CN117718755A - 金属板的加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属板的加工系统。加工系统依次包括三个加工装置。在本发明中，成型波纹板的横向波纹和纵向波纹的交汇部分的结构形态，主要是由第二加工装置在坯料板的横向波纹上加工的花纹特征决定的，该交汇部分的特殊的结构形态的加工独立于横向波纹的加工。相比于传统的在加工横向波纹的同时在横向波纹的中心位置处加工出特征结构的方案，本发明是在已经成型的横向波纹的中心上加工特征结构，特征结构的成型独立于横向波纹的成型。另外，相比于以平板式的坯料板作为加工基底，本发明已成型的横向波纹作为加工基底，能够使得特征结构的成型更加精准，更有利于最终的交汇部分的构型。

Description

金属板的加工系统

技术领域

本发明涉及一种金属板的加工系统，该加工系统适用于金属板的无切削处理。该金属板能够应用于储存容器，该储存容器特别地是船舶等海洋装备的液化气体储存舱或者陆用液化气体储存舱，其中液化气体例如液化天然气、液氮、液氧、液氢以及液氦等。

背景技术

液化天然气（LNG）以其绿色、环保、高效的优势一直作为石油替代的首选能源，成为全球发展最迅猛的能源行业之一。随着我国经济的快速发展和对环境治理要求的不断提高，LNG的应用与开发越来越受到各方的重视，特别是在雾霾天气频发的情况下，LNG的重要性愈发凸显，从而引发了社会对清洁能源需求的快速增长。未来中国清洁能源发展的重点方向之一，就是LNG。

LNG通常需要依靠运输设备，例如船舶等海洋装备来实现运输。LNG接收站中的主要构成为码头卸料、LNG储存、工艺处理及外输，而这其中承担储存任务的LNG储罐在工程建设过程中工期最长、技术最先进、难点也最多，一直都作为整个工程的关键路径进行管理。而且LNG储罐的构造形式和科技创业也是国内国际同行业人士的关注重点。

在LNG储罐中，用于构成密封层的波纹板需要能够在各种使用条件下能保持良好的密封性和稳定性，因而波纹板的构型、质量尤其重要，因而对生产制造波纹板的工艺的要求也较高。现有的用于制造波纹板的工艺中，波纹由简单的弯折冲压模制造而成，这样制成的波纹板，在波纹处、尤其是在横纵向波纹的交汇处的材料均匀度、流畅度、强度都有待加强。

因而，需要提供一种加工系统，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加工系统，其依次包括三个加工装置。在本发明中，成型具有波纹的金属板的横向波纹和纵向波纹的交汇部分的结构形态，主要是由第二加工装置在坯料板的横向波纹上加工的花纹特征决定的，而通过预先在坯料板的横向波纹上压制出花纹特征，可以提高在后续步骤中形成的交汇部分的结构稳定性以及形状的可控性。此外，该交汇部分的特殊的结构形态的加工独立于横向波纹的加工。相比于传统的在加工横向波纹的同时在横向波纹的中心位置处加工出特征结构的方案，本发明是在已经成型的横向波纹的中心上加工特征结构，特征结构的成型独立于横向波纹的成型。相比于以平板式的坯料板作为加工基底，本发明已成型的横向波纹作为加工基底，能够使得特征结构的成型更加精准，更有利于最终的交汇部分的构型。

根据本发明的一个方面，提供了一种金属板的加工系统，所述加工系统包括按照加工顺序依次按下序排列的：

第一加工装置，所述第一加工装置具有沿横向方向延伸的第一塑形凸起，所述第一塑形凸起的底端具有纵向尺寸朝向底侧渐缩的第一预定成型轮廓，所述第一预定成型轮廓光滑，所述第一加工装置被构造为在坯料板上形成横向波纹；

第二加工装置，所述第二加工装置具有沿横向方向延伸的第二塑形凸起，所述第二塑形凸起的底端具有纵向尺寸朝向底侧渐缩的第二预定成型轮廓，所述第二塑形凸起的横向中心位置处具有花纹特征结构，所述花纹特征结构被构造为在所述坯料板的所述横向波纹上塑形出花纹特征；以及

第三加工装置，所述第三加工装置具有沿纵向方向延伸的第三塑形凸起，所述第三塑形凸起沿纵向方向具有均匀的平滑轮廓，并被构造为在所述坯料板上塑形出纵向波纹，并使得所述花纹特征处形成所述横向波纹和所述纵向波纹的交汇部分。

在一种实施方式中，所述第一加工装置包括彼此可分离的第一上压料板和第一下压料板，所述第一塑形凸起从所述第一上压料板上向下突出，所述第一下压料板上形成有用于接收所述第一塑形凸起的第一凹陷部，并且，

所述第二加工装置包括彼此可分离的第二上压料板和第二下压料板，所述第二塑形凸起从所述第二上压料板上向下突出，所述第二下压料板上形成有用于接收所述第二塑形凸起的第二凹陷部，所述第二凹陷部上形成有和花纹特征结构对应的特征。

在一种实施方式中，所述第一上压料板上设置有两个所述第一塑形凸起，并且，所述第一上压料板包括中间上压料板和定位在所述中间上压料板两侧的端部上压料板，两个所述第一塑形凸起分别沿所述中间上压料板和所述端部上压料板的交界位置延伸，并且，所述第一上压料板被构造为在塑形过程中所述中间上压料板先朝向所述第一下压料板致动，所述端部上压料板和两个所述第一塑形凸起随后朝向所述第一下压料板致动。

在一种实施方式中，所述花纹特征结构包括：

在横向上关于所述花纹特征结构的底表面中心对称设置、并位于所述第二塑形凸起的侧表面上的一对凹入部；

在纵向上关于所述花纹特征结构的所述底表面中心对称设置、并位于所述第二塑形凸起的底表面上的一对切口部，

其中，所述一对切口部的凹入深度大于所述一对凹入部的凹入深度。

在一种实施方式中，在所述花纹特征结构的所述底表面中心位置处形成鼓包，并且，在所述花纹特征结构的所述底表面上、围绕所述鼓包设置的四个凹坑，所述四个凹坑中的两个凹坑在纵向上关于所述鼓包对称，另外两个凹坑在横向上关于所述鼓包对称。

在一种实施方式中，所述第三加工装置包括：

一对滑动板，所述一对滑动板能够沿横向远离和靠近彼此；

一对第三压料板，所述一对第三压料板对应地位于所述一对滑动板的顶侧，以将坯料板压紧在所述一对滑动板和一对压料板之间；

第三塑形凸起，所述第三塑形凸起位于所述一对滑动板之间并沿纵向延伸，所述第三塑形凸起的底端具有横向尺寸朝向底侧渐缩的第三预定成型轮廓，所述第三预定成型轮廓光滑；

驱动机构，所述驱动机构包括：

两排滑动板驱动部，所述两排滑动板驱动部分别定位在所述一对第三压料板的横向外侧，每一排所述滑动板驱动部为多个；以及

和所述第三塑形凸起相连的第三塑形凸起驱动部，

其中，所述第三塑形凸起驱动部和所述滑动板驱动部联动，使得所述滑动板驱动部驱动所述一对滑动板彼此靠近时，所述第三塑形凸起驱动部驱动所述第三塑形凸起向下运动。

在一种实施方式中，所述驱动机构包括连接为一体的主水平板和竖直板，所述竖直板从所述主水平板的横向方向上的中心处向下延伸，其中：

所述滑动板驱动部为驱动块，所述驱动块的顶部固定在所述主水平板上，并且所述滑动板的横向外侧安装有和所述驱动块对应的受力部，所述驱动块和所述受力部由斜面接触；

所述第三塑形凸起固定在所述竖直板的底端。

在一种实施方式中，所述第三加工装置的上模被构造为既允许所述一对第三压料板随所述主水平板一同竖直移动；又在所述一对第三压料板抵靠在所述一对滑动板的顶侧时允许所述主水平板相对于所述一对压料板竖直移动。

在一种实施方式中，所述一对第三压料板连接在所述主水平板的下方，并且，所述一对第三压料板能够在所述驱动机构的作用下沿横向彼此靠近。

在一种实施方式中，所述驱动机构还包括位于所述一对第三压料板和所述主水平板之间的一对中间水平板，所述一对第三压料板通过所述一对中间水平板和所述主水平板相连，所述一对中间水平板在水平方向上相对于所述一对第三压料板固定，所述一对中间水平板在竖直方向上相对于所述主水平板固定。

在一种实施方式中，所述一对中间水平板的纵向两端均设置有沿横向延伸的导轨槽，所述主水平板设置有容纳在所述导轨槽内的导轨，并且，经由所述导轨和所述导轨槽的配合使得所述一对中间水平板和所述一对第三压料板悬挂连接在所述主水平板的下方。

在一种实施方式中，所述中间水平板在整个加工过程中始终贴靠所述主水平板的下表面，并且在所述中间水平板和主水平板之间设置有滑块。

在一种实施方式中，所述驱动机构包括所述主水平板和所述中间水平板之间的沿横向延伸的弹簧，所述弹簧的一端抵靠第一抵接部，所述弹簧的另一端抵靠第二抵接部，所述第一抵接部相对于所述中间水平板固定，所述第二抵接部相对于所述主水平板固定，所述中间水平板上形成接收所述第二抵接部并允许所述第二抵接部在其中滑动的开口，所述弹簧被构造为横向地致动所述第三压料板。

在一种实施方式中，所述中间水平板和所述一对第三压料板之间设置有压力源氮气弹簧，所述压力源氮气弹簧被构造为能够对一对第三压料板提供压力，并且，当其处于最大拉伸长度时能够被锁定以允许所述一对第三压料板随所述主水平板竖直移动。

在一种实施方式中，所述第三加工装置包括第三下模，所述一对滑动板安装在所述第三下模上，所述第三下模还包括定位在所述两排滑动板驱动部的横向外侧的限位件，在所述驱动机构下移时所述限位件和对应的所述滑动板驱动部的横向外表面接触。

在一种实施方式中，所述限位件为和所述两排滑动板驱动部一一对应的两排限位件，并且，在每一个限位件的和所述滑动板驱动部接触的表面上安装有滑块或滚轮。

在一种实施方式中，所述第三压料板的底部设置有和所述坯料板上已成型的横向波纹对应的两组突出部，所述两组突出部沿纵向排列，所述突出部的和所述第三塑形凸起相邻的位置处设置有和所述所述横向波纹上的花纹特征对应的特征结构，其中，所述特征结构包括定位突起，所述定位突起用于深入所述坯料板上对应的所述花纹特征上的凹入部分。

在一种实施方式中，在所述驱动机构的作用下，所述一对滑动板以第一预定速度彼此靠近，所述第三塑形凸起以第二预定速度向下运动，所述一对第三压料板以第三预定速度彼此靠近，所述第一预定速度、所述第二预定速度和所述第三预定速度关于所述横向波纹和所述纵向波纹的交汇部分的预定成型轮廓特定地相关。

在一种实施方式中，所述一对第三压料板从动于所述一对滑动板。

附图说明

为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1为根据本发明的一些优选实施方式的加工系统的第一加工装置的示意图；

图2为图1中的第一加工装置的上模的示意图；

图3为图1中的第一加工装置的下模的示意图；

图4为根据本发明的一些优选实施方式的加工系统的第二加工装置的示意图；

图5为图4中的第二加工装置的上模的示意图；

图6为图4中的第二加工装置的下模的示意图；

图7A-图7C为图5中的上模的花纹特征结构的局部示意图，图7A-图7C具有不同视角；

图8为根据本发明的一些优选实施方式的加工系统的第三加工装置的示意图；

图9为图8中的第三加工装置的侧视图；

图10为图8中的第三加工装置的上模的示意图；

图11为图8中的第三加工装置的下模的示意图；

图12为图8中的第三加工装置移除了主水平板之后的示意图；

图13为12中的视图中进一步移除了中间水平板之后的示意图；

图14为图8中的第三加工装置的滑动板驱动部和受力部的单独的示意图。

附图标记：

第一加工装置100

第一上模110

第一下模120

第一上压料板130

中间上压料板131

端部上压料板132

第一下压料板140

第一塑形凸起150

第一凹陷部160

第二加工装置200

第二上模210

第二下模220

第二上压料板230

第二下压料板240

第二塑形凸起250

花纹特征结构260

底表面中心261

切口部262

凹入部263

凹坑264

第二凹陷部270

对应的特征281

第三加工装置500

滑动板50

第三下模53

限位件54

第一滑块55

横向波纹凹陷部56

纵向波纹凹陷部57

导轨槽58

第三压料板60

第二抵接部61

第一抵接部62

导轨支架63

导轨631

主水平板71

竖直板72

中间水平板73

压力源氮气弹簧74

突出部76

驱动块77

斜面771

第二滑块78

弹簧构件79

第三塑形凸起81。

具体实施方式

现在参考附图，详细描述本发明的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，所述其他方式同样落入本发明的范围。

本发明提供了一种用于运输设备尤其是船舶等海洋装备的液化气体储存舱的金属板的加工系统，该加工系统适于该金属板的无切削处理。该金属板为波纹板，其能够用于的储存容器例如为储存LNG的储存容器。该储存容器可以为海洋装备液化气体储存容器或者陆地低温冷冻液体装置。图1-图14示出了根据本发明的优选实施方式的加工装置的示意图。

首先需要说明的是，本发明提及的方向术语、位置术语仅为示例性描述而非限定性描述。关于部件的位置描述应被理解为是相对位置而非绝对位置，关于部件的延伸方向的描述应被理解为是相对方向而非绝对方向。其中，和加工装置相关的方向术语、位置术语可参考图1-图14中所示的各部件的位置、方向等进行理解。例如，各个加工装置的各部件的“顶侧”、“向上”、“底侧”、“向下”等术语可以参考附图中所示的各加工装置的放置取向来解释，“向上”和“向下”的方向为沿如D3所示的竖直方向；“横向方向”、“纵向方向”为彼此垂直的两个水平方向，其中横向方向由D2示出，纵向方向由D1示出。竖直方向D3、横向方向D2和纵向方向D1在空间中正交。金属板（或称波纹板）的“纵向波纹”指的是沿纵向延伸的波纹，“横向波纹”指的是沿横向延伸的波纹。

本发明的加工系统，具有按照加工顺序依次排列的第一加工装置100、第二加工装置200和第三加工装置500，坯料板会依次历经第一加工装置100、第二加工装置200和第三加工装置以最终成型。第一加工装置100、第二加工装置200和第三加工装置相对于彼此独立地设置，但在工序或流水线上彼此关联地被排序和定位。其中，图1-图3示出了第一加工装置100，图4-图7C示出了第二加工装置200，图8-图14示出了第三加工装置500。

首先参考图1-图3，第一加工装置100包括第一上模110和第一下模120，第一上模110的底部具有沿水平面（由横向方向D2和纵向方向D1限定）延伸的第一上压料板130，第一下模120的顶部具有沿水平面延伸的第一下压料板140，在加工时坯料板会被夹在第一上压料板130和第一下压料板140之间。

第一上压料板130的底表面上设置有沿横向方向延伸的第一塑形凸起150，所述第一塑形凸起150的底端具有纵向尺寸朝向底侧渐缩的第一预定成型轮廓，所述第一预定成型轮廓光滑，其上（尤其是中心区域）不具有褶皱、凹陷、突出结构，不具有独特的中心区域形态。第一预定成型轮廓在由高度方向和纵向方向上限定的任意截面内均具有相同的截面形状。所述第一加工装置100被构造为在坯料板上形成横向波纹。对应地，第一下模120的顶表面上形成有第一凹陷部160，第一凹陷部160的形状和尺寸和第一塑形凸起150对应，以用于允许坯料板在第一塑形凸起150的作用下形变。优选地，第一塑形凸起150是可拆卸地安装在第一上模110上的。

优选地，所述第一上压料板130上设置有两个所述第一塑形凸起150，并且，所述第一上压料板130包括中间上压料板131和定位在所述中间上压料板131两侧的端部上压料板132，两个所述第一塑形凸起150分别沿所述中间上压料板131和所述端部上压料板132的交界位置延伸。所述第一上压料板130被构造为在塑形过程中所述中间上压料板131先朝向所述第一下压料板140致动，所述端部上压料板132和两个所述第一塑形凸起150随后朝向所述第一下压料板140致动。也就是说，在使用第一加工装置100加工坯料板时，第一上压料板130中的中间上压料板131先向下压住坯料板，从而将坯料板定位。在此之后端部上压料板132和第一塑形凸起150再一同落下并在坯料板上成型。这样的设置一方面能够避免坯料板相对于第一加工装置100移位，能够提升加工精度；另一方面可以保证中间上压料板131的厚度，避免其在加工过程中被拉伸减薄。其中，中间上压料板131和/或端部上压料板132的顶部可以设置弹簧，弹簧驱动中间上压料板131和/或端部上压料板132下移。

下面参考图4-图7C，第二加工装置200包括第二上模210和第二下模220，第二上模210的底部具有沿水平面（由横向方向D2和纵向方向D1限定）延伸的第二上压料板230，第二下模220的顶部具有沿水平面延伸的第二下压料板240，在加工时坯料板会被夹在第二上压料板230和第二下压料板240之间。

第二上压料板230的底表面上设置有沿横向方向延伸的第二塑形凸起250，所述第二塑形凸起250的底端具有纵向尺寸朝向底侧渐缩的第二预定成型轮廓，所述第二塑形凸起250的横向中心位置处具有花纹特征结构260，所述花纹特征结构260被构造为在所述坯料板的所述横向波纹上塑形出花纹特征。第二塑形凸起250的花纹特征结构260之外的形态和尺寸和第一塑形凸起150一致。

图7A-图7C详细示出了花纹特征结构260。图7A-7C示出了花纹特征结构260的不同视角，其中，为了更清晰地展示花纹特征结构260，图7C相比于图4-图7A来说是上下颠倒的。具体地，在所述花纹特征结构260的所述底表面中心261位置处形成鼓包，并且，在所述花纹特征结构260的所述底表面上、围绕所述鼓包设置有四个凹坑264，所述四个凹坑264中的两个凹坑264在纵向上关于所述鼓包对称，另外两个凹坑264在横向上关于所述鼓包对称。优选地，在纵向上对称的两个凹坑264的投影面积大于在横向上对称的两个凹坑264的投影面积。

优选地，花纹特征结构260还包括一对凹入部263，这一对凹入部263在横向上关于所述花纹特征结构260的底表面中心261对称设置，并且分别位于第二塑形凸起250的侧表面上。花纹特征结构260还包括在纵向上关于所述花纹特征结构260的所述底表面中心261对称设置、并位于所述第二塑形凸起250的底表面上的一对切口部262。可以理解，一对切口部262和一对凹入部263围绕四个凹坑264设置，也就是说，四个凹坑264更靠近塑形凸起的底表面中心261。特别地，所述一对切口部262的凹入深度大于所述一对凹入部263的凹入深度，例如参考图7C，一对切口部262相对于第二塑形凸起250的底表面向内凹入的尺寸，大于一对凹入部263相对于第二塑形凸起250的侧表面沿纵向方向向内凹入的尺寸。

在本发明中，成型波纹板的横向波纹和纵向波纹的交汇部分的花纹特征的结构形态，主要是由第二加工装置200加工而成的，该交汇部分的特殊的结构形态的加工独立于横向波纹的加工。相比于传统的在加工横向波纹的同时在横向波纹的中心位置处加工出特征结构的方案，本发明是在已经成型的横向波纹的中心上加工特征结构，特征结构的成型独立于横向波纹的成型。相比于以平板式的坯料板作为加工基底，本发明已成型的横向波纹作为加工基底，能够使得特征结构的成型更加精准，更有利于最终的交汇部分的构型。

需要说明的是，在由第二加工装置200加工后得到的横向波纹的中心位置处的花纹特征，并不完全等同于最终成型的波纹板的交汇区域的加工特征。可以将第二加工装置200加工后得到的花纹特征视为是最终成型的交汇部分的花纹特征的先导轮廓，在第三加工装置对坯料板进行加工时，横向波纹和纵向波纹的交汇位置处的变形走向受先导轮廓的引导。例如，在最后成型的波纹板的交汇部分也会具有和切口部262对应的急剧凹入部，但该急剧凹入部的尺寸和切口部262的尺寸会大致相同，也就是说，该急剧凹入部的成形在第二道加工工序中已经完成了；最后成型的波纹板的交汇部分会具有山脊部分，山脊部分对应于图7A-图7C中的由四个凹坑264围绕的底部中心区域，该山脊部分的宽度（即纵向方向上的尺寸）大致等同于该底部中心区域的宽度。而凹入部263的结构形态便于在成型纵向波纹时在纵向波纹和该凹入部263对应的波纹板的特征部分之间的交界区域的形成；由第二加工装置200加工出的小的凹坑会历经第三加工装置500后形成为脊；由第二加工装置200加工出的小凸起会历经第三加工装置500后形成为急剧凸起。图7A-图7C示出了花纹特征结构特别有利于最终波纹板的成型稳定性和可控性。独立于第一加工装置100、第三加工装置500而设置第二加工装置200来形成花纹特征，对于具有双横向波纹的成型需求来说是特别有利的。如果将第二加工装置200集成在第一加工装置100或第三加工装置500中，会导致具有双横向波纹的波纹板的交汇部分发生不对称的形变。

第二下模220具有和第二塑形凸起250对应以用于接收第二塑形凸起250的第二凹陷部270，第二凹陷部270上形成有和花纹特征结构260对应的特征280。

参考图8-图14，本发明的第三加工装置500相比于传统的加工装置也具有一些优选设置。首先参考图8和图9，第三加工装置500包括第三上模和第三下模53。第三下模53具有沿横向并排布置的一对滑动板50，第三上模具有沿横向并排布置的一对第三压料板60、第三塑形凸起81和驱动机构。其中，一对滑动板50能够沿横向远离和靠近彼此，一对第三压料板60对应地位于一对滑动板50的顶侧，从而能够将波纹板压紧在一对滑动板50和一对第三压料板60之间。第三塑形凸起81位于一对第三压料板60之间，第三塑形凸起81的底端具有横向尺寸朝向底侧渐缩的第三预定成型轮廓。驱动机构包括和一对滑动板50接触的滑动板驱动部，以及和第三塑形凸起81相连的第三塑形凸起驱动部。

驱动机构可以包括连接为一体的主水平板71和竖直板72，竖直板72从主水平板71的横向方向上的中心处向下延伸，滑动板驱动部例如为驱动块77，驱动块77的顶部固定在主水平板71上；第三塑形凸起81一体成型地设置在竖直板72的底端。驱动块77为多个，多个驱动块77形成为两排，两排驱动块77分别定位在所述一对第三压料板60的横向外侧。一对滑动板50的横向外侧安装有和所述驱动块77对应的受力部51，所述驱动块77的向所述受力部51施力的面为斜面771，受力部51的和其面对的面也为斜面。斜面接触能够使得当驱动块77竖直下移时能将运动转换为滑动板50的横向移动。

具体地，当驱动机构带动第三塑形凸起81以匀速向下运动时，驱动块77的斜面接触滑动板50的受力部51，从而导致滑动板50整体也以匀速运动。或者斜面可以为非规则斜面，那么驱动块77的匀速向下运动可能会转换成滑动板50的横向变速运动。所述第三下模53还包括定位在所述两排驱动块77的横向外侧的限位件54，在所述驱动机构下移时所述限位件54和对应的所述驱动块77的横向外表面接触。所述限位件54为和所述两排驱动块77一一对应的两排限位件，并且，在每一个限位件54的和所述驱动块77接触的表面上安装有第一滑块55或滚轮。两排驱动块77的驱动作用能够降低坯料板的减薄率。

所述一对第三压料板60连接在所述主水平板71的下方，并且，所述一对第三压料板60能够在所述驱动机构的作用下沿横向彼此靠近。参考图12和图13，所述一对第三压料板60的纵向两端均设置有沿横向延伸的导轨槽，所述主水平板71设置有容纳在所述导轨槽内的导轨631，导轨631设置在导轨支架63上，经由所述导轨631和所述导轨槽的配合使得所述一对第三压料板60悬挂在所述主水平板71的下方。类似地，为了使得一对滑动板50能够横向移动，一对滑动板50的纵向两端也分别设置有导轨槽58。

所述驱动机构还包括位于所述一对第三压料板60和所述主水平板71之间的一对中间水平板73，所述一对第三压料板60通过所述一对中间水平板73和所述主水平板71相连，所述一对中间水平板73在水平方向上相对于所述一对第三压料板60固定，所述一对中间水平板73在竖直方向上相对于所述主水平板71固定。所述中间水平板73贴靠所述主水平板71的下表面。也就是说，在竖直方向上：中间水平板73持续地贴靠在主水平板71的下表面上并相对于主水平板71固定，但中间水平板73能够相对于第三压料板60移动；在水平面（由横向方向和纵向方向限定）内：中间水平板73相对于第三压料板60固定但相对于主水平板71可移动，中间水平板73能随第三压料板60一同相对于主水平板71横向移动。为了便于中间水平板73在紧贴主水平板71的底表面的同时还能够相对于主水平板71滑动，在所述中间水平板73和主水平板71之间设置有第二滑块78。

参考图12和图13，在第三压料板60和主水平板71之间还设置有横向延伸的弹簧构件79，弹簧构件79的一个作用是复位弹簧，用于在加工完成之后将一对第三压料板60相对于彼此远离从而复位，此时弹簧构件79可以为延时弹簧。可选地，弹簧构件79还能够作为驱动中间水平板73、从而驱动第三压料板60的驱动构件。在这种情况下，所述弹簧构件79的一端抵靠第一抵接部62，所述弹簧构件79的另一端抵靠第二抵接部61，所述第一抵接部62相对于所述中间水平板73固定，所述第二抵接部61相对于所述主水平板71固定（例如第二抵接部61固定在竖直板72上），所述中间水平板73上形成接收所述第二抵接部61并允许所述第二抵接部61在其中滑动的开口。弹簧构件79依然可以为延时弹簧，在第三压料板60下落到和滑动板50接合的位置之后，弹簧构件79开始向第一抵接部62施力，从而将一对第三压料板60朝向中间挤压。或者，第一抵接部62和第二抵接部61可以反向安装，弹簧构件79不用作将一对第三压料板60朝向彼此致动的构件，而是如前文所述用作在加工完成后将一对第三压料板60朝向彼此远离偏置的构件。

可以理解，第三塑形凸起驱动部和滑动板驱动部相对于彼此固定、第三塑形凸起驱动部和第三塑形凸起81固定地相连，而滑动板驱动部以摩擦接触的方式驱动滑动板50，这样的设置使得虽然第三塑形凸起驱动部和滑动板驱动部的运动速度、方向均一致，但导致第三塑形凸起81和滑动板50的运动速度、方向不同。其中，在驱动机构的作用下，这一对滑动板50的沿横向彼此靠近的速度被称为第一预定速度，驱动机构（例如主水平板）的向下运动的速度被称为第二预定速度。一对第三压料板60也能够在驱动机构的驱动下横向上彼此靠近，将该速度称为第三预定速度。所述第一预定速度、所述第二预定速度和所述第三预定速度关于所述横向波纹和所述纵向波纹的交汇部分的预定成型轮廓特定地相关。

除了前文所述的横向延伸的弹簧构件79，驱动机构对一对第三压料板60的驱动方式可以另外具有多种选择。例如，在另一些实施方式中，所述一对第三压料板从动于所述一对滑动板，也就是驱动机构通过驱动一对滑动板而间接地驱动第三压料板。在这种情况下，第三压料板和滑动板之间可以具有接合特征，接合特征允许第三压料板和滑动板在竖直方向上分离，但限制其二者在贴合状态下的横向分离。或者，驱动机构包括向所述一对第三压料板施力的且不同于弹簧构件79的压料板驱动部，所述压料板驱动部独立于所述滑动板驱动部或和所述滑动板驱动部形成为一体。当压料板驱动部和滑动板驱动部形成为一体时，可以在驱动块的内侧面上也设置斜面，在其底部的斜面对滑动块施力时，其内侧面上的斜面对第三压料板施力。

优选地，第三上模还被构造为既允许一对第三压料板60随主水平板71一同竖直移动；又在一对第三压料板60抵靠在一对滑动板50的顶侧时允许主水平板71以及中间水平板73相对于一对第三压料板60竖直移动。

第三上模可以包括设置在中间水平板73和一对第三压料板60之间的压力源氮气弹簧74，压力源氮气弹簧74被构造为当其处于最大拉伸长度时能够被锁定以允许一对第三压料板60随主水平板71、中间水平板73竖直移动。压力源氮气弹簧74的顶端固定在中间水平板73上，压力源氮气弹簧74的底端固定在一对第三压料板60上。

当需要抬起第三压料板60时，可以致动驱动机构使其向上移动。在驱动机构向上移动的过程的第一阶段，主水平板71、中间水平板73相对于第三压料板60上移，压力源氮气弹簧74在中间水平板73和第三压料板60之间恢复原长。当压力源氮气弹簧74被拉伸为最大长度时，驱动机构的上移过程（可以理解为是主水平板71的上移过程）进入第二阶段。在驱动机构向上移动的第二阶段，第三压料板60随主水平板71、中间水平板73一同上移，第三压料板60向上地远离滑动板50，此时允许操作者将坯料板放入第三压料板60和滑动板50之间。

当在第三压料板60和滑动板50之间已放置坯料板之后，可以致动驱动机构使其向下运动。在驱动机构向下运动的第一阶段，压力源氮气弹簧74处于最长拉伸长度，第三压料板60被驱动机构致动以随驱动机构一同向下移动。当第三压料板60抵靠在滑动板50的顶表面上时，驱动机构的下移过程（可以理解为是主水平板71的下移过程）进入第二阶段，在该第二阶段中，第三压料板60不再竖直移动，驱动机构携中间水平板73、主水平板71相对于第三压料板60下移，压力源氮气弹簧74被压缩。当压力源氮气弹簧74处于最小长度（即被最大压缩时）时，第二阶段结束。需要说明的是，压力源氮气弹簧74采用倒装式安装，在安装状态下，压力源氮气弹簧74其自身的顶部朝下，其自身的底部朝上。

在驱动机构的下移的第二阶段，第三塑形凸起81、滑动板50和第三压料板60在驱动机构的作用下移动并对坯料板塑形。也就是说，驱动机构下移的第一阶段的作用是向下驱动第三压料板60；驱动机构下移的第二阶段的作用是向下驱动第三塑形凸起81、驱动一对滑动板50和一对第三压料板60使其横向地向中间靠拢。

第三压料板60的底表面上设置有和坯料板上的横向波纹对应的突出部76。其中，突出部76为两组，所述两组突出部76沿纵向排列，所述突出部76的和所述第三塑形凸起81相邻的位置处设置有和所述花纹特征对应的特征结构，其中，所述特征结构包括定位突起，所述定位突起用于深入所述坯料板上对应的所述花纹特征上的凹入部分，例如对应于图7A-图7C的切口部而形成的凹入部分。定位突起和凹入部分的配合便于坯料板的定位和固定，避免在加工过程中坯料板移位。此外，在加工过程的第一阶段中，可以通过定位突起将坯料板上对应的凹入部分先行定位，然后在第二阶段中，再向下驱动第三塑形凸起81、驱动一对滑动板50和一对第三压料板60使其横向地向中间靠拢，该方案可以降低坯料板的减薄率。

对应地，第三下模53上具有横向波纹凹陷部56和纵向波纹凹陷部57。在本发明中，纵向波纹的成型底部不具有能够上移的塑形基底，而是设置在高度方向上固定的纵向波纹凹陷部57，以提升一定的成型自由度，在已经经过前两道工序的坯料板被第三塑形凸起81挤压并和纵向波纹凹陷部57适配时，能够成型出具有理想预定形状轮廓的波纹板。这样的设置使得坯料板受到的外力减少（不经受塑形基底地向上的作用力），能够进一步降低减薄率。

上述设置使一对滑动板50的横向运动速度（第一预定速度）、第三塑形凸起81的向下运动的速度（第二预定速度）和一对第三压料板60的横向运动的速度（第三预定速度）被关联起来，并且该关联关系特定于横向波纹和所述纵向波纹的交汇部分的预定成型轮廓。

除了上述实施方式以外，驱动机构还可以具有其他配置来实现令第一预定速度、第二预定速度和第三预定速度关于交汇部分的预定成型轮廓特定地相关。例如：驱动机构可以和滑动板和/或第三压料板固定相连，并且/或者和第三塑形凸起以滚动或滑动摩擦的方式相连；驱动机构自身可以包括非固定相连的联动机构，例如驱动机构可以包括第一驱动部、第二驱动部和第三驱动部，第一驱动部、第二驱动部和第三驱动部的运动方向和/或速度不同，第一驱动部可以和滑动板相连，第二驱动部可以和第三塑形凸起相连，第三驱动部可以和第三压料板相连；驱动机构可以包括控制模块，控制模块可以被编程为当驱动滑动板使其以第一预定速度彼此靠近的同时驱动第三塑形凸起以第二预定速度向下运动、驱动第三压料板以第三预定速度彼此靠近。

本发明的第三加工装置500中，既保证了第三压料板60能够相对于主水平板71竖直移动，又实现了一对第三压料板60能够横向朝向第三塑形凸起81挤压，这样的设置使得第三压料板60能够同时实现两个作用：对坯料板定位；对坯料板成型。

下面将结合图8-图13对第三加工装置500的操作过程进行描述。

当需要在第二加工装置200之后使用第三加工装置500时，可以首先致动驱动机构，让驱动机构向上移动以抬起第三压料板60。具体地，在驱动机构上移的第一阶段，压力源氮气弹簧74恢复原长，第三压料板60不动，主水平板71和中间水平板73相对于第三压料板60上移；在驱动机构上移（可以理解为是主水平板71上移）的第二阶段，压力源氮气弹簧74处于最长拉伸长度，驱动机构带动第三压料板60上移，第三压料板60向上地远离滑动板50。并且，此时还需要使一对滑动板50横向地远离彼此、一对第三压料板60横向地远离彼此。

随后，操作者将坯料板放入滑动板50和第三压料板60之间间隙，并使坯料板的横向波纹正好位于凹陷部内并被突出部76形状对应地压靠。随后致动驱动机构，使驱动机构向下移动。在驱动机构下移的第一阶段，压力源氮气弹簧74处于最大伸长长度，第三压料板60随主水平板71、中间水平板73一同下移，直到第三压料板60抵靠在滑动板50的顶侧。此时，坯料板的平面部分以及横向波纹上的一对凹入部分被第三压料板60和滑动板50压紧。

随后驱动机构继续下移，该阶段为驱动机构下移的第二阶段。在驱动机构下移的第二阶段，压力源氮气弹簧74被压缩，驱动机构无法再向下致动第三压料板60，驱动机构的致动的第二阶段（也即主水平板71下移的第二阶段）主要是用于向下致动第三塑形凸起81、以及横向地致动滑动板50和第三压料板60。

在驱动机构致动的第二阶段，固定安装在驱动机构的竖直板72的底端的第三塑形凸起81随驱动机构一同以第二预定速度下移，同时驱动机构的驱动块77的接触并推动滑动板50的受力部51，当驱动机构以第二预定速度下移时，一对滑动板50以第一预定速度彼此靠近，同时延迟作用的弹簧构件79开始作用，使得一对第三压料板60也彼此靠近。或者，第三压料板60的彼此靠近是在一对滑动板50的带动下或在驱动机构的直接带动下实现。其中，第一至第三预定速度特定地相关，“特定地相关”指的是第二预定速度、第一预定速度和第三预定速度的关联关系是针对交汇部分的预定成型轮廓而特别地设置的。该特别地设置例如为考虑交汇部分的凹凸形态，在需要成型急剧变形的对应时段设置较大速度，在需要变形和缓的对应时段设置较小速度。

在驱动机构致动的第二阶段，一对第三压料板60、第三塑形凸起81、一对滑动板50共同地挤压坯料板以获得预定的纵向波纹和交汇部分。在不同方向上运动挤压坯料板的各部分的运行速度被特定地关联起来，使得该成型过程特别地适用于具有该预定的波纹形状的波纹板。此外，利用第二加工装置加工而成的花纹特征结构可以在坯料板的横向波纹上形成预定的薄弱点，从而使得在第三加工装置的加工过程中，纵向波纹和横向波纹的交汇部分能够朝着预定形状变形以及成型。

驱动机构致动的第二阶段结束时，一对滑动板50在相对于彼此的最靠近位置，一对第三压料板60也在彼此靠近的位置，第三塑形凸起81压靠在一对滑动板50之间。此时压力源氮气弹簧74处于最短位置处。

第一至第三预定速度可以为匀速或非匀速速度。例如，在驱动机构下移的第一阶段，主水平板71整体可以具有匀速的下移速度。在主水平板71下移的第二阶段，由于存在压力源氮气弹簧74的反作用力，下移速度、即被驱动的第三塑形凸起81的速度（第二预定速度）也可以为变速的，例如逐渐减速的变速；或者，在另一些实施方式中，控制驱动机构下移的控制系统可以被预先编程并执行这样的操作逻辑：在第二阶段逐渐增大对于驱动机构的作用力，该增大的作用力能够和压力源氮气弹簧74的反作用力相互平衡，使得驱动机构在第二阶段依然是保持匀速下降的，也就是说此时的被驱动的第三塑形凸起81的速度（第二预定速度）依然可以为大致匀速的。无论第三塑形凸起81在第二阶段的下移速度是否是匀速，滑动部50的运动速度都可以和第二预定速度线性相关，例如，当第二预定速度为非匀速速度时，第一预定速度和第三预定速度也为非匀速速度；当第二预定速度为匀速速度时，第一预定速度和第三预定速度也为匀速速度。或者，可以将驱动块77的施力斜面设置为非规则斜面，那么第一预定速度和第三预定速度可以和第二预定速度非线性地相关，例如当第二预定速度为匀速速度时，第一预定速度和第三预定速度可以为非匀速速度。

需要说明的是，本发明提到的“速度”应当被理解为是该速度的速率值的大小，例如，本发明所提到的“第一预定速度不等于第二预定速度”，指的是在任意时间节点上，瞬态的第一预定速度的速率值不等于瞬态的第二预定速度的速率值。

结合上述实施方式可知，本发明的第三加工装置的驱动机构针对于预定成型的波纹形状而独特地设置，具体地使得在不同方向上运动挤压坯料板的各部分的运行速度特定地关联，使得该成型过程特别地适用于具有该预定的波纹形状的波纹板。以这样的工艺制成的波纹板，其成型的波纹处、尤其是横纵向波纹的交汇处将具有较好的材料均匀度、流畅度和强度。

需要特别说明的是，本发明的第一加工装置、第二加工装置均有两个彼此平行的塑形凸起，第三加工装置对应地具有两个突出部，这样的加工系统加工出的波纹板具有两个横向波纹，从而具有两个交汇部分。这样的波纹板相比于传统的波纹板具有更多的使用用途，例如可以将波纹板进行适度弯折从而被用于储存容器的拐角处，避免在拐角处发生液体泄漏。可以理解，本发明的第三加工装置的两排式的滑动块驱动部特别适合于加工这种纵向长度较长的波纹板，两排式的滑动块驱动部能够均匀地施力，使得滑动块、压料板都能够以较为均匀的速度移动。

本发明还提供了一种由上述实施方式的第三加工装置加工得到的波纹板、以及具有该波纹板的储存容器，储存容器例如特别地是船舶等海洋装备的液化气体储存舱，其中液化气体例如液化天然气、液氮、液氧、液氢以及液氦等。

本发明的多种实施方式的以上描述出于描述的目的提供给相关领域的一个普通技术人员。不意图将本发明排他或局限于单个公开的实施方式。如上，以上教导的领域中的普通技术人员将明白本发明的多种替代和变型。因此，虽然具体描述了一些替代实施方式，本领域普通技术人员将明白或相对容易地开发其他实施方式。本发明旨在包括这里描述的本发明的所有替代、改型和变型，以及落入以上描述的本发明的精神和范围内的其他实施方式。

Claims (19)

1.一种金属板的加工系统，所述加工系统包括按照加工顺序依次按下序排列的：

第一加工装置（100），所述第一加工装置具有沿横向方向（D2）延伸的第一塑形凸起（150），所述第一塑形凸起的底端具有纵向尺寸朝向底侧渐缩的第一预定成型轮廓，所述第一预定成型轮廓光滑，所述第一加工装置（100）被构造为在坯料板上形成横向波纹；

第二加工装置（200），所述第二加工装置具有沿横向方向延伸的第二塑形凸起（250），所述第二塑形凸起的底端具有纵向尺寸朝向底侧渐缩的第二预定成型轮廓，所述第二塑形凸起的横向中心位置处具有花纹特征结构（260），所述花纹特征结构被构造为在所述坯料板的所述横向波纹上塑形出花纹特征；以及

第三加工装置（500），所述第三加工装置具有沿纵向方向（D1）延伸的第三塑形凸起（81），所述第三塑形凸起沿纵向方向具有均匀的平滑轮廓，并被构造为在所述坯料板上塑形出纵向波纹，并使得所述花纹特征处形成所述横向波纹和所述纵向波纹的交汇部分。

2.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于，所述第一加工装置（100）包括彼此可分离的第一上压料板（130）和第一下压料板（140），所述第一塑形凸起（150）从所述第一上压料板上向下突出，所述第一下压料板上形成有用于接收所述第一塑形凸起的第一凹陷部（160），并且，

所述第二加工装置（200）包括彼此可分离的第二上压料板（230）和第二下压料板（240），所述第二塑形凸起（250）从所述第二上压料板上向下突出，所述第二下压料板上形成有用于接收所述第二塑形凸起的第二凹陷部（270），所述第二凹陷部上形成有和所述花纹特征结构对应的特征（281）。

3.根据权利要求2所述的加工系统，其特征在于，所述第一上压料板（130）上设置有两个所述第一塑形凸起（150），并且，所述第一上压料板包括中间上压料板（131）和定位在所述中间上压料板两侧的端部上压料板（132），两个所述第一塑形凸起（150）分别沿所述中间上压料板（131）和所述端部上压料板（132）的交界位置延伸，并且，所述第一上压料板（130）被构造为在塑形过程中所述中间上压料板（131）先朝向所述第一下压料板（140）致动，所述端部上压料板（132）和两个所述第一塑形凸起（150）随后朝向所述第一下压料板（140）致动。

4.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于，所述花纹特征结构（260）包括：

在横向上关于所述花纹特征结构的底表面中心（261）对称设置、并位于所述第二塑形凸起的侧表面上的一对凹入部（263）；

在纵向上关于所述花纹特征结构的所述底表面中心对称设置、并位于所述第二塑形凸起的底表面上的一对切口部（262），

其中，所述一对切口部（262）的凹入深度大于所述一对凹入部（263）的凹入深度。

5.根据权利要求4所述的加工系统，其特征在于，在所述花纹特征结构（260）的所述底表面中心位置处形成鼓包，并且，在所述花纹特征结构的所述底表面上、围绕所述鼓包设置的四个凹坑（264），所述四个凹坑中的两个凹坑在纵向上关于所述鼓包对称，另外两个凹坑在横向上关于所述鼓包对称。

6.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于，所述第三加工装置（500）包括：

一对滑动板（50），所述一对滑动板能够沿横向（D2）远离和靠近彼此；

一对第三压料板（60），所述一对第三压料板对应地位于所述一对滑动板（50）的顶侧，以将坯料板压紧在所述一对滑动板（50）和一对压料板（60）之间；

第三塑形凸起（81），所述第三塑形凸起位于所述一对滑动板（50）之间并沿纵向延伸，所述第三塑形凸起的底端具有横向尺寸朝向底侧渐缩的第三预定成型轮廓，所述第三预定成型轮廓光滑；

驱动机构，所述驱动机构包括：

两排滑动板驱动部，所述两排滑动板驱动部分别定位在所述一对第三压料板（60）的横向外侧，每一排所述滑动板驱动部为多个；以及

和所述第三塑形凸起相连的第三塑形凸起驱动部，

其中，所述第三塑形凸起驱动部和所述滑动板驱动部联动，使得所述滑动板驱动部驱动所述一对滑动板（50）彼此靠近时，所述第三塑形凸起驱动部驱动所述第三塑形凸起（81）向下运动。

7.根据权利要求6所述的加工系统，其特征在于，所述驱动机构包括连接为一体的主水平板（71）和竖直板（72），所述竖直板（72）从所述主水平板的横向方向（D2）上的中心处向下延伸，其中：

所述滑动板驱动部为驱动块（77），所述驱动块的顶部固定在所述主水平板（71）上，并且所述滑动板（50）的横向外侧安装有和所述驱动块对应的受力部（51），所述驱动块和所述受力部由斜面（771）接触；

所述第三塑形凸起（81）固定在所述竖直板（72）的底端。

8.根据权利要求7所述的加工系统，其特征在于，所述第三加工装置的上模被构造为既允许所述一对第三压料板（60）随所述主水平板（71）一同竖直移动；又在所述一对第三压料板（60）抵靠在所述一对滑动板（50）的顶侧时允许所述主水平板（71）相对于所述一对压料板（60）竖直移动。

9.根据权利要求6所述的加工系统，其特征在于，所述一对第三压料板（60）连接在所述主水平板的下方，并且，所述一对第三压料板（60）能够在所述驱动机构的作用下沿横向彼此靠近。

10.根据权利要求9所述的加工系统，其特征在于，所述驱动机构还包括位于所述一对第三压料板（60）和所述主水平板（71）之间的一对中间水平板（73），所述一对第三压料板通过所述一对中间水平板和所述主水平板相连，所述一对中间水平板（73）在水平方向上相对于所述一对第三压料板（60）固定，所述一对中间水平板（73）在竖直方向上相对于所述主水平板（71）固定。

11.根据权利要求10所述的加工系统，其特征在于，所述一对中间水平板（73）的纵向两端均设置有沿横向延伸的导轨槽，所述主水平板（71）设置有容纳在所述导轨槽内的导轨（631），并且，经由所述导轨和所述导轨槽的配合使得所述一对中间水平板（73）和所述一对第三压料板（60）悬挂连接在所述主水平板（71）的下方。

12.根据权利要求11所述的加工系统，其特征在于，所述中间水平板（73）在整个加工过程中始终贴靠所述主水平板（71）的下表面，并且在所述中间水平板和主水平板之间设置有第二滑块（78）。

13.根据权利要求10所述的加工系统，其特征在于，所述驱动机构包括所述主水平板（71）和所述中间水平板（73）之间的沿横向延伸的弹簧构件（79），所述弹簧构件的一端抵靠第一抵接部（62），所述弹簧构件的另一端抵靠第二抵接部（61），所述第一抵接部（62）相对于所述中间水平板（73）固定，所述第二抵接部（61）相对于所述主水平板（71）固定，所述中间水平板（73）上形成接收所述第二抵接部并允许所述第二抵接部在其中滑动的开口，所述弹簧构件（79）被构造为横向地致动所述第三压料板（60）。

14.根据权利要求10所述的加工系统，其特征在于，所述中间水平板（71）和所述一对第三压料板（60）之间设置有压力源氮气弹簧（74），所述压力源氮气弹簧被构造为能够对一对第三压料板（60）提供压力，并且，当其处于最大拉伸长度时能够被锁定以允许所述一对第三压料板（60）随所述主水平板（71）竖直移动。

15.根据权利要求6所述的加工系统，其特征在于，所述第三加工装置包括第三下模（53），所述一对滑动板（50）安装在所述第三下模上，所述第三下模还包括定位在所述两排滑动板驱动部的横向外侧的限位件（54），在所述驱动机构下移时所述限位件（54）和对应的所述滑动板驱动部的横向外表面接触。

16.根据权利要求15所述的加工系统，其特征在于，所述限位件（54）为和所述两排滑动板驱动部一一对应的两排限位件，并且，在每一个限位件的和所述滑动板驱动部接触的表面上安装有第一滑块（55）或滚轮。

17.根据权利要求6所述的加工系统，其特征在于，所述第三压料板（60）的底部设置有和所述坯料板上已成型的横向波纹对应的两组突出部（76），所述两组突出部沿纵向排列，所述突出部的和所述第三塑形凸起（81）相邻的位置处设置有和所述所述横向波纹上的花纹特征对应的特征结构（761），其中，所述特征结构包括定位突起，所述定位突起用于深入所述坯料板上对应的所述花纹特征上的凹入部分。

18.根据权利要求9所述的加工系统，其特征在于，在所述驱动机构的作用下，所述一对滑动板（50）以第一预定速度彼此靠近，所述第三塑形凸起（81）以第二预定速度向下运动，所述一对第三压料板以第三预定速度彼此靠近，所述第一预定速度、所述第二预定速度和所述第三预定速度关于所述横向波纹和所述纵向波纹的交汇部分的预定成型轮廓特定地相关。

19.根据权利要求9所述的加工系统，其特征在于，所述一对第三压料板从动于所述一对滑动板。