专利技术通过在该工装能够保证板材外形的光顺度，减少后道工序的装配、电焊和打磨，减少制作球形板的制作周期，节约球形板的制作成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种加工装置，具体说是一种用于三维曲面球形板的加工工装，属于异形板材加工

技术介绍
目前对于球形板均无法直接加工，通常采用切分后再加工，但是这种方式既不能保证很好的加工精度和良好加工线型，又给后序装焊施工增加了许多的困难，严重的影响了生产的施工和进度。而且此种方式加工对操作者技术水平要求极高，加工时间长，劳动强度大。加工技术难，球形形状无法保证，生产率低，对于球形形状要求严格的零件，无法达到精度要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种球形板加工工装，保证球形板的外形尺寸，减少了加工工序，提高了加工生产效率。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种球形板加工工装，包括上模具和下模具，所述上模具由顶板和至少三块上筋板焊接而成，所述下模具包括由至少三块下筋板的一侧焊接相连围成下柱状结构和设在所述下柱状结构底部的座板，所述下柱状结构的顶部设有加工凹陷端面，所述加工凹陷端面的曲线与待加工球形板曲面弧度一致；所述上模具包括由至少三块上筋板的一侧焊接相连围成上柱状结构和设置在所述上柱状结构顶部的顶板，所述上柱状结构的下端设有加工凸出端面，所述加工凸出端面与所述加工凹陷端面弧度相匹配。本专利技术进一步限定的技术方案是：前述的球形板加工工装，所述上模具顶板上设有与油压装置相连的法兰盘，上模具两侧设有吊装孔。前述的球形板加工工装，所述上模具和下模具之间的筋板呈一一对应设置。进一步的，前述的球形板加工工装，所述上筋板和下筋板采用高强度合金工具钢制作而成，所述高强度合金工具钢按质量百分比计包括如下具体组分：C：0.87-1.05%，Ni:11-13%，Cr:0.80-1.10%，Mn：4.5-6.0%、Si：0.15-0.23%，Als：0.015-0.030%，Mo：0.31-0.43%，Nb：0.15-0.20%，Cu:0.85-0.95%，N:0.08-0.11%，S：0.025-0.035%，P：0.04-0.05%，Ti：0.13-0.24%，V：0.02-0.03%，B：0.002-0.004%，镧系稀土：1.2-1.4%，余量为Fe；所述镧系稀土的组分质量百分比为：铈：22-27%，镨：10-17%，钬：17-22%，铒：14-16%，余量为镧，以上各组分之和为100%；该高强度合金工具钢的制作过程如下：⑴连铸坯加热：连铸坯加热温度为1150-1200℃，保温1-2小时；⑵热轧：在奥氏体再结晶区进行粗轧，粗轧开轧温度为1020-1100℃，总压下量为50-70%，道次压下量至少为10%；在奥氏体未再结晶区进行精轧，开轧温度830-900℃，道次压下量至少为15%，累计压下率大于55-70%，终轧温度为800-870℃，层冷返红温度为630-700℃；⑶热处理：将钢板通过回火炉回火加热到1150-1170℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到950-970℃，在线经第一冷却工序将钢板快速度冷却到600-620℃，再通过第二冷却工艺冷却到常温；所述第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以7-9℃/s的冷却速率将钢板水冷至950-970℃，然后采用风冷5-7℃/s的冷却速率将板坯冷至720-780℃，再采用气雾冷却以1-3℃/s的冷却速率将钢板水冷至600-620℃；所述第二冷却工序：采用压缩空气或雾状淬火液以12-15℃/s的冷却速率将钢板冷至室温。前述的球形板加工工装，其中上筋板和下筋板表面涂有防腐蚀复合涂层；防腐蚀复合涂层的质量百分比组分为：4-甲基环己基异氰酸酯：11～13%，氨基甲酸乙酯：6～8%，α-亚麻酸：3～5%，乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯：1～3%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：2～4%，过氧化苯甲酰：3～5%，丙烯酸丁酯：4～6%，交联型丙烯酸酯乳液：5～7%，2-羟基-1,2-二苯基乙酮：0.7～0.9%，二甲基甲酰胺：1～3%，醋酸乙烯酯：13～15%，锑掺杂氧化锡纳米晶：3～5%，纳米二氧化钛：2～4%，纳米碳化硅：1～3%，季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯：5～7%，有机氟防水剂：余量；在热压的作用下将所述防腐蚀复合涂层与上筋板和下筋板表面高温粘接，热压复合温度为125～127℃，时间为1～1.5min，线压力为1.5～1.7Kg/mm。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在该工装能够保证板材外形的光顺度，减少后道工序的装配、电焊和打磨，减少制作球形板的制作周期，节约球形板的制作成本；同时在本专利技术的工装中采用的高强度合金工具钢，本专利技术中加入了高比例的镍元素，可以提高刚的强度和韧性，提高钢的淬透性，从而可以提高C和N元素的原子活性，使各原子形成的气团能与位错形成强烈的相互作用，钉扎位错，产生屈服平台，使得需要外界提供较大的应力才能开动位错；本专利技术中利用水冷、风冷与气雾间歇淬火工艺进行调质热处理的过程中，最大限度地防止了淬火开裂和内裂，同时也获得均匀细小淬火，降低淬火温度可有效地防止钢筋淬裂倾向；同时可以使碳化物进一步充分溶解，均匀扩散，避免了碳化物在晶间的析出造成晶间腐蚀和点蚀超标，保证了材料的铁素体含量在35%左右，可以进一步使材料固溶充分，避免了热处理方式加热不均，固溶不均带来的腐蚀速率超标和硬度超标，巩固了前面冶炼后热处理工艺产生的技术效果。本专利技术在上筋板和下筋板表面涂有防腐蚀复合涂层，提高了其防腐蚀效果，增加了使用寿命；另外由于本专利技术防腐蚀复合涂层的科学配方，使防腐蚀复合涂层除了具有防腐蚀效果外，还具有很好的抗静电性和吸收隔热性，以及表面拒水性，且具有防污性；纳米材料的加入又能提高复合涂层的耐磨损性，一举多得，获得了意外不到的技术效果。本专利技术上筋板和下筋板与现有的钢板相比，可增加使用寿命2-3倍，同时具有抗静电性、吸收隔热性、表面拒水性和防污性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式实施例1本实施例提供一种球形板加工工装，结构如图1所示，包括上模具1和下模具2，上模具1由顶板12和由六块上筋板11的一侧焊接相连围成上柱状结构焊接而成，下模具2包括由六块下筋21板的一侧焊接相连围成下柱状结构和设在下柱状结构底部的座板22，下柱状结构的顶部设有加工凹陷端面，加工凹陷端面的曲线与待加工球形板曲面弧度一致；上模具包括由六块上筋板11的一侧焊接相连围成上柱状结构和设置在上柱状结构顶部的顶板，上柱状结构的下端设有加工凸出端面，加工凸出端面与加工凹陷端面弧度相匹配，上模具和下模具之间的筋板呈一一对应设置，顶板上设有与油压装置相连的法兰盘13，上模具两侧设有吊装孔14。本实施例的上筋板和下筋板采用高强度合金工具钢制作而成，高强度合金工具钢按质量百分比计包括如下具体组分：C：0.87%，Ni:11%，Cr:0.80%，Mn：4.5%、Si：0.15%，Als：0.015%，Mo：0.33%，Nb：0.15%，Cu:0.85%，N:0.08%，S：0.025%，P：0.04%，Ti：0.13%，V：0.02%，B：0.002%，镧系稀土：1.2%，余量为Fe；镧系稀土的组分质量百分比为：铈：22%，镨：10%，钬：17%，铒：14%，余量为镧，以上各组分之和为100%；该高强度合金工具钢的制作过程如下：⑴连铸坯加热：连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球形板加工工装，包括上模具和下模具，其特征在于：所述上模具由顶板和至少三块上筋板焊接而成，所述下模具包括由至少三块下筋板的一侧焊接相连围成下柱状结构和设在所述下柱状结构底部的座板，所述下柱状结构的顶部设有加工凹陷端面，所述加工凹陷端面的曲线与待加工球形板曲面弧度一致；所述上模具包括由至少三块上筋板的一侧焊接相连围成上柱状结构和设置在所述上柱状结构顶部的顶板，所述上柱状结构的下端设有加工凸出端面，所述加工凸出端面与所述加工凹陷端面弧度相匹配。

【技术特征摘要】
1.一种球形板加工工装，包括上模具和下模具，其特征在于：所述上模具由顶板和至少三块上筋板焊接而成，所述下模具包括由至少三块下筋板的一侧焊接相连围成下柱状结构和设在所述下柱状结构底部的座板，所述下柱状结构的顶部设有加工凹陷端面，所述加工凹陷端面的曲线与待加工球形板曲面弧度一致；所述上模具包括由至少三块上筋板的一侧焊接相连围成上柱状结构和设置在所述上柱状结构顶部的顶板，所述上柱状结构的下端设有加工凸出端面，所述加工凸出端面与所述加工凹陷端面弧度相匹配。2.根据权利要求1所述的球形板加工工装，其特征在于：所述顶板上设有与油压装置相连的法兰盘。3.根据权利要求1所述的球形板加工工装，其特征在于：所述上模具两侧设有吊装孔。4.根据权利要求1所述的球形板加工工装，其特征在于：所述上模具和下模具之间的筋板呈一一对应设置。5.根据权利要求1所述的球形板加工工装，其特征在于：所述上筋板和下筋板采用高强度合金工具钢制作而成，所述高强度合金工具钢按质量百分比计包括如下具体组分：C：0.87-1.05%，Ni:11-13%，Cr:0.80-1.10%，Mn：4.5-6.0%、Si：0.15-0.23%，Als：0.015-0.030%，Mo：0.31-0.43%，Nb：0.15-0.20%，Cu:0.85-0.95%，N:0.08-0.11%，S：0.025-0.035%，P：0.04-0.05%，Ti：0.13-0.24%，V：0.02-0.03%，B：0.002-0.004%，镧系稀土：1.2-1.4%，余量为Fe；所述镧系稀土的组分质量百分比为：铈：22-27%，镨：10-17%，钬：17-22%，铒：14-16%，余量为镧，以上各组分之和为100%；该高强度合金工具钢的制作过程如下：⑴连铸坯加热：连铸坯加热温度为1150-1200℃，保温1-2小时；⑵热轧：在...

【专利技术属性】
技术研发人员：石亚飞，吴有军，陈恒金，
申请(专利权)人：江苏大津重工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32