CN102847756B - 船用厚板弯形的加工工艺 - Google Patents

船用厚板弯形的加工工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN102847756B
CN102847756B CN201110178260.4A CN201110178260A CN102847756B CN 102847756 B CN102847756 B CN 102847756B CN 201110178260 A CN201110178260 A CN 201110178260A CN 102847756 B CN102847756 B CN 102847756B
Authority
CN
China
Prior art keywords
thick plate
ship
bending
processing
pad
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110178260.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102847756A (zh
Inventor
张志华
王兴忠
杨建华
王伟丰
桑帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan Shipyard Group Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Jiangnan Changxing Heavy Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiangnan Changxing Heavy Industry Co Ltd filed Critical Shanghai Jiangnan Changxing Heavy Industry Co Ltd
Priority to CN201110178260.4A priority Critical patent/CN102847756B/zh
Publication of CN102847756A publication Critical patent/CN102847756A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102847756B publication Critical patent/CN102847756B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明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。

Description

船用厚板弯形的加工工艺
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
本发明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，本发明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℃。
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。
本发明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1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                 32、端部
14、活络垫块
21、垫压底板
具体实施方式
下文将参照附图对本发明船用厚板弯形的加工工艺进行详细描述。
本发明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。
本发明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1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。
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压弯到位。
中部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℃。加热温度最好不要超过500℃～650℃，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1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，需要靠缩短压模工作面的有效接触面积来增强对加工面施压力度。而本发明所设计的两种模具，通过调整模具的参数改变船用厚板的塑性变形条件，在实际压弯时，可以通过调整模具的有关参数，比较精确的控制压力大小，改变弯形力中校正力所占的比例来解决挤压力过于集中的问题，同时控制变形中的压弯程度，使变形部分所产生的应力小于材料抗失稳能力，避免弯形过程产生明显的压痕。
第三、在工件分段作业中，我们以船舶冷弯工艺规范为基础，明确提出了在分段操作中的关键要素(操作要领)
1、根据曲面几何特点分段编程加工。
2、调整模具参数，控制压弯量。
3、采取小幅度压弯，多层次加工。
4、合理安排曲面线形过渡顺序。
上述改进基本上满足了厚板弯形塑性变形的条件，把板材变形过程中出现的问题明显的压痕和挤压伤控制在可以接受的范围内。产品的质量符合工艺质量。
上述设计实例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他实质等同手段，均在本发明权利要求范围内。

Claims (7)

1.一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，首先，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，然后，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(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。
2.根据权利要求1所述的船用厚板弯形的加工工艺，其特征在于：步骤一中，调整所述活络模具的所述活络垫块(14)的位置和高度，将所述船用厚板的所述端部(32)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。
3.根据权利要求1所述的船用厚板弯形的加工工艺，其特征在于：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(22)，调整好所述两垫棒(22)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(22)上，进行多次冷压成形，所述多次冷压成形均对称进行。
4.根据权利要求3所述的船用厚板弯形的加工工艺，其特征在于：所述中部局部圆弧与设计要求不符的部分，校正至对样。
5.根据权利要求1所述的船用厚板弯形的加工工艺，其特征在于：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。
6.根据权利要求5所述的船用厚板弯形的加工工艺，其特征在于：所述热弯处理的加热温度不超过650℃。
7.根据权利要求6所述的船用厚板弯形的加工工艺，其特征在于：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。
CN201110178260.4A 2011-06-28 2011-06-28 船用厚板弯形的加工工艺 Active CN102847756B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110178260.4A CN102847756B (zh) 2011-06-28 2011-06-28 船用厚板弯形的加工工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110178260.4A CN102847756B (zh) 2011-06-28 2011-06-28 船用厚板弯形的加工工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102847756A CN102847756A (zh) 2013-01-02
CN102847756B true CN102847756B (zh) 2015-03-11

Family

ID=47394961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110178260.4A Active CN102847756B (zh) 2011-06-28 2011-06-28 船用厚板弯形的加工工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102847756B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110576520B (zh) * 2019-09-27 2021-09-07 Oppo广东移动通信有限公司 壳体及其制备方法和电子设备
CN114802643A (zh) * 2022-05-16 2022-07-29 江南造船(集团)有限责任公司 一种船舶曲线型外板的加工方法及船舶

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2578007Y (zh) * 2002-10-21 2003-10-08 李明曦 翻转式冷弯附具
CN101380652A (zh) * 2008-10-14 2009-03-11 浙江东南网架股份有限公司 大型曲线型钢管冷弯成型的加工工艺
CN201644641U (zh) * 2010-03-18 2010-11-24 上海江南长兴重工有限责任公司 船用厚板弯形垫压模具
CN201676920U (zh) * 2010-03-18 2010-12-22 上海江南长兴重工有限责任公司 船用厚板弯形活络模具
CN102039333A (zh) * 2009-10-13 2011-05-04 中国石油天然气集团公司 一种变曲率冷弯管的制造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5928404B2 (ja) * 1977-09-09 1984-07-12 新日本製鐵株式会社 金属管の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2578007Y (zh) * 2002-10-21 2003-10-08 李明曦 翻转式冷弯附具
CN101380652A (zh) * 2008-10-14 2009-03-11 浙江东南网架股份有限公司 大型曲线型钢管冷弯成型的加工工艺
CN102039333A (zh) * 2009-10-13 2011-05-04 中国石油天然气集团公司 一种变曲率冷弯管的制造方法
CN201644641U (zh) * 2010-03-18 2010-11-24 上海江南长兴重工有限责任公司 船用厚板弯形垫压模具
CN201676920U (zh) * 2010-03-18 2010-12-22 上海江南长兴重工有限责任公司 船用厚板弯形活络模具

Also Published As

Publication number Publication date
CN102847756A (zh) 2013-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101156064B1 (ko) 가변 능동형 다축실린더를 이용한 무금형 곡면 성형장치 및방법
Hussain et al. An experimental study on some formability evaluation methods in negative incremental forming
Shi et al. Electric hot incremental forming of low carbon steel sheet: accuracy improvement
Kang et al. A comparative study of stamping and hydroforming processes for an automobile fuel tank using FEM
CN106239071B (zh) 一种模具加工方法
CN104139129A (zh) 应用多点成形的曲面船板成型方法
Luo et al. Numerical simulation and experimental study on cyclic multi-point incremental forming process
CN102847756B (zh) 船用厚板弯形的加工工艺
CN106180247A (zh) 一种高筋铝合金壁板制造方法
CN201618800U (zh) 一种u形自承位弯曲回弹角度可调节模具
Erhu et al. Research on formability in multi-point forming with different elastic pads
CN104138944A (zh) 大角度反拉型材框拉弯成形工艺
Yu et al. Study on flange-constrained spinning process for hemispherical aluminum alloy part
CN106311851A (zh) 一种大长宽比半扁管零件拉深缺陷克服方法
CN201644641U (zh) 船用厚板弯形垫压模具
Kim et al. Effect of forging type on the deformation heterogeneities in multi-axial diagonal forged AA1100
CN201676920U (zh) 船用厚板弯形活络模具
CN114309261B (zh) 双曲面金属板材的渐进成形弯曲方法
CN102151717A (zh) 一种挂舵臂壳体板火焰矫正方法
JP4415668B2 (ja) 成形加工シミュレーションにおける面形状歪み量演算方法及びその装置
CN114589264B (zh) 一种薄壁奥氏体不锈钢封头的加工系统以及其加工方法
CN106238862A (zh) 一种箱式车架纵梁焊接反变形方法
Kim et al. Comparison stamping and hydro-mechanical forming process for an automobile fuel tank using finite element method
CN113664039B (zh) 一种金属板构件的成型方法
JP3131431U (ja) マグネシウム基材料のプレス加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181226

Address after: 201913 No. 988 Changxing Jiangnan Avenue, Chongming District, Shanghai

Patentee after: Jiannan Shipbuilding (Group) Co., Ltd.

Address before: 201913 1888 Jiangnan Avenue, Changxing Township, Chongming County, Shanghai

Patentee before: Shanghai Jiangnan Changxing Heavy Industry Co.,Ltd.