CN102794711A - 弯头工件的水刀切割成形工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯头工件的水刀切割成形工装，包括工作水槽；还包括至少一对对称设置在工作水槽内的固定支撑、转动设置于固定支撑上的旋转支腿、通过垫板固定设置于固定支撑上的挂钩和设置在挂钩上的盘架；挂钩上设置有与盘架相连的挂钩滑道槽；盘架通过挂钩滑道槽沿着挂钩上下滑动。优点：用水刀切割时，以本发明工装做基本保证，使被切割弯头纵向毛边余量切割线的位置平面、与水刀切割枪头X-Y两维运动平面保证平行、弯头工件的定位固定、达到弯头工件切割形状尺寸符合技术要求，平台升降自如操作方便等实用要求。在高压水射流冷切割工况下保障钛弯头工件材质不发生氧化变异、不产生工件二次热变形，且切割的效率高。

Description

弯头工件的水刀切割成形工装

技术领域

本发明涉及一种用于化工、石化、核能、海洋工程等用途的钛及其他有色贵金属特材管道件新的加工方法，是钛材有色金属管道件制造环节中实现高效率方法的新工装，尤其是一种弯头工件水刀切割成形工装。

背景技术

在专业的焊接式特材管道件制造过程中，大中型尺寸冲压焊接式钛弯头按照相关的技术要求分体冲压、割毛边（坡口成形）、组对焊接，其纵向剖面弧曲线面焊接坡口切割加工成形是其中一个很重要的步骤。大中型冲压式弯头冲压后的纵向曲弧面毛坯留量切割多数一般为常规气割、或等离子切割加手工打磨，常规气割、等离子切割会使贵重的特材材料极易发生氧化和不可回收的烧灼损耗，打磨损耗，且现场工作环境砂尘、氧化烟雾荡扬，不符合文明生产要求，手工打磨时间效率低下、焊接坡口不光整、局部存在摩擦氧化、大量消耗砂轮片等。

所以大中型尺寸（钛）特材弯头冲压管件纵剖曲线面坡口的切割成形，必须寻求一种成熟可行、速度快的冷切割加工方法并保证这种加工方法的圆满实施完成，即工件的水刀切割保障性工装。达到一次切割成形提高工作效率、切割加工面光整成形质量好、材质不氧化变异、降低人力物力损耗成本的目标。

工业超高压水射流技术-水刀切割虽已是多年应用的成熟技术，但水刀切割加工钛弯头纵剖面曲线坡口工装属于我们率先确立，所以大中型钛弯头工件的水刀切割保障性工装的设计应用是我们的首创(经实际测算，水刀切割与气割加砂轮片手工打磨，材料氧化、打磨损耗等相比，提高了工效、降低生产加工成本达85%)。

现状：国内外目前类同的（钛）弯头工件纵向剖面毛坯余量的水刀切割工装：

①空白，目前我们率先独此一家。

②如上述所述，多数（包括不锈钢制等）切割形式仍在使用低档次并存在烧灼氧化弯头特材材质情况的气割、或等离子切割加手工砂片修磨的成形方法，避免材质氧化、拓展水刀冷切割的应用领域我们是首家，所以我们的弯头工件水刀切割工装的设计应用我们是第一范例，同时公称直径小于DN500以下的中小型刨分式焊接弯头，其纵向剖面弧曲线面焊接破口也可以通过本发明工装来完成实现水刀冷切割。

③水刀设备厂商曾配套的弯头水刀切割工装方案（未采纳实施的图纸阶段），是一种对弯头工件不具备定位调节功能、单模对应单一尺寸规格弯头的板框整体焊接笨重结构、工装耗材费用是本发明耗材二十倍的方案形式，不具备于我们本发明应有的新颖、实用、定位可靠的优点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种在高压水射流冷切割工况下保障钛弯头工件材质不发生氧化变异、不产生二次热变形，且高效切割的钛弯头工件的水刀切割成形工装。

本发明的技术方案是一种弯头工件的水刀切割成形工装，包括内部盛水的工作水槽；还包括至少一对对称设置在工作水槽内的固定支撑、转动设置于固定支撑上的旋转支腿、通过垫板固定设置于固定支撑上的挂钩和设置在挂钩上的用于放置水中平台的盘架；挂钩上设置有与盘架相连的挂钩滑道槽；盘架通过挂钩滑道槽沿着挂钩上下滑动。

作为本发明的进一步改进，固定支撑呈“L”型，其两端都与工作水槽相连。固定支撑设计成“L”型，目的在于增强其稳定性。

作为本发明的进一步改进，固定支撑设置有两对。固定支撑设置两对对称安装在工作水槽中，已能满足绝大多数的弯头切割的需要。

作为本发明的进一步改进，还包括至少一对对称设置在工作水槽内的用于自动调节盘架高度的升降装置。设置升降装置机构的目的是便于操作省时、省力。

作为本发明的进一步改进，所述的升降装置为附带防砂折叠伸缩罩的气缸。选用气缸的目的，是气缸结构简单，操作者操作便利，使用方便，维护量低。

本发明的有益效果是：用水刀切割时，以本发明工装做基本保证，使被切割弯头纵向毛边余量切割线的位置平面、与水刀切割枪头X--Y两维运动平面保证平行、弯头工件的定位固定、达到弯头工件切割形状尺寸符合技术要求，平台升降自如操作方便等实用要求。在高压水射流冷切割工况下保障钛弯头工件材质不发生氧化变异、不产生工件二次热变形，且切割的效率高。本发明工装的结构新颖、实用、定位可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A向视图。

图3是图1的B处放大视图。

其中：1、工作水槽，2、固定支撑，3、旋转支腿，4、挂钩，5、垫板，6、盘架，6-1、挂钩滑道槽。

具体实施方式

结合附图1-图3对本发明进一步说明：

本发明的一种弯头工件的水刀切割成形工装，包括工作水槽1、两对固定支撑2、旋转支腿3、挂钩4、垫板5和盘架6。

工作水槽1放置在操作室地面上，工作水槽1内部盛满水。两对固定支撑2对称安装在工作水槽1内，固定支撑2呈“L”型，其两端的端头分别固定安装在工作水槽1的底面和侧面上。旋转支腿3通过螺栓安装在固定支撑2的与其相贴合的垫板5上。挂钩4通过垫板5安装在固定支撑2的与侧面相连的水平支撑面上。挂钩4与垫板5通过定位销进行定位；挂钩4与垫板5之间还设置有用于调节安装在挂钩4上的盘架6与数控水割枪头运动轨迹平面之间的平行度的调节螺栓；盘架6与数控水割枪头之间的平行度调整好之后通过连接螺栓将挂钩4固定安装在垫板5上。盘架6通过螺栓安装在两对挂钩4上，盘架6的侧面上设置有挂钩滑道槽6-1，盘架6通过挂钩滑道槽6-1沿着挂钩4的柱侧面上下滑动，根据所加工工件的尺寸需要，盘架6调整到合适的位置时通过螺栓将盘架6固定安装到挂钩上。

使用时，会在盘架6上放置钢格板或格栅板，钢格板上放置根据所需加工为工件设计的弧形模座。为了降低操作者的工作强度，在需要更换工件弧形模座和清理淤积物的情况下，需要调整盘架6高度，可以将旋转支腿3由水槽平面的纵向旋转到水槽平面的横向位置时，可以用来放置盘架6，易于换模、清淤等操作。

进一步优选：在工作水槽1内安装有用于自动调节盘架6高度的升降装置。此升降装置可以采用气缸、滑轮组等能自动实现升降功能的机构。采用气缸实现自动调节盘架6高度时，在盘架6的侧面上设置有气缸绳座，用钢丝绳绕过气缸绳座连接到气缸上。

本发明的工作过程：

准备阶段：

1、将弯头工件按照图纸直径尺寸要求划出两端弧度展长四点，在划线平台上，借助红外标线仪使四点连面与水准平面平行。

2、依据弯头实际外形和两端切割线高低差情况，确定使用弧形模座（在对位平台调准）或对夹支顶方式直接入池内水中平台，准备弯头工件切割。

3、将水刀切割工装总成落入工作水槽或水砂池内，四挂钩平面与四支腿平面平整贴合，且销孔与销钉对位重和镶嵌入内，用平台两列螺栓将平台平面与水刀枪头运动轨迹平面调整至互为平行（四角四点、中部两点）以满足水平切割要求。

4、当切割双面焊接坡口时，槽形模腔的长面线用对夹螺钉将模腔调整至与枪头X行向方向轨迹线平行。

5、工作水槽或水砂池进水至合适水位，检查切割装备的水、电、气、程序调控器等准备完毕。

工作阶段：

1、将弯头水刀切割成型工装放入盘架6的水中平台上，根据需要选择好合适的位置。

2、按照切割线位置核准无差异，按弯头纵剖面曲线面实际外形测点（拾取5--6点成一曲线），操控器记忆点位，计算得出实际切割曲线后开始切割，切割完毕将弯头工件吊出，另一待切割弯头工件吊入。

Claims (5)

1.一种弯头工件的水刀切割成形工装，包括内部盛水的工作水槽（1）；其特征在于：还包括至少一对对称设置在工作水槽（1）内的固定支撑（2）、转动设置于固定支撑（2）上的旋转支腿（3）、通过垫板（5）固定设置于固定支撑（2）上的挂钩（4）和设置在挂钩（4）上的用于放置水中平台的盘架（6）；挂钩（4）上设置有与盘架（6）相连的挂钩滑道槽（6-1）；盘架（6）通过挂钩滑道槽（6-1）沿着挂钩（4）上下滑动。

2.根据权利要求1所述的弯头工件的水刀切割成形工装，其特征在于：固定支撑（2）呈“L”型，其两端都与工作水槽（1）相连。

3.根据权利要求1所述的弯头工件的水刀切割成形工装，其特征在于：固定支撑（2）设置有两对。

4.根据权利要求1所述的弯头工件的水刀切割成形工装，其特征在于：还包括至少一对对称设置在工作水槽（1）内的用于自动调节盘架（6）高度的升降装置。

5.根据权利要求4所述的弯头工件的水刀切割成形工装，其特征在于：所述的升降装置为为附带防砂折叠伸缩罩的气缸。

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