CN101683677A - 一种封头瓣片压制成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种椭圆多曲率封头瓣片整体模压成型模具。特征在于采用整体拼装式结构，由四套模具组成，每套模具包括上模和下模，上模由上往下依次由上模板、上模体分模块和上模双曲面模块组成，下模由下往上依次由下模板、下模体分模块和下模双曲面模块组成，上、下模的各个组成部分分别由均匀分布的分块组成，上、下模各个组成部分的分块采用方键定位及高强度螺栓固定。优点：1.模具采用积木式拼装结构，组成模具的分模块加工、安装、拆卸方便；2.相邻双曲面成形模块间采用U型卡块连接，模具整体刚度大；3.双曲面模块间增加耐热镶块，模具使用寿命长；4.模具局部损坏时更换成本低。

Description

一种封头瓣片压制成型模具

技术领域

本发明涉及一种封头瓣片压制成型模具，主要是第三代核电AP1000先进压水堆核电站非能动安全保障系统的重要设备——钢制安全壳封头瓣片整体压制成型模具，属于核电安全设备加工技术领域。

背景技术

第三代核电AP1000安全壳上、下椭球封头由具有不同曲率半径的超大型板组焊而成，制造封头瓣片采用整体模压一次成型工艺，模具是决定成型工艺的关键因素。

当前用于石油化工行业的小型球罐瓣片，多数采用冷成型分段点压工艺，该工艺对模具的尺寸要求较小，制造精度较低，模具整体铸造成型。用于超大型多曲率封头瓣片整体压制一次成型模具，由于模具尺寸大，模具曲面为多个曲率，为方便模具的加工，提高加工精度，模具采用整体设计、分块加工技术。根据设计图纸分块铸造加工成型，最后将每一分模块采用积木式拼装而成。与国内球罐瓣片制造用模具相比较，由于模具由多层、多块分模块拼装而成，因此模具安装、拆卸方便，而且模具互换性好，如果组成模具的某一分模块被损坏，不需要重新加工整个模具，只需局部更换组成模具的分模块，而且使用这种模具一次成型后工件不存在累计定位误差，压制成型后的工件相对位置及尺寸一致性好，成型工件表面质量、制造精度高，大大提高了生产效率。

日本三菱重工设计制造的APWR压水堆CV容器，体积与AP1000压水堆CV容器体积相当，组成容器的瓣片尺寸也相当，但是与AP1000压水堆CV容器制造工艺不同的是，组成容器瓣片采用分段模压加点压校形技术，该工艺所需的模具尺寸，相对制造球罐瓣片用模具尺寸较小，对模具的精度要求也不高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有分段点压技术存在的不足之处，提供一种使用寿命长、模具整体钢度大、模具型面尺寸精确、能够减少成型钢板形状公差的封头瓣片压制成型模具及其安装方法。

本发明的目的是通过以下途径实现的：

一种封头瓣片压制成型模具，特殊之处在于采用整体拼装式结构，AP1000安全壳封头板的制造由四套模具完成，每套模具包括上模和下模，上模自上到下依次由上模板1、上模体分模块2和上模双曲面模块3组成，下模自下到上依次由下模板11、下模体分模块10和下模双曲面模块7组成，上、下模的各个组成部分分别由一定数量的均匀分布的分块组成，上、下模各个组成部分的分块采用砂型铸造工艺，并采用方键定位及高强度螺栓固定；

所述组成上模和下模的分块数量可以根据工件尺寸要求而设定；

所述上模板1与上模体分模块2、下模板11与下模体分模块10、上模体分模块2与上模双曲面模块3及下模体分模块10与下模双曲面模块7之间，在垂直方向上采用定位键6方键定位，紧固连接采用高强度螺栓；在水平镶块之间，为消除由于模块加工时的尺寸偏差，而造成的装配困难，留有不大于2mm的间隙。

为保证模具在使用时的整体性和刚度，防止模具受力时分模块向两侧倾斜，在相邻双曲面成形模块的头部各铣有凹坑，卡入U型卡块8连接，并用螺钉固定在模块上，同时在下模体双曲面模块7的两侧采用螺栓固定拉杆5。上模相邻双曲面成形模块头部的U型卡块是外侧密配，下模相邻双曲面成形模块头部的U型卡口是内侧密配，U性卡块选用有一定强度要求的金属材料制造而成。

为了提高模具使用寿命，上模双曲面模块3和下模双曲面模块7之间的接合面四周镶有耐热钢镶件4；

为了对工件进行初始定位，防止工件放置时偏离中心位置，下模工作面的相邻两边设有工件初定位块9。

安装方法：

模具在安装时，根据图2所示逐步安装分模块。为保证模具中心线不偏移，先装中间一组，依次往左右两边安装，初装结束后，装入U型卡口，并取掉安装初定位装置。模具拆卸时与安装顺序相反，依次从左右往中间拆。

本发明一种封头瓣片压制成型模具，其优点是：1、模具采用积木式拼装结构，组成模具的分模块加工、安装、拆卸方便；2、相邻双曲面成形模块间采用U型卡块连接，模具整体刚度大；3、双曲面模块间增加耐热镶块，模具使用寿命长；4、模具局部损坏时，只需更换被损坏的分模块，模具更换成本低。

附图说明

图1：模具各部件示意图；

图2：模具总装、装配示意图。

具体实施方式

以下参照附图给出具体实施方式，对本发明的构成作进一步说明。

实施例1

本实施例的一种封头瓣片压制成型模具，模具的整体结构见附图1，模板和定位件定位键6、初定位块9的材质为45#钢板；模体为铸件，其材质要达到45#钢的要求；镶件耐热钢镶件4为5CrNiMo精炼耐热钢锻件；连接件为标准件。

其加工过程为：模具主要尺寸确定→模具细部设计→模具制造→压制试验→计算工件回弹角和模具补偿量→修模→压制试验→计算工件回弹角和模具补偿量→再修模直至所得工件的半径满足设计要求。

模具采用积木式拼装结构，如附图2所示。每套模具由上模板1、下模板11、侧面拉板5、上模体分模块2、下模体分模块10、上模双曲面模块3、下模双曲面模块7、耐热钢镶件4、U型卡块8、工件初定位块9、定位键6及连接螺栓等组成，除双曲面模块3和7、耐热钢镶件4外都为换用件。

其中上模板1由8-10个分块组成，下模板11由12-14个分块组成，模板分块之间、模体分块之间采用方键定位及高强度螺栓固定；上、下模双曲面模块拼缝处，采用“U”型卡块连接，型面成型部分的四周镶有耐热钢镶件；下模工作面的相邻两边，设有工件初定位块。

模具安装使用时，先装下模的中间一组，依次往两边安装，初装结束后，装入U型卡口，并取掉模具安装初定位装置。模具拆卸时，是逆顺序，依次从左右往中间拆。模具上模的互换部分，在换模时不拆卸，只是把双曲面部分更换即可。

本实施例的封头瓣片压制成型模具，采用积木式拼装结构，组成模具的分模块加工、安装、拆卸方便；相邻双曲面成形模块间采用U型卡块连接，模具整体刚度大；双曲面模块间增加耐热镶块，模具使用寿命长；模具局部损坏时，只需更换被损坏的分模块，模具更换成本低。

Claims (6)

1、一种封头瓣片压制成型模具，其特征在于采用整体拼装式结构，由四套模具组成，每套模具包括上模和下模，上模由上往下依次由上模板(1)、上模体分模块(2)和上模双曲面模块(3)组成，下模由下往上依次由下模板(11)、下模体分模块(10)和下模双曲面模块(7)组成，上、下模的各个组成部分分别由均匀分布的分块组成，上、下模各个组成部分的分块采用方键定位及高强度螺栓固定。

2、按照权利要求1所述一种封头瓣片压制成型模具，其特征在于

所述上模板(1)与上模体分模块(2)、下模板(11)与下模体分模块(10)、上模体分模块(2)与上模双曲面模块(3)及下模体分模块(10)与下模双曲面模块(7)之间，在垂直方向上采用定位键(6)方键定位，紧固连接采用高强度螺栓；在水平镶块之间，留有不大于2mm的间隙。

3、按照权利要求1所述一种封头瓣片压制成型模具，其特征在于

在相邻双曲面成形模块的头部各铣有凹坑，卡入U型卡块(8)连接，并用螺钉固定在模块上，同时在下模体双曲面模块(7)的两侧采用螺栓固定拉杆(5)；上模相邻双曲面成形模块头部的U型卡块是外侧密配，下模相邻双曲面成形模块头部的U型卡口是内侧密配。

4、按照权利要求1所述一种封头瓣片压制成型模具，其特征在于上模双曲面模块(3)和下模双曲面模块(7)之间的接合面四周镶有耐热钢镶件(4)。

5、按照权利要求1所述一种封头瓣片压制成型模具，其特征在于下模工作面的相邻两边设有工件初定位块(9)。

6、权利要求1-5中任一权利要求所述一种封头瓣片压制成型模具的安装方法，其特征在于：

模具在安装时，先装中间一组，依次往左右两边安装，初装结束后，装入U型卡口，并取掉安装初定位装置；模具拆卸时与安装顺序相反，依次从左右往中间拆。

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