CN113523713B - 一种偏心锥体的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种偏心锥体的加工方法，其包括以下步骤，S10：初步成型，S20：调整端口圆度，S30：调整同心度，及S40：坡口，坡口加工前，使偏心锥体的锥面母线与平板相互垂直，保证了坡口后上下两端口端面之间的平行度，同时，采用调节工装调整待坡口端面的圆度，有利于将待坡口端面调整至与旋转平台的旋转中心同轴，反复上述操作，直至将偏心锥体坡口切除至设计尺寸，加工精度高，保证了连接在偏心锥体两端的筒体或封头保持在同一个水平面上，便于推广使用。

Description

一种偏心锥体的加工方法

技术领域

本发明涉及压力设备加工技术领域，特别地，涉及一种偏心锥体的加工方法。

背景技术

偏心锥体主要用于与封头或筒体连接，其作用是在压力容器设备或压力管道中做为变径段使用，以降低应力集中。

偏心锥体在加工完成后，为了保证偏心锥体上下两端口的齐平以及利于后续焊接操作，通常需要对上下两端口进行坡口切边处理，由于锥体的上下两个端口之间偏心设置，使得平切端口后，截面各处的厚度不同，也就是说，切口截面的外圈实际上不是标准的圆形，而是类椭圆形状，圆度偏差较大。可请参阅图1的偏心锥体的剖视图，图1中L1和L2的尺寸并不相同，其中，L1＜L2，偏心锥体的锥度越大及锥体的板厚越厚，则上述两个尺寸之间的差异也就越大，因此，在将圆形截面的筒体或封头连接与偏心锥体的上下端口焊接时，二者的焊接平面无法做到很好的配合，从而影响焊接质量；另外，加工的偏心锥体也很难保证其上下两端口之间的平行度处于误差范围内，从而导致连接在偏心锥体两端的筒体或封头无法保持在同一个水平面上，严重影响正常使用。

因此，如何对初步成型的偏心锥体进行圆度和平行度的加工处理，成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的上述缺陷，现提供一种上下端口的平行度及圆度有保证的偏心锥体的加工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种偏心锥体的加工方法，包括以下步骤：

S10：初步成型，初步加工出偏心锥体，所述偏心锥体具有一条锥面母线，所述偏心锥体的锥体上端面和锥体下端面相互平行，且所述锥体上端面和所述锥体下端面均与同一条所述锥面母线相互垂直；

S20：调整端口圆度，在初步成型的所述偏心锥体的内部靠近所述锥体上端面及靠近所述锥体下端面均安装调节工装，所述调节工装包括连接板及连接在所述连接板边缘的多个花兰螺丝，所述花兰螺丝上的吊环焊接在所述连接板上，所述花兰螺丝的吊钩勾挂在焊接于所述偏心锥体的内壁上的吊耳上，通过转动所述花兰螺丝，将所述偏心锥体上的待坡口端面的圆度误差调整至允许范围内；

S30：调整同心度，在坡口机的旋转平台上固定一个平板，将所述偏心锥体放置在所述平板上，使待坡口端面朝上，调整所述偏心锥体的角度使所述锥面母线与所述平板相互垂直，然后调整所述偏心锥体的位置使所述偏心锥体上待坡口端面与所述旋转平台的旋转中心同轴；

S40：坡口，将坡口机的坡口刀具移动至待坡口端面处，启动所述旋转平台转动带动所述偏心锥体转动，从而将端口部分切除，每次坡口加工去除一定尺寸后，在通过调节工装进行调整圆度，接着调整同心度后再次进行坡口操作，如此反复操作，直至使得所述偏心锥体的高度及上下端口尺寸达到设计要求。

进一步地，步骤S20中，所述偏心锥体上待坡口端面的圆度允许误差为3mm。

进一步地，步骤S30中，通过在所述偏心锥体的底部加塞塞尺或垫块的方式实现所述偏心锥体角度的调整，以使得所述锥面母线调整至与所述平板相互垂直，并且，通过垂直度测量仪进行垂直度的检测。

进一步地，步骤S40中，每次坡口切除去除的高度尺寸为3-5mm。

进一步地，步骤S10中，所述偏心锥体初步成型的方法采用以下步骤，

S101：下料，根据设计所述偏心锥体的形状和尺寸对板材进行切割，得到扇形结构的坯料；

S102：压制，在所述坯料上划制挤压线，按照划制的所述挤压线对所述坯料进行多次压制，最终将所述坯料压制卷绕成偏心锥体筒状结构；

S103：焊接，对形成的所述偏心锥体筒状结构的两条边进行对焊，最终形成只有上下两端具有开口的筒状结构。

进一步地，步骤S102中，压制过程中，在所述坯料的下方垫置两个垫板，两个所述垫板之间的空隙的正上方设置压板，所述压板沿预设的挤压线向下挤压在所述坯料上，进而使得所述坯料沿所述挤压线折弯。

进一步地，步骤S101中，采用数控切割机对所述板材进行切割，且下料尺寸精度的误差控制在1mm以内。

进一步地，步骤S101中，下料的板材选用钢板。

本发明的有益效果是：本发明提供的偏心锥体的加工方法，坡口加工前，使偏心锥体的锥面母线与平板相互垂直，保证了坡口后上下两端口端面之间的平行度，同时，采用调节工装调整待坡口端面的圆度，有利于将待坡口端面调整至与旋转平台的旋转中心同轴，反复上述操作，直至将偏心锥体坡口切除至设计尺寸，加工精度高，保证了连接在偏心锥体两端的筒体或封头保持在同一个水平面上，便于推广使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是适用于本发明的偏心锥体的加工方法加工的偏心锥体的结构示意图；

图2是本发明的偏心锥体的加工方法中压制时的状态图；

图3是图1所示偏心锥体的立体图(大口端朝上)；

图4是本发明的偏心锥体的加工方法中调整端口圆度时偏心锥体的状态图；

图5是本发明的偏心锥体的加工方法中调整同心度是偏心锥体的状态图；

图6是本发明的偏心锥体的加工方法的加工流程图；

图7是图6所示偏心锥体的加工方法中初步成型的加工流程图。

图中：1、偏心锥体，11、坯料，12、垫板，13、压板，2、锥面母线，3、锥体上端面，4、锥体下端面，5、调节工装，51、连接板，52、花兰螺丝，53、吊耳，6、旋转平台，61、平板，62、坡口刀具。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

请参阅图5、图6，本发明提供了一种偏心锥体的加工方法，其主要包括以下步骤：

S10：初步成型。偏心锥体1初步成型的方法可采用以下步骤：

S101：下料，根据设计偏心锥体1的形状和尺寸对板材进行切割，得到扇形结构的坯料11。

本实施方式中，采用数控切割机对板材进行切割，保证下料尺寸精度的误差控制在1mm以内。另外，下料的板材选用钢板。

S102：压制，在坯料11上划制挤压线，按照划制的挤压线对坯料11进行多次压制，最终将坯料1压制卷绕成偏心锥体筒状结构。

请参阅图2，压制过程中，在坯料11的下方垫置两个垫板12，两个垫板12之间的空隙的正上方设置压板13，压板13沿预设的挤压线向下挤压在坯料11上，坯料11上被压部分由于无垫板12的支撑作用而发生变形，使得坯料11沿挤压线折弯，经过对坯料11上对应不同位置挤压线处的挤压作用，最终使得平板状的坯料11初步变形成为偏心锥体结构。

S103：焊接，对形成的偏心锥体筒状结构的两条边进行对焊，最终形成只有上下两端具有开口的筒状结构。

焊接后形成的偏心锥体1的结构请参阅图1所示，偏心锥体1具有一条锥面母线2，偏心锥体1的锥体上端面3和锥体下端面4相互平行，且锥体上端面3和锥体下端面4均与同一条锥面母线2相互垂直。

如果焊接后成型的偏心锥体1的上下端面之间以及其与锥面母线2之间的远远达不到上述要求，则可以将步骤S20中的压板13伸入至偏心锥体1的内部对需要调整的部位再次进行挤压，最终使得偏心锥体1初步成型。图3为初步成型的偏心锥体的立体图，为了增加立体感，便于视图表达，图中增加了多圈环线及多根直线。

为了使偏心锥体1的上下两端口的齐平以及对上下端口尺寸和偏心锥体1高度的尺寸控制，下面步骤则需要对初步成型的偏心锥体1进行坡口处理。

S20：调整端口圆度，请参阅图4，在偏心锥体1的内部靠近锥体上端面3及靠近锥体下端面4均安装调节工装5，调节工装5包括连接板51以及连接在连接板51边缘的多个花兰螺丝52，花兰螺丝52上的吊环焊接在连接板51上，花兰螺丝52的吊钩勾挂在焊接于偏心锥体1的内壁上的吊耳53上，通过转动花兰螺丝52，将偏心锥体1上的待坡口端面的圆度误差调整至允许范围内。为了清楚显示各零部件结构及其连接关系，图4中的连接板51进行了透明化处理，只保留了外轮廓线。

使用时，偏心锥体1的上下端口内分别连接一个调节工装5，一个调节工装5可做为一个整体使用，根据偏心锥体1的端口大小先大致调整花兰螺丝52的伸长量至合适长度，以使得花兰螺丝52的吊钩能够勾挂在吊耳53上，然后，测量端口端面的圆度，接着，根据圆度测量结果，转动花兰螺丝52，使得偏心锥体1上半径较大的部位向内收紧，如此，可将端口端面的圆度误差调整至允许范围以内，使得端口端面的最外圈尽可能的处于同一个圆上，以利于后续端口与筒体或封头配合连接。本实施方式中，圆度允许误差为3mm。花兰螺丝52的结构属于现有技术，此处不再赘述。

S30：调整同心度，请参阅图5，在坡口机的旋转平台6上固定一个平板61，将偏心锥体1放置在平板61上，使待坡口端面朝上，调整偏心锥体1的角度使偏心锥体1的锥面母线2与平板61相互垂直，然后调整偏心锥体1的位置使偏心锥体1上待坡口端面与旋转平台6的旋转中心同轴。

由于在坡口前始终使偏心锥体1的锥面母线2与平板61相互垂直，进而保证了坡口后上下两端口端面之间的平行度，并且，通过调节工装5对待坡口端面进行了圆度调整，有利于将待坡口端面调整至与旋转平台6的旋转中心同轴。

本实施方式中，将偏心锥体1的锥面母线2调整至与平板61相互垂直时，可通过在偏心锥体1的底部加塞塞尺或垫块的方式实现偏心锥体1角度的调整，并且通过垂直度测量仪进行垂直度的测量。

S40：坡口，将坡口机的坡口刀具62移动至待坡口端面处，启动旋转平台6转动带动偏心锥体1转动，从而将端口部分切除，每次坡口加工去除一定尺寸后，再通过调节工装5进行调整圆度，接着调整同心度后再次进行坡口操作，如此反复操作，直至使得偏心锥体1的高度及上下端口尺寸达到设计要求。

本实施方式中，每次坡口切割去除的高度尺寸为3-5mm。

本发明提供的偏心锥体的加工方法，坡口加工前，使偏心锥体1的锥面母线2与平板61相互垂直，保证了坡口后上下两端口端面之间的平行度，同时，采用调节工装5调整待坡口端面的圆度，有利于将待坡口端面调整至与旋转平台6的旋转中心同轴，反复上述操作，直至将偏心锥体1坡口切除至设计尺寸，加工精度高，保证了连接在偏心锥体1两端的筒体或封头保持在同一个水平面上，便于推广使用。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种偏心锥体的加工方法，包括以下步骤：

S10：初步成型，初步加工出偏心锥体，所述偏心锥体具有一条锥面母线，所述偏心锥体的锥体上端面和锥体下端面相互平行，且所述锥体上端面和所述锥体下端面均与同一条所述锥面母线相互垂直；

S20：调整端口圆度，在初步成型的所述偏心锥体的内部靠近所述锥体上端面及靠近所述锥体下端面均安装调节工装，所述调节工装包括连接板及连接在所述连接板边缘的多个花兰螺丝，所述花兰螺丝上的吊环焊接在所述连接板上，所述花兰螺丝的吊钩勾挂在焊接于所述偏心锥体的内壁上的吊耳上，通过转动所述花兰螺丝，将所述偏心锥体上的待坡口端面的圆度误差调整至允许范围内；

S30：调整同心度，在坡口机的旋转平台上固定一个平板，将所述偏心锥体放置在所述平板上，使待坡口端面朝上，调整所述偏心锥体的角度使所述锥面母线与所述平板相互垂直，然后调整所述偏心锥体的位置使所述偏心锥体上待坡口端面与所述旋转平台的旋转中心同轴；

S40：坡口，将坡口机的坡口刀具移动至待坡口端面处，启动所述旋转平台转动带动所述偏心锥体转动，从而将端口部分切除，每次坡口加工去除一定尺寸后，在通过调节工装进行调整圆度，接着调整同心度后再次进行坡口操作，如此反复操作，直至使得所述偏心锥体的高度及上下端口尺寸达到设计要求。

2.如权利要求1所述的偏心锥体的加工方法，其特征在于：步骤S20中，所述偏心锥体上待坡口端面的圆度允许误差为3mm。

3.如权利要求1所述的偏心锥体的加工方法，其特征在于：步骤S30中，通过在所述偏心锥体的底部加塞塞尺或垫块的方式实现所述偏心锥体角度的调整，以使得所述锥面母线调整至与所述平板相互垂直，并且，通过垂直度测量仪进行垂直度的检测。

4.如权利要求1所述的偏心锥体的加工方法，其特征在于：步骤S40中，每次坡口切除去除的高度尺寸为3-5mm。

5.如权利要求1所述的偏心锥体的加工方法，其特征在于：步骤S10中，所述偏心锥体初步成型的方法采用以下步骤，

S101：下料，根据设计所述偏心锥体的形状和尺寸对板材进行切割，得到扇形结构的坯料；

S102：压制，在所述坯料上划制挤压线，按照划制的所述挤压线对所述坯料进行多次压制，最终将所述坯料压制卷绕成偏心锥体筒状结构；

S103：焊接，对形成的所述偏心锥体筒状结构的两条边进行对焊，最终形成只有上下两端具有开口的筒状结构。

6.如权利要求5所述的偏心锥体的加工方法，其特征在于：步骤S102中，压制过程中，在所述坯料的下方垫置两个垫板，两个所述垫板之间的空隙的正上方设置压板，所述压板沿预设的挤压线向下挤压在所述坯料上，进而使得所述坯料沿所述挤压线折弯。

7.如权利要求5所述的偏心锥体的加工方法，其特征在于：步骤S101中，采用数控切割机对所述板材进行切割，且控制下料尺寸精度的误差控制在1mm以内。

8.如权利要求5所述的偏心锥体的加工方法，其特征在于：步骤S101中，下料的板材选用钢板。

Images