CN113290142A - 一种发散面板的压型工装及其使用方法 - Google Patents

一种发散面板的压型工装及其使用方法 Download PDF

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Abstract

一种发散面板的压型工装及其使用方法，具体涉及一种300MW级重型燃机罩帽组件的发散面板的压型工装及其使用方法，本发明为解决发散面板用机加工会提高成本,且变形较大；发散面板压型后会出现回弹；发散面板翻边端面留量下料导致后续加工端面困难，且单件尺寸精度不易保证的问题，它包括连接架、上模体、多个模头、底板和下模体，连接架安装在上模体上，上模体的下表面上安装多个模头，下模体安装在底板上,定位销安装在上模体与下模体之间，它的使用方法是步骤一：发散面板的下料；步骤二：将发散面板安装在压型工装上；步骤三：进行第一次压型；步骤四：第二次压型；步骤五：校型；属于压床领域，本发明用于对发散面板进行压型加工。

Description

一种发散面板的压型工装及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种300MW级重型燃机的重燃燃烧室的罩帽组件的罩帽发散面板的压型工装及其使用方法，属于压床领域。
背景技术
重型燃气轮机是迄今为止效率最高的热-功转换类发电设备，是发电和驱动领域的核心设备，由于其设计和制造难度极大，相关技术一直被国际封锁，被国家列为两机专项之一。
重燃燃烧室是燃气轮机三大核心部件之一，一直是燃气轮机生产制造的难点之一，其工作环境恶劣，长期工作在高温高压环境下。罩帽组件是燃烧室的关键组件，是喷嘴的载体，而发散面板作为罩帽组件的前端面板，厚度较薄，尺寸精度高，具有极大的加工难度, 现有的发散面板存在以下问题：
1.重燃燃烧室的罩帽发散面板结构比较复杂且工件较薄，如整体采用机加工会导致制造成本提高、工件变形较大等问题。
2.发散面板材料为GH3536，翻边尺寸高度为6mm，压型后会出现回弹现象。
3.若翻边端面留量下料，由于工件较薄，后续加工端面非常困难，单件尺寸精度不易保证。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上问题，进而提供一种发散面板的压型工装及其使用方法。
本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：
一种发散面板的压型工装，它包括上模组件和下模组件，上模组件包括连接架、上模体和多个模头，下模组件包括底板和下模体，连接架固定安装在上模体的上表面上，上模体的下表面上固定安装有多个模头，下模体固定安装在底板的上表面上,上模体为圆形板体，上模体的下表面的中心处加工有第一凹槽,第一凹槽的内部底面上加工有一个第一中心凹槽、偶数个第二凹槽和多个第一定位槽，第一中心凹槽位于第一凹槽的内部底面的中心处，偶数个第二凹槽和多个第一定位槽均匀环型分布在第一中心凹槽的外侧,下模体为圆形板体，下模体的上表面上加工有一个第二中心凹槽、偶数个第三凹槽和多个第二定位槽，第二中心凹槽位于下模体上表面的中心处，偶数个第三凹槽和多个第二定位槽均匀环型分布在第二中心凹槽的外侧,模头包括一个中心模头和多个第一模头，中心模头为圆柱体，圆柱体的上端加工有第一凸缘，第一凸缘与圆柱体的连接处加工为圆弧面，每个第一模头均为圆柱体，圆柱体的上端加工有第二凸缘，第二凸缘与圆柱体的连接处加工为圆弧面,中心模头固定安装在上模体的第一中心凹槽内，每个第一模头均固定安装在上模体的每个第二凹槽内，发散面板固定安装在上模体与下模体之间。
一种发散面板的压型工装的使用方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一：发散面板的下料：
按照发散面板的外圆、一个中心孔、四个相对开设的第一外围孔和两个相对开设的第二外围孔进行下料，第二外围孔为工艺圆环；
步骤二：将步骤一中已经下料的发散面板安装在压型工装上：
步骤二一：压型工装的安装：
将每个定位销的第三凸缘分别固定安装在下模体上的每个第二定位槽内，将多个螺钉依次穿过每个定位销的第三凸缘上的通孔，将中心模头固定安装在上模体的第一中心凹槽内，每个第一模头分别固定安装在上模体的第二凹槽内；
步骤二二：发散面板的安装：
将发散面板上的两个相对开设的第二外围孔分别安装在每个定位销上用于定位，将每个定位销的另一端均穿过上模体的每个第一定位槽固定在连接架的第二连接板上，安装完成；
步骤三：第一次压型：步骤三一：通过中心模头对中心孔进行压型，同时通过第一模头对相对开设的四个第一外围孔进行压型，通过上模体对发散面板的外圆进行压型；
步骤三二：在工艺圆环与发散面板的两个相对开设的第二外围孔之间设有两处间隙宽度为1mm的连接点；
步骤四：第二次压型：
步骤四一：去除步骤三二中的工艺圆环；
步骤四二：将步骤二二中安装的发散面板从定位销上拆除下来，将发散面板水平旋转 60°，将步骤三一中两个相对开设的第一外围孔和发散面板的外圆进行定位；
步骤四三：对中心孔和另外两个相对开设的第一外围孔和发散面板的外圆进行第二次压型，对两个相对开设的第二外围孔进行压型；
步骤五：校型：
步骤五一：将步骤四二中安装的发散面板从定位销上拆除下来，将发散面板水平旋转60°，将步骤四三中另外的两个第一外围孔进行定位；
步骤五二：对中心孔、另外两个第一外围孔、第二外围孔和发散面板的外圆进行第三次压型，以校正压型尺寸。
本发明的有益效果是：
本工装的上模体与下模体是按照发散面板设计而成，在压型时可保证发散面板变形较小，本工装是针对发散面板的单件结构，确保压型直接成型，制造成本低，且所需的工装辅具较少，每次压型时，采用发散面板的两个孔进行定位，对其余的孔进行压型，每次压型后将发散面板拆下来旋转60°，保证每个孔均进行多次压型，多次压型后不会出现回弹现象，压型前发散面板的各内孔直径尺寸根据工装翻边位置的中径展开长度进行计算，无需对翻边端面留量，即可保证加工后单件尺寸精度,可以更好的保证零件尺寸精度，并且减少回弹。本工装不仅操作简单、还减少了制造周期。
附图说明
图1是压型工装的结构示意图；
图2是上模体1-2的俯视图；
图3是图2中B-B的剖视图；
图4是下模体2-2的俯视图；
图5是图4中C-C的剖视图；
图6是中心模头1-3-1的俯视图；
图7是中心模头1-3-1的主剖视图；
图8是第一模头1-3-2的俯视图；
图9是第一模头1-3-2的主剖视图；
图10是连接架1-1的主剖视图；
图11是连接架1-1的俯视图；
图12是定位销3的主剖视图；
图13是定位销3的俯视图；
图14是300MW级重型燃机罩帽组件的发散面板A结构图；
图15是图14中K-K的剖视图；
图16是图15中E的放大图；
图17是发散面板A的下料简图；
图18是图17中A3的放大图；
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图18说明本实施方式的一种发散面板的压型工装,它包括上模组件和下模组件，上模组件包括连接架1-1、上模体1-2和多个模头，下模组件包括底板2-1和下模体2-2，连接架1-1固定安装在上模体1-2的上表面上，上模体1-2的下表面上固定安装有多个模头，下模体2-2固定安装在底板2-1的上表面上。
上模体1-2为圆形板体，如此设置，因为发散面板A为圆形，可以更好，更精准的对发散面板A压型，上模体1-2的下表面的中心处加工有第一凹槽1-2-1,第一凹槽1-2-1 的设置便于发散面板A的压型，在压型时，上模体1-2的第一凹槽1-2-1将下模体2-2 放置发散面板A的部分包围，第一凹槽1-2-1的内部底面上加工有一个第一中心凹槽 1-2-2、偶数个第二凹槽1-2-3和多个第一定位槽1-2-4，第一中心凹槽1-2-2位于第一凹槽1-2-1的内部底面的中心处，偶数个第二凹槽1-2-3和多个第一定位槽1-2-4均匀环型分布在第一中心凹槽1-2-2的外侧，第一定位槽1-2-4用于固定上模体1-2与下模体 2-2的位置。
下模体2-2为圆形板体，如此设置，因为发散面板A为圆形，可以更好，更精准的对发散面板A压型，下模体2-2的上表面上加工有一个第二中心凹槽2-2-1、偶数个第三凹槽2-2-2和多个第二定位槽2-2-3，第二中心凹槽2-2-1位于下模体2-2上表面的中心处，偶数个第三凹槽2-2-2和多个第二定位槽2-2-3均匀环型分布在第二中心凹槽2-2-1的外侧，利用模头与下模体2-2上的凹槽配合对发散面板A压型，第二定位槽2-2-3用于固定上模体1-2与下模体2-2的位置。
模头包括一个中心模头1-3-1和多个第一模头1-3-2，中心模头1-3-1为圆柱体，如此设置，便于与第一中心凹槽1-2-2配合，圆柱体的上端加工有第一凸缘1-3-1a，所述圆柱体的直径小于第一凸缘1-3-1a的直径，第一凸缘1-3-1a的高度与第一中心凹槽 1-2-2的深度一致，第一凸缘1-3-1a与圆柱体的连接处加工为圆弧面1-3-1b，在加工时，圆弧面1-3-1b可以防止压型被破坏，从而损伤工件，中心模头1-3-1固定安装在上模体 1-2的第一中心凹槽1-2-2内，每个第一模头1-3-2均为圆柱体，如此设置，便于与第二凹槽1-2-3配合，圆柱体的上端加工有第二凸缘1-3-2a，所述圆柱体的直径小于第二凸缘1-3-2a的直径，第二凸缘1-3-2a的高度与第二凹槽1-2-3的深度一致，第二凸缘1-3-2a 与圆柱体的连接处加工为圆弧面1-3-2b，在加工时，圆弧面1-3-2b可以防止压型被破坏，从而损伤工件，每个第一模头1-3-2均固定安装在上模体1-2的每个第二凹槽1-2-3内，发散面板A固定安装在上模体1-2与下模体2-2之间。
具体实施方式二：结合图10和图11说明本实施方式的一种发散面板的压型工装，连接架1-1包括钢管1-1-1、第一连接板1-1-2、第二连接板1-1-3和多个肋板1-1-4，钢管1-1-1的顶面上固定设置有第一连接板1-1-2，钢管1-1-1的底面上固定设置有第二连接板1-1-3，第二连接板1-1-3安装在上模体1-2上，每个肋板1-1-4均安装在钢管1-1-1 的圆周曲面上，每个肋板1-1-4的一个侧面均与第一连接板1-1-2的下表面连接，且每个肋板1-1-4均与第一连接板1-1-2垂直，肋板1-1-4为焊接的立筋，起加强作用，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图12和图13说明本实施方式的一种发散面板的压型工装，它还包括多个定位销3，每个定位销3均为圆柱体，圆柱体的中上部均加工有第三凸缘3-1，如此设置，第三凸缘3-1便于固定定位销3，第三凸缘3-1位于圆柱体的中上部，第三凸缘3-1一端露出的圆柱体与下模体2-2的第二定位槽2-2-3内的通孔固定配合，保证了定位销3的径向定位，第三凸缘3-1的上表面上均加工有多个通孔，每个定位销3均固定安装在上模体1-2与下模体2-2之间，每个定位销3的第三凸缘3-1均固定安装在下模体 2-2的每个第二定位槽2-2-3内，每个定位销3的另一端均穿过上模体1-2的每个第一定位槽1-2-4固定在连接架1-1的第二连接板1-1-3上，其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图2-图5说明本实施方式的一种发散面板的压型工装，第一凹槽1-2-1、第一中心凹槽1-2-2、第二凹槽1-2-3、第二中心凹槽2-2-1和第三凹槽2-2-2 均为圆形凹槽，且上模体1-2下表面的凹槽与下模体2-2上表面的凹槽对应设置，其它与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1-图18说明本实施方式的一种发散面板的压型工装，上模体1-2的第二凹槽1-2-3为6个，第一模头1-3-2为4个，下模体2-2的第三凹槽2-2-2 为6个，发散面板A上的孔为7个，其它与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式的一种发散面板的压型工装，连接架1-1 与上模体1-2之间、上模体1-2与多个模头之间、下模体2-2与底板2-1之间和每个定位销3与下模体2-2均通过螺钉连接，其它与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1-图18说明本实施方式的一种发散面板的压型工装的使用方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一：发散面板A的下料：
按照发散面板A的外圆、一个中心孔A1、四个相对开设的第一外围孔A2和两个相对开设的第二外围孔A3进行下料，第二外围孔A3为工艺圆环；
步骤二：将步骤一中已经下料的发散面板A安装在压型工装上：
步骤二一：压型工装的安装：
将每个定位销3的第三凸缘3-1分别固定安装在下模体2-2上的每个第二定位槽2-2-3内，将多个螺钉依次穿过每个定位销3的第三凸缘3-1上的通孔，将中心模头1-3-1 固定安装在上模体1-2的第一中心凹槽1-2-2内，每个第一模头1-3-2分别固定安装在上模体1-2的第二凹槽1-2-3内；
步骤二二：发散面板A的安装：
将发散面板A上的两个相对开设的第二外围孔A3分别安装在每个定位销3上用于定位，将每个定位销3的另一端均穿过上模体1-2的每个第一定位槽1-2-4固定在连接架 1-1的第二连接板1-1-3上，安装完成；
步骤三：第一次压型：
步骤三一：通过中心模头1-3-1对中心孔A1进行压型，同时通过第一模头1-3-2对相对开设的四个第一外围孔A2进行压型，通过上模体1-2对发散面板A的外圆进行压型；
步骤三二：在工艺圆环与发散面板A的两个相对开设的第二外围孔A3之间设有两处间隙宽度为1mm的连接点D；
步骤四：第二次压型：
步骤四一：去除步骤三二中的工艺圆环；
步骤四二：将步骤二二中安装的发散面板A从定位销3上拆除下来，将发散面板A水平旋转60°，将步骤三一中两个相对开设的第一外围孔A2和发散面板A的外圆进行定位；
步骤四三：对中心孔A1和另外两个相对开设的第一外围孔A2和发散面板A的外圆进行第二次压型；对两个相对开设的第二外围孔A3进行压型；
步骤五：校型：
步骤五一：将步骤四二中安装的发散面板A从定位销3上拆除下来，将发散面板A水平旋转60°，将步骤四三中另外的两个第一外围孔A2进行定位；
步骤五二：对中心孔A1、另外两个第一外围孔A2、第二外围孔A3和发散面板A的外圆进行第三次压型，以校正压型尺寸。

Claims (7)

1.一种发散面板的压型工装，它包括上模组件和下模组件，其特征在于：上模组件包括连接架(1-1)、上模体(1-2)和多个模头，下模组件包括底板(2-1)和下模体(2-2)，连接架(1-1)固定安装在上模体(1-2)的上表面上，上模体(1-2)的下表面上固定安装有多个模头，下模体(2-2)固定安装在底板(2-1)的上表面上；
上模体(1-2)为圆形板体，上模体(1-2)的下表面的中心处加工有第一凹槽(1-2-1),第一凹槽(1-2-1)的内部底面上加工有一个第一中心凹槽(1-2-2)、偶数个第二凹槽(1-2-3)和多个第一定位槽(1-2-4)，第一中心凹槽(1-2-2)位于第一凹槽(1-2-1)的内部底面的中心处，偶数个第二凹槽(1-2-3)和多个第一定位槽(1-2-4)均匀环型分布在第一中心凹槽(1-2-2)的外侧；
下模体(2-2)为圆形板体，下模体(2-2)的上表面上加工有一个第二中心凹槽(2-2-1)、偶数个第三凹槽(2-2-2)和多个第二定位槽(2-2-3)，第二中心凹槽(2-2-1)位于下模体(2-2)上表面的中心处，偶数个第三凹槽(2-2-2)和多个第二定位槽(2-2-3)均匀环型分布在第二中心凹槽(2-2-1)的外侧；
模头包括一个中心模头(1-3-1)和多个第一模头(1-3-2)，中心模头(1-3-1)固定安装在上模体(1-2)的第一中心凹槽(1-2-2)内，中心模头(1-3-1)为圆柱体，圆柱体的上端加工有第一凸缘(1-3-1a)，第一凸缘(1-3-1a)与圆柱体的连接处加工为圆弧面(1-3-1b)，每个第一模头(1-3-2)均固定安装在上模体(1-2)的每个第二凹槽(1-2-3)内，每个第一模头(1-3-2)均为圆柱体，圆柱体的上端加工有第二凸缘(1-3-2a)，第二凸缘(1-3-2a)与圆柱体的连接处加工为圆弧面(1-3-2b)，发散面板(A)固定安装在上模体(1-2)与下模体(2-2)之间。
2.根据权利要求1中所述的一种发散面板的压型工装，其特征在于：连接架(1-1)包括钢管(1-1-1)、第一连接板(1-1-2)、第二连接板(1-1-3)和多个肋板(1-1-4)，钢管(1-1-1)的顶面上固定设置有第一连接板(1-1-2)，钢管(1-1-1)的底面上固定设置有第二连接板(1-1-3)，每个肋板(1-1-4)均安装在钢管(1-1-1)的圆周曲面上，每个肋板(1-1-4)的一个侧面均与第一连接板(1-1-2)的下表面连接，且每个肋板(1-1-4)均与第一连接板(1-1-2)垂直。
3.根据权利要求1中所述的一种发散面板的压型工装，其特征在于：它还包括多个定位销(3)，每个定位销(3)均为圆柱体，圆柱体的中上部均加工有第三凸缘(3-1)，第三凸缘(3-1)的上表面上均加工有多个通孔，每个定位销(3)均固定安装在上模体(1-2)与下模体(2-2)之间，每个定位销(3)的第三凸缘(3-1)均固定安装在下模体(2-2)的每个第二定位槽(2-2-3)内，每个定位销(3)的另一端均穿过上模体(1-2)的每个第一定位槽(1-2-4)固定在连接架(1-1)的第二连接板(1-1-3)上。
4.根据权利要求1中所述的一种发散面板的压型工装，其特征在于：第一凹槽(1-2-1)、第一中心凹槽(1-2-2)、第二凹槽(1-2-3)、第二中心凹槽(2-2-1)和第三凹槽(2-2-2)均为圆形凹槽，且上模体(1-2)下表面的凹槽与下模体(2-2)上表面的凹槽对应设置。
5.根据权利要求1中所述的一种发散面板的压型工装，其特征在于：上模体(1-2)的第二凹槽(1-2-3)为6个，第一模头(1-3-2)为4个，下模体(2-2)的第三凹槽(2-2-2)为6个，发散面板(A)上的孔为7个。
6.根据权利要求1中所述的一种发散面板的压型工装，其特征在于：连接架(1-1)与上模体(1-2)之间、上模体(1-2)与多个模头之间、下模体(2-2)与底板(2-1)之间和每个定位销(3)与下模体(2-2)均通过螺钉连接。
7.一种发散面板的压型工装的使用方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤一：发散面板(A)的下料：
按照发散面板(A)的外圆、一个中心孔(A1)、四个相对开设的第一外围孔(A2)和两个相对开设的第二外围孔(A3)进行下料，第二外围孔(A3)为工艺圆环；
步骤二：将步骤一中已经下料的发散面板(A)安装在压型工装上：
步骤二一：压型工装的安装：
将每个定位销(3)的第三凸缘(3-1)分别固定安装在下模体(2-2)上的每个第二定位槽(2-2-3)内，将多个螺钉依次穿过每个定位销(3)的第三凸缘(3-1)上的通孔，将中心模头(1-3-1)固定安装在上模体(1-2)的第一中心凹槽(1-2-2)内，每个第一模头(1-3-2)分别固定安装在上模体(1-2)的第二凹槽(1-2-3)内；
步骤二二：发散面板(A)的安装：
将发散面板(A)上的两个相对开设的第二外围孔(A3)分别安装在每个定位销(3)上用于定位，将每个定位销(3)的另一端均穿过上模体(1-2)的每个第一定位槽(1-2-4)固定在连接架(1-1)的第二连接板(1-1-3)上，安装完成；
步骤三：第一次压型：
步骤三一：通过中心模头(1-3-1)对中心孔(A1)进行压型，同时通过第一模头(1-3-2)对相对开设的四个第一外围孔(A2)进行压型，通过上模体(1-2)对发散面板(A)的外圆进行压型；
步骤三二：在工艺圆环与发散面板(A)的两个相对开设的第二外围孔(A3)之间设有两处间隙宽度为1mm的连接点(D)；
步骤四：第二次压型：
步骤四一：去除步骤三二中的工艺圆环；
步骤四二：将步骤二二中安装的发散面板(A)从定位销(3)上拆除下来，将发散面板(A)水平旋转60°，将步骤三一中两个相对开设的第一外围孔(A2)和发散面板(A)的外圆进行定位；
步骤四三：对中心孔(A1)和另外两个相对开设的第一外围孔(A2)和发散面板(A)的外圆进行第二次压型，对两个相对开设的第二外围孔(A3)进行压型；
步骤五：校型：
步骤五一：将步骤四二中安装的发散面板(A)从定位销(3)上拆除下来，将发散面板(A)水平旋转60°，将步骤四三中另外的两个第一外围孔(A2)进行定位；
步骤五二：对中心孔(A1)、另外两个第一外围孔(A2)、第二外围孔(A3)和发散面板(A)的外圆进行第三次压型，以校正压型尺寸。
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