CN101450365B - 船舶喷水推进流道铝质双曲面板一次压制成型的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶喷水推进流道铝质双曲面板一次压制成型的工艺方法，先对船体流道结构进行线型光顺、建模和放样，制造检验样箱和试验压模；采用与工件板材相同的铝板进行压制试验，获取准确的回弹值；对试验压模进行修正，制造专用压模；工件下料，在坯料表面预先划好加工位置线；在专用压模上进行试压，然后检查工件加工位置线的偏差值，检查完毕并修正后再次加压将工件压制成型，放到检验样箱上检查成型精度，如有误差，再进行压制修正，然后再检查，直至满足要求。本发明能够保证工件成型质量，简化操作，提高加工速度，尤其在批量生产时更能节本增效，经济效果显著。

Description

船舶喷水推进流道铝质双曲面板一次压制成型的工艺方法

技术领域

本发明属于船体建造工艺领域，更具体的说是涉及一种船舶喷水推进流道结构零件中铝质双曲面板一次压制成型的工艺方法。

背景技术

船体结构中非平直板材构件较多，弯曲工作量较大，主要的成型方法有机械冷弯法和水火弯板法。一般单向曲度板都采用机械冷弯法加工。对于双向曲度不大的构件，也可在三辊弯板机上进行冷弯。而具有双向曲度或多向曲度的板则先用冷弯机械弯出一个方向的曲度(该方向曲度最大)，然后再用水火弯板法弯出其它方向的曲度；若批量较大，则可在压力机上安装专用压模压制成型。

复杂曲度板的冷弯成型设备主要是液压机，也有少数船厂使用万能弯板机来弯制复杂曲度板，但是它要求操作技术高度熟练，而且成型质量不易控制，弯板的劳动强度大，因此使用并不广泛。利用液压机弯制复杂曲度板时，必须在压头上装设压模。压模的形式和精度是影响构件成型加工质量的关键之一。由于船体构件的形状复杂，尺寸不一，所以常将压模设计成长度为800-1500毫米左右的通用压模，以便能弯制各种曲度的板材。但用通用压模弯板时一般只能弯出一个方向的曲度(如横向曲度)，其它方向的曲度(如纵向曲度)可用水火弯板法弯出。在产品批量较大时，则应制造专用压模，专用压模不仅能够保证工件成型质量，简化操作，提高加工速度，而且在批量生产时经济上也较合理。

在设计压模时，还应考虑板料压制后的“回弹”问题。消除回弹的办法是适当地改变压模工作部分的形状，使压制的构件回弹后刚好符合所需要的形状。

铝材的屈服强度低于钢板的屈服强度，作为船舶喷水推进流道结构中至关重要的关键、特殊零件，铝质双曲面板加工成型的成功与否直接关系到整个流道的建造，再加上产品批量建造，其成型加工需要制造专用压模。建造同类型船的兄弟船厂数次利用制造铸钢模具来进行该双曲面板的加工成型试验，但均告失败，究其原因主要有：疏导成型曲率变化大，铸件反变形工艺复杂且难以控制，造成成型精度误差大；模具修正工艺复杂，施工难度大，且成本较高。目前国内尚无利用模具压制船用铝质双曲面板成功的先例。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种船舶喷水推进流道铝质双曲面板一次压制成型的工艺方法，以很好地达到工件成型质量和精度要求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种船舶喷水推进流道铝质双曲面板一次压制成型的工艺方法，包括以下步骤：

一)对与工件相配合的船体流道结构进行线型光顺，建模和放样，根据放样光顺后的流道型值，制造一个与船体流道结构相一致的检验样箱和一个与工件的形状相适应的试验压模；

二)采用与工件板材相同的铝板，在试验压模上进行反复压制试验，获取准确的回弹值；

三)确定准确的反弹补偿量，对试验压模进行修正，制造专用压模；

四)工件下料，在坯料表面预先划好加工位置线；

五)在专用压模的上、下模面板上各铺设一层保护膜，将坯料放入，利用水压机缓慢加压，完成初步压制成型；

六)取出工件，检查工件加工位置线的偏差值，检查完毕并修正后再次加压将工件压制成型，保压后取出工件，放到检验样箱上检查成型精度，如有误差，再进行压制修正，然后再检查，直至满足要求。

优选地，所述步骤五)中所用保护膜为泡沫薄膜。

本发明的工艺方法能够确定铝质板料的反弹量，用于修正钢制专用压模，使经过压制成型的工件回弹后，能够满足成型精度的要求；特别是在本发明工艺方法中采用了与船体实际结构相一致的检验样箱，在工件加工过程中可以进行随时检验，以便及时进行修正，从而便于保证工件的成型精度，提高效率。本发明的工艺方法通过合理的加工制造方式可以很好地达到流道铝质双曲面板一次压制成型的精度要求和质量要求。其中的专用压模制造方便，修理工艺简单，成本低，能够保证工件成型质量，简化操作，提高加工速度，尤其在批量生产时更能节本增效，经济效果显著。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是利用本发明的工艺方法所制造的一种船舶喷水推进流道铝质双曲面板的外形示意图。

具体实施方式

本发明是利用模具压制的方法来实现铝质双曲面板的一次成型，首先对与铝质双曲面板工件相配合的船体流道结构进行线型光顺、建模和放样，根据放样光顺后的流道型值，合理切取纵横模板的形状，根据模板的不同形状，用钢板配制各种规格上、下试验压模(长度200mm)，并制造一个与船体流道结构相一致的检验样箱，专用检验样箱根据放样光顺型值制成。采用与流道双曲面板零件相同的铝板(牌号5083H116，厚度12mm)进行反复压制试验，获取准确的回弹值(见下表)。在进行反弹量的试验研究过程中，遵循曲率缓和、逐步过渡、不产生突变现象的原则。

确定准确的反弹补偿量，对试验压模进行修正，制造专用压模；考虑到流道双曲面板形状为月牙形，在模板设置反弹值时，纵向模板反弹值取试验数据减去1mm，横向模板反弹值取试验数据减去0.5mm(根据经验考虑，整体曲面纵向反弹小于横向反弹)。其中，所述的专用压模由底板、顶板和模板焊接制成。专用压模的底板、顶板采用20mm钢板，模板采用16mm钢板，加强采用12mm钢板焊接制成。

然后进行工件下料，在坯料表面预先划好加工位置线；在专用压模的上、下模面板上各铺设一层1mm厚的泡沫薄膜保护层，防止加工过程中工件表面产生划痕。将坯料放入，利用600吨水压机以30mm/min的速度进行缓慢加压至200吨压力，保压1分钟后进行第二次加压至300吨压力，再保压1分钟后将压力机升高，检查工件加工位置线的偏差值。检查完毕并修正后再次加压至500吨压力将工件压制成型，保压5分钟后取出工件，放到检验样箱上检查成型精度，如有误差，则再进行压制修正，然后再检查，直至满足要求。

该压制过程采用逐步压制法，在第一次压制成型时，为防止加工件产生过度拉伸现象，应适时检查加工位置线的偏差，以保证加工位置准确，保证第二次压制成型到位，确保工件的成型精度和质量。

本发明的工艺方法可以广泛运用于采用喷水推进船舶的流道结构双曲面板零件的加工成型。

Claims (2)

1.一种船舶喷水推进流道铝质双曲面板一次压制成型的工艺方法，包括以下步骤：

一)对与双曲面板工件相配合的船体流道结构进行线型光顺、建模和放样，根据放样光顺后的流道型值，制造一个与船体流道结构相一致的检验样箱和一个与双曲面板工件的形状相适应的试验压模；

二)采用与双曲面板工件材质相同的铝板，在试验压模上进行反复压制试验，获取准确的回弹值；

三)根据回弹值，确定准确的反弹补偿量，对试验压模进行修正，制造专用压模；

四)下料得到坯料，在坯料表面预先划好加工位置线；

五)在专用压模的上、下模面板上各铺设一层保护膜，将坯料放入，利用水压机缓慢加压，完成初步压制成型；

六)取出工件，检查工件加工位置线的偏差值，检查完毕并修正后再次加压将工件压制成型，保压后取出工件，放到检验样箱上检查成型精度，如有误差，再进行压制修正，然后再检查，直至满足要求。

2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征是：所述步骤五)中所用保护膜为泡沫薄膜。

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