船用厚板弯形的加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种船用厚板弯形的加工工艺，船用厚板在加工前为一平面，船用厚板在加工后要求中部曲率半径小、两端部曲率半径大，采用分段冷弯成形加工的方法，第一，对船用厚板的所述两端部使用活络模具加工；第二，对船用厚板的中部使用垫压模具加工。本发明专利技术的自制模具简单实用，并具有可调节功能，能适应较大范围的高强度厚板加工成形要求，能在同一压力载荷下加工出符合不同工程要求的厚板曲面产品，加工的产品表面线形和顺，压痕浅淡，完全符合使用要求，使高强度厚板的加工难题得到了缓解，对5100TEU集装箱船的生产具有促进作用。避免了单纯采用垫压法工艺，变形阻力大，容易产生明显的压痕、拉划伤和挤压伤的质量缺陷问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种板材冷弯加工工艺，特别涉及一种船用厚板弯形的加工工艺。
技术介绍
加工具有高强度、抗变形能力的、线形较复杂的船用厚板，对成形设备的选用有一定的限制。施工的难点在于按照企业现有的设备不能满足既使这类零件的加工符合施工条件，又使设备的弯形力能符合材料变形的需要；从板材冷弯工艺来讲，材料对变形的适应能力除了与材料本身的种类、成分、内部组织结构有关以外，还与材料变形时的力学状态、变形速度、边界条件等因素有关。因此，通常需要采用垫压法，这与常规施工方法相比，施加同样的作用力，通过缩小工件与压模的有效接触面积，使工件受压部位单位面积的压强增大，其变形区域可以获得较好的弯形效果。但是，采取这种方法使工件受压部位产生较大的挤压力，使加工件表面产生较明显的质量缺陷如压痕、挤压伤。随着造船技术的发展，对产品的尺寸精度和外观质量的要求越来越高，因此，在常规通用模具上采用垫压法难以确保产品的成形质量满足生产需要。而且，在缺乏大量实践数据的支持下设计的专用模具，很难取得较好的成形效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种操作方便、工艺可控性强的船用厚板弯形的加工工艺。为解决上述技术问题，本专利技术船用厚板弯形的加工工艺，所述船用厚板在加工前为一平面，所述船用厚板在加工后要求中部曲率半径小、两端部曲率半径大，其特征在于采用分段冷弯成形加工的方法，第一，对所述船用厚板的所述两端部使用活络模具加工，所述活络模具包括活络底板、活络垫块、活络支架和挡板，所述活络底板上设置活络垫块，所述活络垫块上设置活络支架，所述活络支架由所述挡板限位；第二，对所述船用厚板的所述中部使用垫压模具加工，所述垫压模具包括一垫压底板，所述垫压底板顶面两侧各设置一垫棒，所述两垫棒平行设置，所述两垫棒的外侧各设置一加强筋板，所述加强筋板固定在所述垫压底板上，所述两垫棒与所述垫压底板形成凹槽。优选地，步骤一中，调整所述活络模具的所述活络垫块的位置和高度，将所述船用厚板的所述端部放置在所述活络模具上，一次冷弯成形，然后用木样进行检验是否合格。优选地，步骤二中，按照所述中部的设计要求选用不同半径的所述垫棒，调整好所述两垫棒的距离，将所述船用厚板的所述中部对称放置在所述两垫棒上，进行多次冷压成形，所述多次冷压成形均对称进行。进一步地，所述中部局部圆弧与设计要求不符的部分，校正至对样。优选地，所述船用厚板进行冷弯成形工艺后，再对所述船用厚板上未达到设计要求的部位进行热弯处理。进一步地，所述热弯处理的加热温度不超过650°C。进一步地，所述热弯成形后，用木样对所述船用厚板进行检验，对仍不符合设计要求的部位再进行热弯处理，直至所述船用厚板全部符合设计要求。本专利技术的自制模具简单实用，并具有可调节功能，能适应较大范围的高强度厚板加工成形要求，能在同一压力载荷下加工出符合不同工程要求的厚板曲面产品，在实践过程中形成了配套使用的操作工艺，加工的产品表面线形和顺，压痕浅淡，完全符合使用要求，使高强度厚板的加工难题得到了缓解，对5100TEU集装箱船的生产具有促进作用。避免了单纯采用垫压法工艺，变形阻力大，容易产生明显的压痕、拉划伤和挤压伤的质量缺陷问题。附图说明图I是活络模具的结构示意图。图2是垫压模具的结构示意图。 图3是船用厚板加工后的结构图。图4是活络模具的使用参考图。图5是垫压模具的使用参考图。附图标记如下11、活络底板 22、垫棒12、活络支架 23、加强筋板13、挡板24、凹槽14、活络垫块 31、中部21、垫压底板 32、端部具体实施例方式下文将参照附图对本专利技术船用厚板弯形的加工工艺进行详细描述。本专利技术为了解决现有技术中的不足，提供了一种操作方便、工艺可控性强的船用厚板弯形的加工工艺。并且通过自行设计的活络模具及垫压模具的组合，使高强度厚板在弯形时能保持良好的外观质量。船用厚板在加工前为一平面，船用厚板在加工后要求中部31曲率半径小、两端部32曲率半径大，如图3所示。其中，AB段、DE段为两端部32，BCD段为中部31。本专利技术对船用厚板的加工采用分段冷弯成形加工的方法，第一，对船用厚板的两端部32使用活络模具加工，如图I所示，活络模具包括活络底板11、活络垫块14、活络支架12和挡板13，活络底板11上设置活络垫块14，活络垫块14上设置活络支架12，活络支架12由挡板13限位；第二，对船用厚板的中部31使用垫压模具加工，如图2所示，垫压模具包括一垫压底板21，垫压底板21顶面两侧各设置一垫棒22，两垫棒22平行设置，两垫棒22的外侧各设置一加强筋板23，加强筋板23固定在垫压底板21上，两垫棒22与垫压底板21形成凹槽24。步骤一中，调整活络模具的活络垫块14的位置和高度，将船用厚板的端部32放置在活络模具上，一次冷弯成形，然后用木样进行检验是否合格。采用压力机床对船用厚板施加压力。步骤二中，按照所述中部31的设计要求选用不同半径的所述垫棒22，调整好所述两垫棒22的距离，将所述船用厚板的中部31对称放置在两垫棒22上，进行多次冷压成形，多次冷压成形均对称进行。每次冷压成形均为小幅度压弯，分3-4次将船用厚板的中部31压弯到位。中部31局部圆弧与设计要求不符的部分,校正至对样。船用厚板进行冷弯成形工艺后，对于船用厚板内还没有符合线形要求，但已经无法用冷弯手段进行校正的部位，进行热弯处理。热弯处理的加热温度不超过650°C。加热温度最好不要超过500°C 650°C，防止加热后材料的组织-晶粒粗化，造成成形件组织的不均匀，使产品内在的质量不稳定。 热弯成形后，用木样对船用厚板进行检验，对仍不符合设计要求的部位再进行热弯处理，直至船用厚板全部符合设计要求。针对厚板在塑性变形的过程中要求变形保持连续性，但是变形部分所产生的应力、位移速度不可能是任意的，是受到一定条件的约束，我们通过工装设备的选定，以及制定工艺方案，在试压过程中分析变形的外部条件。比如变形的力学状态、应变速度、边界条件等因素，设计出符合要求的压弯模具，以求掌握在不同的应力下厚板塑性变形的状态。由于材料本身的几何参数对成形性的影响比较复杂，目前只能通过模具和材料接触的受压弯曲部位曲面的独立变形和材料整体变形的程度，来判断材料受压变形区域的是否会产生质量缺陷。在生产中常常是进行估算或凭经验判断决定。现在活络模具给可以通过调整和优化压弯模具的参数，能改变材料塑性变形状态的条件，从而改善其弯形的屈服状况。活络模具如图I所示。在压力机床的最大工作载荷已确定的情况下，采取分段加工的方法，把AB段和的DE段线形比较平缓，用一套活络模具进行加工，使机床的工作压力处于板料所需的校正弯形力状态。据不同的施工工艺阶段选择不同的弯形方式，而且根据工件线形的特点选用不同的模具，并且在此基础上制定比较合理的加工顺序，对船用厚板弯形后出现的质量问题作技术处理。第一，活络模具是单向弯曲通用模，具有的对其本身进行调节和修正模具形状的功能，在相同的工作压力下，在一定范围内对工件塑性变形条件具有决定性作用，通过改变垫块的高度和支撑在垫块与底板之间的船用厚板的长度，来改变船用厚板的塑性变形的条件，通过掌握这种调控方法来改变弯形过程中的塑性状态。这是与常规作业不同的地方。第二、常规的船用厚板变形在设备工作压力达到最大后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用厚板弯形的加工工艺，所述船用厚板在加工前为一平面，所述船用厚板在加工后要求中部(31)曲率半径小、两端部(32)曲率半径大，其特征在于：采用分段冷弯成形加工的方法，第一，对所述船用厚板的所述两端部(32)使用活络模具加工，所述活络模具包括活络底板(11)、活络垫块(14)、活络支架(12)和挡板(13)，所述活络底板(11)上设置活络垫块(14)，所述活络垫块(14)上设置活络支架(12)，所述活络支架(12)由所述挡板(13)限位；第二，对所述船用厚板的所述中部(31)使用垫压模具加工，所述垫压模具包括一垫压底板(21)，所述垫压底板(21)顶面两侧各设置一垫棒(22)，所述两垫棒(22)平行设置，所述两垫棒(22)的外侧各设置一加强筋板(23)，所述加强筋板(23)固定在所述垫压底板(21)上，所述两垫棒(22)与所述垫压底板(21)形成凹槽(24)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志华，王兴忠，杨建华，王伟丰，桑帅，
申请(专利权)人：上海江南长兴重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：