CN202243944U - 宽幅铝合金带筋板结构 - Google Patents

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王洪乙
吴海涛
夏翔
张京立
胡要武
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Abstract

本实用新型涉及宽幅铝合金带筋板结构，由数根整体挤压成型的带筋板条拼接并搅拌摩擦焊接而成所需长度和宽度的宽幅带筋板；组成宽幅带筋板的各带筋板条的板条面在同一平面上，且各带筋板条的长边相互连接；各带筋板条的加强筋同向且相互间等间距平行布置。该结构节省了大量的氩弧焊焊接量，能够缩短建造周期；提高了板及其加强筋的结构强度，更重要的是避免了采用原工艺组合的铝合金板结构的严重焊接变形，提高了船体外形的美观性及船舶的建造质量。

Description

宽幅铝合金带筋板结构
技术领域
本实用新型涉及铝合金船体或铝合金上层建筑的组合板结构。
背景技术
铝合金船体或铝合金上层建筑的外板及壁板结构通常都是由铝合金板材与各种形状的铝合金型材，通过氩弧焊焊接后组合成外板以及壁板的整体组合板结构。
由于铝合金薄板采用大量氩弧焊焊接后，使焊接的铝合金组合板结构产生特别明显的波浪变形及凹凸变形，而铝合金的这些变形矫正是非常困难的，它影响了船舶的建造质量和外观效果。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有铝合金船体或铝合金上层建筑的组合板结构的上述缺陷，而提供一种宽幅铝合金带筋板结构，该结构可节省大量的氩弧焊焊接工作量，缩短建造周期，提高板及其加强筋的结构强度，更重要的是可避免采用原工艺组合的铝合金板结构的严重焊接变形，提高船体外形的美观性及船舶的建造质量。
本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：
宽幅铝合金带筋板结构，其特征在于由数根整体挤压成型的带筋板条拼接并搅拌摩擦焊接而成所需长度和宽度的宽幅带筋板；组成宽幅带筋板的各带筋板条的板条面在同一平面上，且各带筋板条的长边相互连接；各带筋板条的加强筋同向且相互间等间距平行布置。
按上述技术方案，带筋板条为通过挤压机对钢制模具施压而整体挤压成型的铝合金型材；带筋板条包括带突肩板条、加强筋和连接圆弧；所述的钢制模具根据带突肩板条、加强筋型材和连接圆弧的组合尺寸设计。
按上述技术方案，带突肩板条的板条两长边边缘有对称同向增厚的突肩，突肩方向与加强筋位于同一方向；加强筋为扁材，其一端与板条的中点连接，连接处均设置连接圆弧过渡连接；加强筋的另一端为单球头或对称双球头；相对应的带筋板条分别为单球头带筋板条或双球头带筋板条。
按上述技术方案，组成宽幅带筋板的各带筋板条同为单球头带筋板条或同为双球头带筋板条；各带筋板条的规格尺寸相同。
按上述技术方案，带筋板条的带突肩板条和加强筋型材的长、宽、厚尺寸均可根据需要选择配置。
按上述技术方案，双球头带筋板条的厚度t为3～5.5mm或4～6.5mm、带突肩板条两长边之间宽度S为200～333.3mm、加强筋高度h为40～120mm、加强筋厚度t1为3.5～4mm、加强筋的双球头宽度b为22～55mm、各连接圆弧半径r1为11～27.5mm、r2为1.5～2mm。
单球头带筋板条的厚度t为3～5.5mm或4～6.5mm、带突肩板条两长边之间宽度S为200～333.3mm、加强筋高度h为40～120mm、加强筋厚度t1为3.5～4mm、加强筋的单球头宽度b为14～30mm、各连接圆弧半径r1，r2，r3均为3-5mm。
单球头带筋板条的突肩部分厚度t2为4～6.5mm或5～7.5mm，突肩部分最小宽度b1为18～20mm。
双球头带筋板条的突肩部分厚度t3为4～6mm或5～7.5mm，突肩部分最小宽度b1为18～20mm。
本实用新型的有益效果是：将某一厚度与宽度的铝合金板条与给定高度的单球头或双球头加强筋型材，在给定的连接圆弧下通过模具进行整体挤压形成“带筋板条”，然后再将数根“带筋板条”通过搅拌摩擦焊的方法焊接成设计所需要长度与宽度的宽幅“带筋板”结构；这种宽幅“带筋板”结构不但节省了大量的氩弧焊的焊接工作量，而且由于其幅面尺寸、挤压形状和尺寸均可按要求设计，由建造船厂向供货单位订货供船厂使用，能够缩短建造周期；提高了板及其加强筋的结构强度，更重要的是避免了采用原工艺组合的铝合金板结构的严重焊接变形，提高了船体外形的美观性及船舶的建造质量。
附图说明
图1为本实用新型某一规格双球头带筋板条的横剖面图。
图2为图1中突肩的C1局部2.5倍放大图。
图3为本实用新型某一规格单球头带筋板条的横剖面图。
图4为图3中突肩的C局部2.5倍放大图。
图5为本实用新型宽幅带筋板的平面俯视图。
图6为图5的部分横剖面图。
图中：1-带突肩的板条、2-加强筋、3-第一连接圆弧、4-宽幅带筋板、5-带筋板条、h-带筋板条加强筋的高度，t-带筋板条5带板的厚度、S-带突肩板条两长边之间宽度、t2-单球头突肩部分厚度、t3-双球头带筋板条的突肩部分厚度、b1-突肩部分最小宽度、t1-加强筋厚度、b-加强筋的双或单球头宽度、r1，r2，r3-各连接圆弧半径。
具体实施方式
为更好地理解本实用新型，下面结合附图1-6和实施例对本实用新型作进一步的描述。
图1-4中，带筋板条5为铝合金材质，由带突肩板条1、加强筋2和连接圆弧3通过特大功率的挤压机进行整体挤压而成。带突肩板条1板条两长边边缘有对称同向增厚的突肩，突肩方向与加强筋2位于同一方向；加强筋2为扁材，其一端与板条1的中点连接，连接处均设置连接圆弧过渡连接，如第一连接圆弧3表示半径为r3的连接圆弧；加强筋2的另一端为单球头或对称双球头。相应的，所成型的带筋板条5分别为单球头或双球头带筋板条。
铝合金型材制造厂按组合后的带筋板条5的剖面尺寸制造钢质模具，通过特大功率的挤压机进行整体挤压成型为设定长度和宽度的带筋板条5。
图5-6中，带筋板条5成型后，根据设计尺寸，由专用的搅拌摩擦焊机通过搅拌摩擦焊的焊接方法将数根带筋板条5在平台上拼装、焊接，从而形成所需要长宽尺寸的宽幅带筋板4。所需的宽幅带筋板4由多根带筋板条5在平台上拼接而成；各带筋板条5的板条面在同一平面上，且各带筋板条5的长边相互连接；各带筋板条5的加强筋2同向且相互间等间距平行布置。
图5和6仅给出双球头带筋板条5拼接并搅拌摩擦焊形成所需要长宽尺寸的宽幅带筋板4的实例，其中整个宽幅带筋板4的宽度为所需同规格带筋板条5的个数乘以带筋板条5的宽度S。单球头带筋板条的情况与此类似，不再赘述。
板条1的厚度和宽度尺寸可根据需要设计；加强筋2的剖面尺寸也可根据需要设计。
本实用新型提供一套完整的供船舶设计应用的带筋板条5的型材规格表，表1-19为单球头带筋板条、表20-38为双球头带筋板条，带筋板条的剖面形状、尺寸可按下列规格表进行选用设计与生产。
表1-19中：带筋板条型材号用Ph表示，其中：P-代表带筋板条加强筋是单球头扁材，h-代表带筋板条加强筋高度(单位mm)。
表20-38中，带筋板条型材号用t+iPh表示，其中iP-代表带筋板条加强筋是对称双球头扁材；h-带筋板条加强筋的高度(单位mm)。
各表中，t-代表带筋板条5带板的厚度。
双球头带筋板条的厚度t为3～5.5mm或4～6.5mm、带突肩板条两长边之间宽度S为200～333.3mm、加强筋高度h为40～120mm、加强筋厚度t1为3.5～4mm、加强筋的双球头宽度b为22～55mm、各连接圆弧半径r1为11～27.5mm、r2为1.5～2mm。
单球头带筋板条的厚度t为3～5.5mm或4～6.5mm、带突肩板条两长边之间宽度S为200～333.3mm、加强筋高度h为40～120mm、加强筋厚度t1为3.5～4mm、加强筋的单球头宽度b为14～30mm、各连接圆弧半径r1，r2，r3均为3-5mm。
单球头带筋板条的突肩部分厚度t2为4～6.5mm或5～7.5mm，突肩部分最小宽度b1为18～20mm。
双球头带筋板条的突肩部分厚度t3为4～6mm或5～7.5mm，突肩部分最小宽度b1为18～20mm。
表1单球头带筋板条规格表
Figure BDA0000075584830000041
表2单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000042
表3单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000051
表4单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000052
表5单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000053
表6单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000061
表7单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000062
表8单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000063
表9单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000064
Figure BDA0000075584830000071
表10单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000072
表11单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000073
表12单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000074
表13单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000075
Figure BDA0000075584830000081
表14单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000082
表15单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000083
表16单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000084
Figure BDA0000075584830000091
表17单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000092
表18单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000093
表19单球头带筋板条剖面尺寸(mm)
表20球头带筋板条规格表
Figure BDA0000075584830000095
表21双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000102
表22双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000103
表23双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000104
表24双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
表25双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000112
表26双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000113
表27球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000114
Figure BDA0000075584830000121
表28双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000122
表29双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
表30双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000124
表31双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000125
Figure BDA0000075584830000131
表32双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000132
表33双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
表34双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000134
表35双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000141
表36双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000142
表37双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000143
表38双球头带筋板条剖面尺寸(mm)
Figure BDA0000075584830000144
Figure BDA0000075584830000151

Claims (8)

1.宽幅铝合金带筋板结构，其特征在于由数根整体挤压成型的带筋板条拼接并搅拌摩擦焊接而成所需长度和宽度的宽幅带筋板；组成宽幅带筋板的各带筋板条的板条面在同一平面上，且各带筋板条的长边相互连接；各带筋板条的加强筋同向且相互间等间距平行布置。
2.根据权利要求1所述的带筋板结构，其特征在于带筋板条为通过挤压机对钢制模具施压而整体挤压成型的铝合金型材；带筋板条包括带突肩板条、加强筋和连接圆弧；所述的钢制模具根据带突肩板条、加强筋型材和连接圆弧的组合尺寸设计。
3.根据权利要求2所述的带筋板结构，其特征在于带突肩板条的板条两长边边缘有对称同向增厚的突肩，突肩方向与加强筋位于同一方向；加强筋为扁材，其一端与板条的中点连接，连接处均设置连接圆弧过渡连接；加强筋的另一端为单球头或对称双球头；相对应的带筋板条分别为单球头带筋板条或双球头带筋板条。
4.根据权利要求1-3之一所述的带筋板结构，其特征在于组成宽幅带筋板的各带筋板条同为单球头带筋板条或同为双球头带筋板条；各带筋板条的规格尺寸相同。
5.根据权利要求4所述的带筋板结构，其特征在于双球头带筋板条的厚度t为3～5.5mm或4～6.5mm、带突肩板条两长边之间宽度S为200～333.3mm、加强筋高度h为40～120mm、加强筋厚度t1为3.5～4mm、加强筋的双球头宽度b为22～55mm、各连接圆弧半径r1为11～27.5mm、r2为1.5～2mm。
6.根据权利要求5所述的带筋板结构，其特征在于双球头带筋板条的突肩部分厚度t3为4～6mm或5～7.5mm，突肩部分最小宽度b1为18～20mm。
7.根据权利要求4所述的带筋板结构，其特征在于单球头带筋板条的厚度t为3～5.5mm或4～6.5mm、带突肩板条两长边之间宽度S为200～333.3mm、加强筋高度h为40～120mm、加强筋厚度t1为3.5～4mm、加强筋的单球头宽度b为14～30mm、各连接圆弧半径r1，r2，r3均为3-5mm。
8.根据权利要求7所述的带筋板结构，其特征在于单球头带筋板条的突肩部分厚度t2为4～6.5mm或5～7.5mm，突肩部分最小宽度b1为18～20mm。 
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