专利名称：一种双r曲面工件的冷作方法
技术领域：
本发明涉及具有双R曲面的工件的制作方法，尤其是一种具有双R曲面的工件的冷作方法。
背景技术：
本发明中所涉及的双R曲面工件，是指所设计的工件，其具有两个弧形面，且两个弧形面不在同一方向上，如图11所述，本发明中所指的双R曲面工件，其两个圆弧面相互垂直，因此要保证两个圆弧面均达到要求，难度很大，特别是在两个圆弧面交叉处，尤为难处理。目前，对于具有双R曲面的工件，传统的成形技术是在压力机上采用模具压制成形，该技术主要有以下几个弊病对于回弹量较大或厚度较大的材料，需进行热成形，成形后还需进行恢复性能热处理；制造模具复杂，成本昂贵，且在加热和恢复性能热处理过程中，能源消耗较大，一次仅能压制一片，工作效率不高。对于工件体积较大时，特别是公称直径大于10米双R曲面工件，若采用模具制造， 如图3所示，其模具(传统冲压下模4和传统冲压上模5)需要做的非常大，成本相当昂贵， 且由于工件的体积较大，在热处理的过程中，容易产生局部变形，或受力不均，处理后工件的稳定性不高，不能满足需求。
发明内容
本发明的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种操作简便，工作效率高， 且耗能少，成本低廉的公称直径大于10米的双R曲面工件的冷作方法，采用该方法可以避开工件的热加工，可提高工作效率，节能降耗，使用范围广。本发明采用的技术方案如下
本发明的双R曲面工件的冷作方法，通过以下步骤实现
1)切割下料，机械加工去掉切割热影响区，加工成坡口，制成坯料；
2)将坯料置于压制模具上，经压制模具下模、压制模具上模配合，采用工装辅助折弯， 使得坯料形成一边长一边短，且两边相互垂直的坯件，所述坯件的两边之间形成过渡圆弧；
3)然后将2或4或6或8块坯件的端部依次对接，把对接后的两件工件背对背点焊固
定；
4)再在卷板机上通过卷制模具的卷板机下辊与卷制模具上模配合，并利用支撑环卷制成弧形，该弧形的半径3 5m，并编号、拆分成单个瓣片；
5)检查瓣片的形状偏差，对超标的瓣片采用局部校形工装进行局部校形处理。由于采用了上述方法，整个过程不涉及到热加工，一次可以成形6或8块分瓣，使用的模具简单且可用于多种规格的产品制造，从而达到避开热加工、提高工作效率、节能降耗的目的。本发明的双R曲面工件的冷作方法，首先避免材料因热加工而性能受影响，从而实现节能降耗；其次可提高工作效率且制造工装结构简单，适用范围广，从而降低制造成本。本发明的双R曲面工件，先经过压制模具，将坯料形成一边长一边短，且两边相互垂直的坯件，两边之间为过渡圆弧，形成了第一个R曲面，再将多个坯件的端部依次焊接固定， 在卷板机上制成半径3 5m的弧形，也即每片瓣片形成了第二个R曲面，且该R曲面的半径 ^ 5m，即直径3 10m，将多个单片的瓣片的端部对接，能够形成直径3 IOm的圆环，因此当整个工件完成后，结合筒体和地板，能够形成直径大于等于IOmm的圆筒形结构，因此本发明能够适合公称直径大于10米的双R曲面工件的冷作加工，由于第一个曲面第一步已经压制成，再卷板机上制造第二个曲面时，由于经过卷板机进行卷制，沿第二曲面的中心形成圆弧的过程中，使得第一过渡圆弧面外表的垂直方向上缓慢形成圆弧，即该过渡圆弧的外表被均勻地卷弯，最终形成第二弧面，所以两个圆弧的交接处过渡平缓均勻，且制造方便快捷。 本发明的双R曲面工件的冷作方法，操作简便，工作效率高，且耗能少，成本低廉，适合公称直径大于10米的双R曲面工件的冷作加工。本发明的双R曲面工件的冷作方法，步骤3)中，点焊采用电弧焊或者氩弧焊进行； 且焊接时，湿度不大于50% ；且在焊接过程中，背对的两工件的结合处，每间隔150 200mm， 焊接30 50mm的长度。由于采用了上述方法，在满足湿度小于等于50%的情况下，才能够保证焊接的牢固，且将背对的两工件的结合处，采用间段焊接，即每间隔150 200mm，焊接30 50mm的长度，在保证背对的两工件的牢固之余，保证后续工序在拆卸的时候，能够轻易地拆卸掉， 同时不会对背对的两个工件造成损坏，保证整个工序完成后，所生产的产品达到要求。本发明的双R曲面工件的冷作方法，步骤5)中，所检查瓣片的形状偏差为，单个瓣片的弧形的弧长偏差< 5mm，长边与短边之间的垂直度偏差< 2mm，过渡圆弧的弧长偏差 ^ Imm0由于采用了上述方法，只有检查出的单个瓣片的弧形的弧长偏差，长边与短边之间的垂直度偏差，过渡圆弧的弧长偏差达到要求，即单个瓣片的弧形的弧长偏差< 5mm，长边与短边之间的垂直度偏差< 2mm，过渡圆弧的弧长偏差< 1mm，才能够保证每片瓣片能够达到生产的需要，才无需经过校形处理，否则，需要将单个瓣片进行局部校形处理，使得其达到标准，满足生产需要。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是
1.本发明的双R曲面工件的冷作方法，操作简便，工作效率高，且耗能少，成本低廉；
2.本发明的双R曲面工件的冷作方法，适合公称直径大于10米的双R曲面工件的冷作加工，采用该方法可以避开工件的热加工，可提高工作效率，节能降耗，使用范围广。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中 图1是本发明制造的产品在工程中应用的示意图2是本发明制造的产品(过渡段)结构示意图； 图3是此类结构产品的传统成形模具结构示意图； 图4是本发明压制模具的结构示意图； 图5是本发明卷制模具的结构示意图；图6是本发明局部校形工装结构示意图； 图7本发明中制作的坯料； 图8本发明中制作的坯件； 图9本发明中焊接后的物件； 图10本发明中制成圆弧后的物件； 图11本发明所制成的具有双R曲面的物品； 图12是图11的仰视图中标记1-过渡段、2-筒体、3-底板、4-传统冲压下模、5-传统冲压上模、6-压制模具(下模)、7_压制模具(上模)、8_支撑环、9-卷板机下辊、10-工件(过渡段分瓣)、11_定位环、12-卷制模具(上模)、13-卷板机上辊、14-校形工装支撑平台、15-调整垫块、16-待校工件(过渡段弧形分瓣)、17-校形工装上模。
具体实施例方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1、图2、图4至图11所示，本发明的双R曲面工件的冷作方法，通过以下步骤实现
1)切割下料，机械加工去掉切割热影响区，加工成坡口，制成坯料；
2)将坯料置于压制模具上，经压制模具下模6、压制模具上模7配合，采用工装辅助折弯，使得坯料形成一边长一边短，且两边相互垂直的坯件，所述坯件的两边之间形成过渡圆弧，该过渡圆弧的半径3 5m，形成该工件的第一个曲面；
3)然后将2或4或6或8块块坯件的端部依次对接(本例中采用6块坯件的端部依次对接，当然根据本发明的原理，可以采用2或4或6或8或10块等偶数块的坯件相互焊接)， 使得相邻两块坯件的端部相互对接，把对接后的两件工件背对背点焊固定，焊采用电弧焊或者氩弧焊进行；且焊接时，湿度不大于50% ；且在焊接过程中，背对的两工件的结合处，每间隔150 200mm，焊接30 50mm的长度；
4)再在卷板机上通过卷制模具的卷板机下辊9与卷制模具上模12配合，并利用支撑环 8卷制成弧形，使得该弧形的半径3 5m，形成该工件的第二个曲面，即该曲面的直径3 IOm, 也就是每个瓣片的第二个曲面的弧形半径3 5m，并编号、拆分成单个瓣片；
5)检查瓣片的形状偏差，以满足单个瓣片的弧形的弧长偏差<5mm，长边与短边之间的垂直度偏差< 2mm，过渡圆弧的弧长偏差< 1mm，否则对超标的瓣片采用局部校形工装进行局部校形处理。本发明的双R曲面工件的冷作方法，先制作如图7所示的坯料，坯料的四周需机械加工去除切割热影响区，并机械加工坡口，所述坡口为双” V”形结构，坡口采用铣床与刨床进行加工，加工后尺寸精度满足设计要求，且在坯料上化制折弯基线，用于压制模具时的位置摆放；然后在图4所示的压制模具上，压制成如图8所示的坯件，该坯件中过渡圆弧的中线刚好是该折弯基线，形成本发明的工件的第一个弧面，；然后将6块坯件组焊成如图9所示的工件结构，当然根据该原理，也可以采用其它偶数块的块坯件组焊成，再在如图5所示的工装上卷制成形大圆弧，成形后如图10所示的结构，也即形成了本工件的第二个圆弧， 且该圆弧的半径大于等于5mm，也即该圆弧的直径大于等于10mm，使得整个工件为公称直径大于10米的双R曲面工件，再沿拼缝切割成分块，如图11所示，最后检查各分块尺寸，对尺寸偏差超标的分瓣在图6所示的工装上校形即可，将检验合格后的工件拼接能够形成直径大于等于10米的圆弧，当结合筒体和地板时，能够制成公称直径大于10米圆筒形结构， 因此本发明的双R曲面工件的冷作方法，适合公称直径大于10米的双R曲面工件的冷作加工。本发明的双R曲面工件的冷作方法，操作简便，工作效率高，且耗能少，成本低廉； 适合公称直径大于10米的双R曲面工件的冷作加工，采用该方法可以避开工件的热加工， 可提高工作效率，节能降耗，使用范围广。本发明的双R曲面工件的冷作方法，具有制造成本低、效率高、尺寸容易控制、过渡处钢板减薄量小等优点。本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
权利要求
1.一种双R曲面工件的冷作方法，其特征在于通过以下步骤实现切割下料，机械加工去掉切割热影响区，加工成坡口，制成坯料；将坯料置于压制模具上，经压制模具下模(6)、压制模具上模(7)配合，采用工装辅助折弯，使得坯料形成一边长一边短，且两边相互垂直的坯件，所述坯件的两边之间形成过渡圆弧；然后将2或4或6或8块坯件的端部依次对接，把对接后的两件工件背对背点焊固定；再在卷板机上通过卷制模具的卷板机下辊(9)与卷制模具上模(12)配合，并利用支撑环(8)卷制成弧形，该弧形的半径3 5m，并编号、拆分成单个瓣片；检查瓣片的形状偏差，对超标的瓣片采用局部校形工装进行局部校形处理。
2.如权利要求1所述的双R曲面工件的冷作方法，其特征在于步骤3)中，点焊采用电弧焊或者氩弧焊进行；且焊接时，湿度不大于50%;且在焊接过程中，背对的两工件的结合处，每间隔150 200mm，焊接30 50mm的长度。
3.如权利要求1或2所述的双R曲面工件的冷作方法，其特征在于步骤5)中，所检查瓣片的形状偏差为，单个瓣片的弧形的弧长偏差< 5mm，长边与短边之间的垂直度偏差彡2mm，过渡圆弧的弧长偏差彡1mm。
全文摘要
本发明公开了一种双R曲面工件的冷作方法，属于双R曲面的工件的制作方法领域。本发明的双R曲面工件的冷作方法，通过以下步骤实现1)制作坯料；2)制作坯件；3)将坯件对接，并背对背点焊固定；4)再在卷板机上制成弧形，并编号、拆分成单个瓣片；5)检查，并局部校形处理。本发明的双R曲面工件的冷作方法，操作简便，工作效率高，且耗能少，成本低廉；适合公称直径大于10米的双R曲面工件的冷作加工，采用该方法可以避开工件的热加工，可提高工作效率，节能降耗，使用范围广。
文档编号B23P15/00GK102319986SQ20111024632
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者段启勇, 池凤琼, 邹生智, 陈启辉, 陈安 申请人:四川科新机电股份有限公司