CN103084450A

CN103084450A - 一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法

Info

Publication number: CN103084450A
Application number: CN201310033044XA
Authority: CN
Inventors: 秦汉强; 杜洪学; 唐彧; 李统安; 任刚; 林从飞; 梁栋
Original assignee: Guangxin Shipbuilding and Heavy Industry Co Ltd
Current assignee: Guangxin Shipbuilding and Heavy Industry Co Ltd
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2013-05-08

Abstract

本发明涉及一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法。它包括以下步骤：A.建立双曲板的上模面的三维曲面模型；B.在三维曲面模型上选取加工基准面；C.进行放样处理，得到上模面线型数据，将其作为上模的模隔板和外围板线型；D.添加板厚得到下模面曲面模型，并对其放样处理，得到下模面线型数据，将其作为下模的模隔板和外围板线型；E.根据步骤C和步骤D中得到的上模和下模的模隔板和外围板线型制作上模和下模；F.将上模和下模通过压力机驱动完成一次成型压模加工。它步骤简单、耗时短，精度高，容易实现大规模批量化加工生产。

Description

一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法

技术领域：

本发明涉及金属压制技术领域，尤其涉及一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法。

背景技术：

具有横向和纵向双向曲面线型的板件，即双曲板在船舶制造过程中应用广泛，如船舶外板、导流罩和其他部位，随着造船水平的提高，双曲板的精度要求也越来越受到造船行业的重视。

现有的双曲板的加工方法，主要采取单点式机械冷压，再对其进行水火弯板修正处理。具体步骤为：先确定双曲板的横向线型和纵向线型，根据实际需求利用单点式油压机对待加工板件一个方向的线型进行冷压处理，处理后的板件具备了该方向的初始线型；再利用水火弯板技术对板件另一方向的线型进行处理，经过冷压和水火弯板修正处理后，该板件的纵向和横向线型都发生变化，双曲板加工成型。

以上方法在加工面积较大且双向曲度较小的板材时，其效果基本让人满意，但在加工面积较小且双向曲度较大的板材时，其精度往往达不到预期效果。同时，现有的加工方法还存在以下缺陷和不足：

1.加工过程分为机械冷压和水火弯板修正两个步骤，而且两个步骤相互独立，难以保障各加工步骤达到预期加工目的，需要两个步骤的加工人员具有很高的协调性；

2.水火弯板修正耗时长、延长了板件加工的整体进度，且对水火弯板修正操作人员的技术能力依赖程度高，人力成本高，难以形成规模性加工生产；

3.水火弯板修正在加工过程中大幅减少了板件塑性，增加了板件脆性，改变了板件的力学性能，使板件耐用性降低、缩短了板件的使用寿命；

4.该加工方式受人为因素影响较大，难以保障产品的制作精度以及生产良率，较大程度上影响了双曲板成型效率。

发明内容：

本发明的目的是提供一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法。它步骤简单、耗时短，精度高，容易实现大规模批量化加工生产。

本发明所述的一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法的技术方案是这样实现的：一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法，其特征在于：它包括以下步骤：

A.建立双曲板的上模面或下模面的三维曲面模型；

B.根据压模受力角度、受力面积和操作难度在三维曲面模型上选取加工基准面；

C.将已确定加工基准面的三维曲面模型进行放样处理，得到上模面线型数据，提取此线型作为压模上模的模隔板和外围板线型，或得到下模面线型数据，提取此线型作为压模下模的模隔板和外围板线型；

D.在三维曲面模型中添加实际板件的板厚得到下模面曲面模型,并对其放样处理，得到下模面线型数据，提取此线型作为压模下模的模隔板和外围板线型，或在三维曲面模型中添加实际板件的板厚得到上模面曲面模型,并对其放样处理，得到上模面线型数据，提取此线型作为压模上模的模隔板和外围板线型；

E.根据步骤C和步骤D中得到的上模和下模的模隔板和外围板线型制作上模和下模；

F.将步骤E得到的上模和下模通过压力机驱动完成一次成型压模加工。

本发明所述的一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法与现有技术相比具有如下优点：

1.建立三维曲面模型将现有的双曲板成型的两个加工步骤用一次性压模替代，加工工艺得到简化，流程得以缩短，减少了双曲板加工成型时间；

2.采用该方法不需要使用水火弯板修正技术，对操作人员的技术熟练度依赖性不高，节省雇佣和生产成本；

3.本方法采用机械式冷压技术，不会减少板件塑性、增加板件脆性，不改变板件的力学性能，使用寿命长；

4.该成型压模方法采用三维曲面建模，并通过三维模型确定上模面和下模面线型，制作上模和下模，制作精度高，同时上模和下模尺寸可依据三维模型进行修正以进一步提高加工精度；

5.使用该成型压模方法不仅适用于加工面积较大且双向曲度较小的板材，而且适用于加工面积较小且双向曲度较大的板材，使用广泛；

6.制作好上模和下模后，可以对上模和下模进行反复利用，实现批量化生产，提高生产效率，同时，同批次的板件在加工后可保持较好的线型一致性。

所述的一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法还包括在完成步骤E之后还须将上模和下模与三维曲面模型进行对比校验，确认上模和下模尺寸精度符合要求。并对上模和下模存在精度偏差的部位进行修正，以保证上模、下模达到更高精度要求。

上述所述模隔板和外围板的板厚为14mm。

上述所述压力机为单点式油压机。

附图说明：

下面结合附图对本发明作详细的说明：

图1是本发明具体实施方式中导流罩的示意图；

图2是本发明具体实施方式中导流罩进流板的立体图；

图3是本发明具体实施方式中压模成型目标板件的下模面的立体图；

图4是本发明具体实施方式中下模面转置前的示意图；

图5是本发明具体实施方式中下模面转置后的示意图；

图6是本发明具体实施方式中下模面横向和纵向剖切处理得到的相关线型示意图；

图7是本发明具体实施方式中下模模具示意图；

图8是本发明具体实施方式中上模模具示意图。

具体实施方式：

现以60.5米海洋工程船导流罩进流板的一次性压模加工方法为例对本发明方案进行说明。它包括以下步骤：

A.如图1、图2和图3所示，对导流罩进流板进行线型分析，将进流板轮廓线1以绕轴中心线2为中心、以a为旋转半径旋转得出该导流罩进流板下模面的三维曲面模型，按照板件的板缝划分选取1/6整圆部分板件作为压模成型目标板件的下模面3；

B.如图4和图5所示，依照目标板件的受力角度、受力面积和操作难度，选取加工基准面，对下模面3进行转置处理，即将目标板件沿绕轴中心线顺时针偏转α，以保证进流板轮廓线两端连线水平；

C.如图6所示，在三维模型界面对转置后的下模面3进行横向和纵向剖切处理得到相关线型，以此得到下模面线型数据，提取此线型数据作为压模下模的模隔板4和外围板5线型；

D.以14mm为板厚，通过下模面得到上模面曲面模型，并对其进行横向和纵向剖切处理，以此得到上模面线型数据，提取此线型数据作为压模上模的模隔板6和外围板7线型；

E.如图7、图8所示，根据步骤C和步骤D中得到的上模和下模的模隔板和外围板线型数据利用数控切割完成上模和下模制作材料的下料工作，并完成装配和焊接作业，制作成上模和下模模具；

F.将步骤E中所得上模和下模模具通过油压机驱动，完成1/6整圆的导流罩进流板部件的一次成型加工处理，并将六个压模成型导流罩进流板部件进行焊接，完成导流罩进流板的加工制作。

如上所述是结合具体内容提供的一种实施方式，并不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。如本发明所述的一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法并不仅限于用于制作船舶导流罩进流板，所述模隔板和外围板的板厚不仅限于14mm，所述上模和下模模具并不仅限于使用油压机驱动等。凡与本发明方法、结构等近似、雷同，或是对于发明构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法，其特征在于：它包括以下步骤：

A.建立双曲板的上模面或下模面的三维曲面模型；

2.根据权利要求1所述的一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法，其特征在于：在完成步骤E之后还须将上模和下模与三维曲面模型进行对比校验，确认上模和下模尺寸精度符合要求。

3.根据权利要求1至2之一所述的一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法，其特征在于：所述模隔板和外围板的板厚为14mm。

4.根据权利要求1至2之一所述的一种厚度一致的双曲板一次成型压模方法，其特征在于：所述压力机为单点式油压机。