RU2246365C1 - Method for making welded structure with curvilinear surface - Google Patents
Method for making welded structure with curvilinear surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246365C1 RU2246365C1 RU2003123860/02A RU2003123860A RU2246365C1 RU 2246365 C1 RU2246365 C1 RU 2246365C1 RU 2003123860/02 A RU2003123860/02 A RU 2003123860/02A RU 2003123860 A RU2003123860 A RU 2003123860A RU 2246365 C1 RU2246365 C1 RU 2246365C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welded
- parts
- welding
- sheets
- curved surface
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть применено при изготовлении сварных конструкций в металлообрабатывающей промышленности.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of welded structures in the metal industry.
Известны и широко применяются способы изготовления сварных конструкций с криволинейной поверхностью с первоначальным формообразованием - гибкой деталей обшивки и набора (замковые соединения, арматура, ребра жесткости, накладки и т.п.) и последующей сваркой, как правило, в стендах и постелях с соответствующей криволинейной поверхностью. После операции сварки для таких конструкций требуется устранение полученных сварочных деформаций изгибом на прессах или местными нагревами (см. Куклин О.С., Михайлов B.C., Ширшов И.Г. Проблемы повышения качества изготовления корпусных конструкций. Л., Судостроение, 1988 г.).Known and widely used are methods of manufacturing welded structures with a curved surface with initial shaping - flexible sheathing and kit parts (lock joints, fittings, stiffeners, overlays, etc.) and subsequent welding, as a rule, in stands and beds with the corresponding curved surface. After the welding operation, such structures require the elimination of the obtained welding deformations by bending on presses or by local heating (see Kuklin OS, Mikhailov BC, Shirshov IG Problems of improving the quality of manufacturing of hull structures. L., Shipbuilding, 1988) .
Эти традиционные методы изготовления сварных конструкций требуют большого объема пригоночных и сварочных работ, выполняемых по неудобной криволинейной поверхности с высоким уровнем фондо-, энерго- и трудоемкости процессов.These traditional methods of manufacturing welded structures require a large amount of fitting and welding work performed on an uncomfortable curved surface with a high level of capital, energy and laborious processes.
В последние годы находят развитие способы локально-последовательного и ротационно-локального деформирования листовых деталей, обеспечивающие существенное снижение как усилий деформирования, так и фондо- и энергоемкости процессов (см. Александров В.Л., Горбач В.Д., Куклин О.С., Шабаршин В.П. Высокие прорывные технологии гибки и правки. - “Вестник технологии судостроения”, 1998, №4).In recent years, methods of locally sequential and rotational-local deformation of sheet parts have been developing, providing a significant reduction in both the deformation forces and the capital and energy intensity of processes (see Alexandrov V.L., Gorbach V.D., Kuklin O.S. ., Shabarshin VP High breakthrough technologies of bending and editing. - “Bulletin of shipbuilding technology”, 1998, No. 4).
Аналогами предлагаемому способу можно считать целый ряд российских патентов, выданный на способы и устройства на указанные ресурсосберегающие технологии формообразования, см., например, патенты: №2194887, 2194888 по последовательному локальному деформированию и патенты №2102170, 2191082, 2194589 по ротационно-локальному деформированию.An analogue of the proposed method can be considered a number of Russian patents issued for methods and devices for the indicated resource-saving technologies of forming, see, for example, patents: No. 2194887, 2194888 for sequential local deformation and patents No. 2102170, 2191082, 2194589 for rotational-local deformation.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является патент №2199408 на "Способ формообразования гнутых листовых деталей", который и принят за прототип. Этот способ заключается в приложении изгибающих нагрузок за один или несколько переходов по площади заготовки, причем нагрузки прикладывают локально-последовательно или ротационно-локально.The closest set of features to the claimed method is the patent No. 2199408 on "Method of forming bent sheet parts", which is taken as a prototype. This method consists in applying bending loads in one or more transitions over the area of the workpiece, and loads are applied locally sequentially or rotationally locally.
Недостаток указанного способа формообразования гнутых листовых деталей - это возможность его применения только для формообразования листовых деталей, поэтому сварку всей конструкции с использованием этого способа можно будет производить только после процесса формообразования, т.е. с большим объемом пригоночных и контрольных работ по сборке и, следовательно, с высоким уровнем энерго- и трудоемкости процесса.The disadvantage of this method of forming bent sheet parts is the possibility of its use only for shaping sheet parts, so welding of the entire structure using this method can only be done after the forming process, i.e. with a large amount of fitting and control assembly work and, therefore, with a high level of energy and labor intensity of the process.
Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости и ресурсосбережение при изготовлении сварных конструкций с криволинейной поверхностью. Техническим результатом, за счет которого решается указанная задача, является повышение точности заданных криволинейных поверхностей конструкции при упрощении техпроцесса за счет уменьшения количества его переходов.The objective of the present invention is to reduce the complexity and resource saving in the manufacture of welded structures with a curved surface. The technical result, due to which this problem is solved, is to increase the accuracy of the specified curved surfaces of the structure while simplifying the process by reducing the number of transitions.
Указанный результат достигается за счет того, что в предлагаемом способе первоначально выполняют сварку листов конструкции между собой и деталей, располагающихся на поверхности листов, а затем осуществляют операцию приложения локальных изгибающих усилий за один или несколько переходов по поверхности сваренной конструкции последовательным или ротационным формообразованием. При этом начинают формообразование с наиболее близкого прохождения верхнего деформирующего элемента к приварным деталям по краям и по концам листа, а в качестве верхнего деформирующего элемента используют нажимной ролик или пуансон, а в качестве нижнего - ролик или двухопорную балку. В результате применения способа с такой последовательностью операций отпадает необходимость устранения сварочных деформаций после первичной сварки, так как они устраняются одновременно с формообразованием. Кроме того, начало формообразования от деталей, находящихся у краев листа, обеспечивает наиболее полную подгибку кромок и выступающие после гибки приварные детали не мешают последующему формообразованию. По завершении формообразования устанавливают и приваривают детали, примыкающие к изогнутой поверхности конструкции.This result is achieved due to the fact that in the proposed method, the sheets of the structure are welded together and parts located on the surface of the sheets, and then the operation of applying local bending forces for one or more transitions on the surface of the welded structure by sequential or rotational shaping is performed. At the same time, shaping begins with the closest passage of the upper deforming element to the welded parts at the edges and at the ends of the sheet, and a pressure roller or punch is used as the upper deforming element, and a roller or double support beam as the lower one. As a result of applying the method with such a sequence of operations, there is no need to eliminate welding deformations after primary welding, since they are eliminated simultaneously with shaping. In addition, the beginning of shaping from parts located at the edges of the sheet provides the most complete bending of the edges and the welded parts protruding after bending do not interfere with subsequent shaping. At the end of the shaping, parts adjacent to the curved surface of the structure are installed and welded.
В частном случае предлагаемого решения начальную сварку конструкции выполняют в положении, удобном для сборки и сварки, например, на горизонтальном сварочном столе.In the particular case of the proposed solution, the initial welding of the structure is performed in a position convenient for assembly and welding, for example, on a horizontal welding table.
В другом частном решении, для повышения точности получения формы заданной криволинейной поверхности, ось прохождения изгибающих усилий от верхнего деформирующего элемента должна находиться от ближайшего сварного шва на расстоянии не более 5 толщин изгибаемого листа. В этом случае, как показали проведенные экспериментальные исследования на установке ротационно-локальной гибки АГПМ-15М (см. Отчет о НИР ФГУП "ЦНИИТС" ГКЛИ-3210-089-2002), обеспечивается подгибка кромок и минимальное воздействие на сварной шов и в то же время исключается влияние краевых эффектов и приварных деталей на точность формообразования.In another particular solution, to increase the accuracy of obtaining the shape of a given curved surface, the axis of passage of bending forces from the upper deforming element should be from the nearest weld at a distance of not more than 5 thicknesses of the bent sheet. In this case, as shown by the conducted experimental studies at the AGPM-15M rotational-local bending installation (see Report on Research Institute of FSUE TsNIITS GKLI-3210-089-2002), edge bending and minimal impact on the weld are ensured and at the same time time, the influence of edge effects and welded parts on the accuracy of shaping is excluded.
В другом частном случае приварные детали, примыкающие к изогнутой поверхности конструкции, привариваются после завершения формообразования конструкции и при их монтаже служат шаблоном для контроля формы кривизны поверхности конструкции, полученной после гибки.In another particular case, the welded parts adjacent to the curved surface of the structure are welded after completion of the shaping of the structure and, when installed, serve as a template for controlling the shape of the curvature of the surface of the structure obtained after bending.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены схемы приложения усилий и вид сварной шпунтовой сваи, изготовленной по техническим условиям ТУ 5264-001-39423320-2002:The invention is illustrated by drawings, which depict a diagram of the application of force and the type of welded sheet pile made according to the technical specifications TU 5264-001-39423320-2002:
Фиг.1 - поперечное сечение окончательной формы изготовленной конструкции;Figure 1 is a cross section of the final shape of the fabricated structure;
Фиг.2 - схема приложения начального изгибающего усилия формообразования после сварки конструкции в удобном горизонтальном положении;Figure 2 is a diagram of the application of the initial bending force shaping after welding of the structure in a convenient horizontal position;
Фиг.3 - схема приложения изгибающих усилий у стыкового сварного шва листовой детали.Figure 3 - diagram of the application of bending forces at the butt weld of the sheet metal.
Полностью изготовленная сварная конструкция (Фиг.1) состоит из листов 1, согнутых по диаметру D, приварных деталей в виде элементов замкового соединения 2 и 3, бракеты 4, пересекающей в виде хорды изогнутую поверхность конструкции, и скрепляющего накладного листа 5. Приварные детали сварены с листами 1 угловыми швами 6 и 7, а листы 1 соединены между собой по длине стыковым швом 8 (Фиг.3).A fully fabricated welded structure (Figure 1) consists of
Изготовление данной сварной конструкции по предлагаемому способу осуществляют следующим образом: в горизонтальном удобном для сварки положении к состыкованным и сваренным между собой листам 1 толщиной S привариваются детали 2, 3, 5 (Фиг.2). Затем с началом формообразования верхним деформирующим элементом в виде ролика 9, который прокатывается с изгибающим усилием Р по поверхности листов 1 на расстоянии не больше 5S его оси от ближайшего сварного шва 6 приварной детали 3, производится подгибка первой кромки до требуемого радиуса D/2, затем ролик переводится к другому краю заготовки в положение 11 и осуществляется подгиб следующий кромки конструкции с приварной деталью 2. Затем ролик прокатывают по поверхности деталей 5 и 1 от положения 11 к положению 9 и производится гибка конструкции по центральному участку, при этом на стыковом шве 8 (Фиг.3), соединяющем детали 1 по длине, делается подъем ролика над листом и сварным швом 8 и он вхолостую проходит от положения 10 к положению 12, избегая непосредственного нажима на сварной шов 8. После окончательного изгиба конструкции по заданному радиусу, равному D/2, приваривается бракета 4, ширина которой служит в качестве шаблона для контроля окончательно согнутой конструкции. Одновременно с гибкой конструкции осуществляется и устранение полученных сварочных деформаций.The manufacture of this welded structure according to the proposed method is carried out as follows: in a horizontal position convenient for welding,
Опытная проверка по указанным выше техническим условиям изготовления конструкции сварной шпунтовой сваи диаметром 800 мм, включая начальную сварку и устранение сварочных деформаций при процессе гибки, была проведена на макетном образце сваи, выполненной в масштабе 1:2, на автоматизированной гибочно-правильной машине АГПМ-15М ротационно-локальным методом деформирования с усилием 15 кН. При этом, по сравнению с обычно применяемыми способами изготовления подобных свай из трубной заготовки или из плоского листа, были достигнуты следующие результаты:Pilot testing according to the above technical conditions for manufacturing the design of a welded sheet pile with a diameter of 800 mm, including initial welding and elimination of welding deformations during the bending process, was carried out on a prototype of a pile made on a 1: 2 scale on an automated bending machine AGPM-15M rotational-local method of deformation with a force of 15 kN. In this case, in comparison with commonly used methods for the manufacture of such piles from a pipe billet or from a flat sheet, the following results were achieved:
- трудоемкость сборки сократилась в 3 раза;- the complexity of the assembly was reduced by 3 times;
- трудоемкость сварки сократилась в 2-2,5 раза;- the complexity of welding was reduced by 2-2.5 times;
- снижение энергоемкости процесса в 2-4 раза.- reduction of the energy intensity of the process by 2-4 times.
В целом с учетом проведенного анализа установлено, что трудоемкость и себестоимость изготовления конструкции уменьшилась примерно в 3 раза.In general, taking into account the analysis, it was found that the complexity and cost of manufacturing the design decreased by about 3 times.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003123860/02A RU2246365C1 (en) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | Method for making welded structure with curvilinear surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003123860/02A RU2246365C1 (en) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | Method for making welded structure with curvilinear surface |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003123860A RU2003123860A (en) | 2005-01-20 |
RU2246365C1 true RU2246365C1 (en) | 2005-02-20 |
Family
ID=34977907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003123860/02A RU2246365C1 (en) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | Method for making welded structure with curvilinear surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2246365C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100393441C (en) * | 2006-08-08 | 2008-06-11 | 四川东风电机厂有限公司 | Method for forming large scale ellipsoidal volute joint |
CN100445550C (en) * | 2006-08-18 | 2008-12-24 | 四川东风电机厂有限公司 | Manufacturing process of different thickness joint volute |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113681906B (en) * | 2021-07-19 | 2022-09-23 | 天津工业大学 | Design method of ultrasonic welding lap joint of thermoplastic fiber reinforced composite material |
-
2003
- 2003-07-29 RU RU2003123860/02A patent/RU2246365C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БАРАНОВ М.С. Технология производства сварных конструкций, Москва, Машиностроение, 1966 г., с.102-106. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100393441C (en) * | 2006-08-08 | 2008-06-11 | 四川东风电机厂有限公司 | Method for forming large scale ellipsoidal volute joint |
CN100445550C (en) * | 2006-08-18 | 2008-12-24 | 四川东风电机厂有限公司 | Manufacturing process of different thickness joint volute |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003123860A (en) | 2005-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2464118C2 (en) | Method and tool for riveting thick metal sheets, and applying riveting tool, or apparatus, or instrument | |
DE2739962C3 (en) | Method and device for manufacturing a metal pipe | |
US4319121A (en) | Method of producing clad steel materials | |
EP0026043A1 (en) | Method of producing clad steel articles | |
CN104220182B (en) | Close manufacture method and the device of cross section structure parts | |
DE102015105865A1 (en) | A method of forming a vehicle body structure from a pre-welded blank assembly | |
JPS5838244B2 (en) | Metal core members used to manufacture honeycomb-like metal core structures | |
RU2246365C1 (en) | Method for making welded structure with curvilinear surface | |
NO820703L (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF ROOFING. | |
CN111014367A (en) | Long and thin arc shell and press forming method of long and thin polygonal double-arc shell | |
US4373365A (en) | Up-set shrinker for producing thick wall steel pipe | |
RU2449847C2 (en) | Method of thermal-power local forming of metal panels | |
DE1949179A1 (en) | Structural element formed from steel and process for its manufacture | |
CN109848250B (en) | Aluminum alloy sheet wire filling hot shaping process | |
JP2506471B2 (en) | Structural member and manufacturing method thereof | |
DE102020116508A1 (en) | Joining of sheet metal end sections by means of forming | |
JPH05331968A (en) | Angular steel column and its manufacture | |
JP2021094571A (en) | Steel component and method for manufacture thereof | |
SU732104A1 (en) | Method for treating welded joints | |
JPH0527497B2 (en) | ||
RU2119837C1 (en) | Method of making electrically welded limit-length tubes | |
RU2500514C2 (en) | Method of making welded blank for forming car body parts | |
Borg Costanzi | Sheet metal as a material | |
KR100243745B1 (en) | Assembly method of pressure container(lpg tank) | |
JP3752616B2 (en) | Cold formed square steel pipe with diaphragm |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20100617 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130730 |