一种大型扁挤压筒的预应力施加方法技术

本发明专利技术提供了一种大型扁挤压筒的预应力施加方法；包括：步骤1，确定大型扁挤压筒内衬、中衬、外衬的几何参数和内衬、中衬的过盈量参数；步骤2，预应力计算；步骤3，确定各点最大应力集中值；步骤4，确定使用寿命；步骤5，确定允许的最大应力集中值；步骤6，确定最优过盈量；步骤7，根据过最优盈量确定热套温度；步骤8，对大各衬筒进行粗加工；步骤9，中衬加热，内衬装入；步骤10，外衬加热，内衬、中衬一起装入；步骤11，对整体进行精加工；步骤12，超声波检测内表面的预应力。本发明专利技术采用由内向外的热装方式，可节省加热能量；热装温度根据过盈量进行计算，可准确快速的实施热装；采用超声波的方式进行检测，验证预应力施加的准确性。验证预应力施加的准确性。验证预应力施加的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种大型扁挤压筒的预应力施加方法


[0001]本专利技术属于冶金装备领域，尤其涉及一种大型扁挤压筒的预应力施加方法。

技术介绍

[0002]近些年，随着航空航天领域地快速发展，尤其高速铁路里程的不断增长和运行速度的不断增加，对薄壁宽幅工业铝型材的需求量与日俱增。圆挤压筒+宽展模具挤压的方式与扁挤压筒直接宽展挤压的方式相比，耗能费事；另外，扁挤压筒直接宽展挤压技术在国内目前还是处于亟待突破的“卡脖子”技术阶段。其主要原因是：单层衬筒无法承受挤压时很大的压应力，所以常采用三层或者四层衬筒加预应力的结构形式；对于扁挤压筒来说，预应力的准确施加直接决定着扁挤压筒的使用寿命，是扁挤压筒设计制造的关键所在。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供了一种大型扁挤压筒的预应力施加方法，也适用于内截面形状不规则的多层受力容器预应力的施加。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]本专利技术涉及一种大型扁挤压筒的预应力施加方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1，确定大型扁挤压筒内衬、中衬、外衬的几何参数和大型扁挤压筒内衬、中衬的过盈量参数；
[0007]步骤2，大型扁挤压筒预应力计算；
[0008]步骤3，确定大型扁挤压筒各点最大应力集中值；该步骤是进行的模拟计算；
[0009]步骤4，确定大型扁挤压筒的使用寿命；根据使用者意愿来确定，例如：使用者只想用10年，选壁厚小，材料一般即可；如果想20年，换壁厚材料即可。
[0010]步骤5，确定大型扁挤压筒允许的最大应力集中值；该数值和寿命相关；
[0011]步骤6，确定大型扁挤压筒最优过盈量；过盈量不同，相同条件下应力集中值就不同，寿命就不同。
[0012]步骤7，根据过最优盈量确定大型扁挤压筒热套温度；该步骤进行的是模拟计算；
[0013]步骤8，对大型扁挤压筒各衬筒进行粗加工；
[0014]步骤9，大型扁挤压筒中衬加热，内衬装入；
[0015]步骤10，大型扁挤压筒外衬加热，内衬、中衬一起装入；
[0016]步骤11，对大型扁挤压筒整体进行精加工；
[0017]步骤12，超声波检测大型扁挤压筒内表面的预应力；检测挤压筒内表面预应力，也就是内衬内表面预应力，和理论计算值作比较，判断是否合格。
[0018]本专利技术所涉及的一种大型扁挤压筒的预应力施加方法，主要是由不同衬筒之间的过盈量来控制预应力施加的大小。本专利技术方法的具体实施：根据大型扁挤压筒预应力的计算方法，结合大型扁挤压筒使用寿命来确定不同衬筒的最大应力集中值，确定应力集中值后，根据不同的内截面结构和衬筒的直径大小，由计算方法计算各层衬筒的过盈量；根据确
定的过盈量计算热装温度，采用由内向外的方法在粗加工后进行热装，热装之后进行精加工；精加工后再用超声波检测内表面的预应力进行验证。
[0019]本专利技术具有以下优点：
[0020](1)本专利技术所涉及的大型扁挤压筒的预应力施加方法，根据大型扁挤压筒预应力的计算方法，由扁挤压筒的使用寿命确定最大应力集中值，进而确定各层衬筒的过盈量，由过盈量确定热套温度，热装后可在不同衬筒施加所需的预应力；该准确的预应力施加方法保证了大型扁挤压筒的使用寿命。
[0021](2)本专利技术方法主要是控制不同衬筒之间的过盈量，不同衬筒之间的过盈量计算是按照大型扁挤压筒预应力计算方法获得的，计算准确度高；
[0022](3)本专利技术方法是不同衬筒采用由内向外的热装方式，可大大地节省加热能量；热装的温度根据过盈量进行计算，可准确快速的实施热装；热装后内衬的残余应力采用超声波的方式进行检测，进一步验证预应力施加的准确性。
附图说明
[0023][0024]图1是本专利技术大型扁挤压筒的预应力施加方法流程图；
[0025]图2是本专利技术大型扁挤压筒的主视剖面图；
[0026]图3是图2中A
‑
A剖视图；
[0027]图4是图2中B
‑
B剖视图；
[0028]附图标号：1.外筒，2.中筒，3.内筒。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本专利技术的进一步说明，但本专利技术的保护范围并不限于以下实施例。
[0030]实施例
[0031]本实施例涉及一种大型扁挤压筒的预应力施加方法，见图1所示，包括以下步骤：
[0032]步步骤1，确定大型扁挤压筒内衬、中衬、外衬的几何参数和大型扁挤压筒内衬、中衬的过盈量参数；
[0033]步骤2，大型扁挤压筒预应力计算；
[0034]步骤3，确定大型扁挤压筒各点最大应力集中值；该步骤是进行的模拟计算；
[0035]步骤4，确定大型扁挤压筒的使用寿命；根据使用者意愿来确定，例如：使用者只想用10年，选壁厚小，材料一般即可；如果想20年，换壁厚材料即可。
[0036]步骤5，确定大型扁挤压筒允许的最大应力集中值；该数值和寿命相关；
[0037]步骤6，确定大型扁挤压筒最优过盈量；过盈量不同，相同条件下应力集中值就不同，寿命就不同。
[0038]步骤7，根据过最优盈量确定大型扁挤压筒热套温度；该步骤进行的是模拟计算；
[0039]步骤8，对大型扁挤压筒各衬筒进行粗加工；
[0040]步骤9，大型扁挤压筒中衬加热，内衬装入；
[0041]步骤10，大型扁挤压筒外衬加热，内衬、中衬一起装入；
[0042]步骤11，对大型扁挤压筒整体进行精加工；
[0043]步骤12，超声波检测大型扁挤压筒内表面的预应力；检测挤压筒内表面预应力，也就是内衬内表面预应力，和理论计算值作比较，判断是否合格。
[0044]本专利技术所涉及的大型扁挤压筒包括：外筒1、中筒2、内筒3，见图2 所示。
[0045]本专利技术所涉及的一种大型扁挤压筒的预应力施加方法，主要是由不同衬筒之间的过盈量来控制预应力施加的大小。本专利技术方法的具体实施：根据大型扁挤压筒预应力的计算方法，结合大型扁挤压筒使用寿命来确定不同衬筒的最大应力集中值，确定应力集中值后，根据不同的内截面结构和衬筒的直径大小，由计算方法计算各层衬筒的过盈量；根据确定的过盈量计算热装温度，采用由内向外的方法在粗加工后进行热装，热装之后进行精加工；精加工后再用超声波检测内表面的预应力进行验证。
[0046]本专利技术所涉及的大型扁挤压筒的预应力施加方法，根据大型扁挤压筒预应力的计算方法，由扁挤压筒的使用寿命确定最大应力集中值，进而确定各层衬筒的过盈量，由过盈量确定热套温度，热装后可在不同衬筒施加所需的预应力；该准确的预应力施加方法保证了大型扁挤压筒的使用寿命。本专利技术方法主要是控制不同衬筒之间的过盈量，不同衬筒之间的过盈量计算是按照大型扁挤压筒预应力计算方法获得的，计算准确度高；本专利技术方法是不同衬筒采用由内向外的热装方式，可大大地节省加热能量；热装的温度根据过盈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型扁挤压筒的预应力施加方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定大型扁挤压筒内衬、中衬、外衬的几何参数和大型扁挤压筒内衬、中衬的过盈量参数；步骤2，大型扁挤压筒预应力计算；步骤3，确定大型扁挤压筒各点最大应力集中值；步骤4，确定大型扁挤压筒的使用寿命；步骤5，确定大型扁挤压筒允许的最大应力集中值；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张君，黄胜，杨红娟，郭晓峰，张宗元，
申请(专利权)人：中国重型机械研究院股份公司，
类型：发明
国别省市：