本發明專利技術公開了一種船用厚板彎形的加工工藝，船用厚板在加工前為一平面，船用厚板在加工后要求中部曲率半徑小、兩端部曲率半徑大，采用分段冷彎成形加工的方法，第一，對船用厚板的所述兩端部使用活絡模具加工；第二，對船用厚板的中部使用墊壓模具加工。本發明專利技術的自制模具簡單實用，并具有可調節功能，能適應較大范圍的高強度厚板加工成形要求，能在同一壓力載荷下加工出符合不同工程要求的厚板曲面產品，加工的產品表面線形和順，壓痕淺淡，完全符合使用要求，使高強度厚板的加工難題得到了緩解，對5100TEU集裝箱船的生產具有促進作用。避免了單純采用墊壓法工藝，變形阻力大，容易產生明顯的壓痕、拉劃傷和擠壓傷的質量缺陷問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種板材冷彎加工工藝，特別涉及一種船用厚板彎形的加工工藝。
技術介紹
加工具有高強度、抗變形能力的、線形較復雜的船用厚板，對成形設備的選用有一定的限制。施工的難點在于按照企業現有的設備不能滿足既使這類零件的加工符合施工條件，又使設備的彎形力能符合材料變形的需要；從板材冷彎工藝來講，材料對變形的適應能力除了與材料本身的種類、成分、內部組織結構有關以外，還與材料變形時的力學狀態、變形速度、邊界條件等因素有關。因此，通常需要采用墊壓法，這與常規施工方法相比，施加同樣的作用力，通過縮小工件與壓模的有效接觸面積，使工件受壓部位單位面積的壓強增大，其變形區域可以獲得較好的彎形效果。但是，采取這種方法使工件受壓部位產生較大的擠壓力，使加工件表面產生較明顯的質量缺陷如壓痕、擠壓傷。隨著造船技術的發展，對產品的尺寸精度和外觀質量的要求越來越高，因此，在常規通用模具上采用墊壓法難以確保產品的成形質量滿足生產需要。而且，在缺乏大量實踐數據的支持下設計的專用模具，很難取得較好的成形效果。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種操作方便、工藝可控性強的船用厚板彎形的加工工藝。為解決上述技術問題，本專利技術船用厚板彎形的加工工藝，所述船用厚板在加工前為一平面，所述船用厚板在加工后要求中部曲率半徑小、兩端部曲率半徑大，其特征在于采用分段冷彎成形加工的方法，第一，對所述船用厚板的所述兩端部使用活絡模具加工，所述活絡模具包括活絡底板、活絡墊塊、活絡支架和擋板，所述活絡底板上設置活絡墊塊，所述活絡墊塊上設置活絡支架，所述活絡支架由所述擋板限位；第二，對所述船用厚板的所述中部使用墊壓模具加工，所述墊壓模具包括一墊壓底板，所述墊壓底板頂面兩側各設置一墊棒，所述兩墊棒平行設置，所述兩墊棒的外側各設置一加強筋板，所述加強筋板固定在所述墊壓底板上，所述兩墊棒與所述墊壓底板形成凹槽。優選地，步驟一中，調整所述活絡模具的所述活絡墊塊的位置和高度，將所述船用厚板的所述端部放置在所述活絡模具上，一次冷彎成形，然后用木樣進行檢驗是否合格。優選地，步驟二中，按照所述中部的設計要求選用不同半徑的所述墊棒，調整好所述兩墊棒的距離，將所述船用厚板的所述中部對稱放置在所述兩墊棒上，進行多次冷壓成形，所述多次冷壓成形均對稱進行。進一步地，所述中部局部圓弧與設計要求不符的部分，校正至對樣。優選地，所述船用厚板進行冷彎成形工藝后，再對所述船用厚板上未達到設計要求的部位進行熱彎處理。進一步地，所述熱彎處理的加熱溫度不超過650°C。進一步地，所述熱彎成形后，用木樣對所述船用厚板進行檢驗，對仍不符合設計要求的部位再進行熱彎處理，直至所述船用厚板全部符合設計要求。本專利技術的自制模具簡單實用，并具有可調節功能，能適應較大范圍的高強度厚板加工成形要求，能在同一壓力載荷下加工出符合不同工程要求的厚板曲面產品，在實踐過程中形成了配套使用的操作工藝，加工的產品表面線形和順，壓痕淺淡，完全符合使用要求，使高強度厚板的加工難題得到了緩解，對5100TEU集裝箱船的生產具有促進作用。避免了單純采用墊壓法工藝，變形阻力大，容易產生明顯的壓痕、拉劃傷和擠壓傷的質量缺陷問題。附圖說明圖I是活絡模具的結構示意圖。圖2是墊壓模具的結構示意圖。 圖3是船用厚板加工后的結構圖。圖4是活絡模具的使用參考圖。圖5是墊壓模具的使用參考圖。附圖標記如下11、活絡底板 22、墊棒12、活絡支架 23、加強筋板13、擋板24、凹槽14、活絡墊塊 31、中部21、墊壓底板 32、端部具體實施例方式下文將參照附圖對本專利技術船用厚板彎形的加工工藝進行詳細描述。本專利技術為了解決現有技術中的不足，提供了一種操作方便、工藝可控性強的船用厚板彎形的加工工藝。并且通過自行設計的活絡模具及墊壓模具的組合，使高強度厚板在彎形時能保持良好的外觀質量。船用厚板在加工前為一平面，船用厚板在加工后要求中部31曲率半徑小、兩端部32曲率半徑大，如圖3所示。其中，AB段、DE段為兩端部32，BCD段為中部31。本專利技術對船用厚板的加工采用分段冷彎成形加工的方法，第一，對船用厚板的兩端部32使用活絡模具加工，如圖I所示，活絡模具包括活絡底板11、活絡墊塊14、活絡支架12和擋板13，活絡底板11上設置活絡墊塊14，活絡墊塊14上設置活絡支架12，活絡支架12由擋板13限位；第二，對船用厚板的中部31使用墊壓模具加工，如圖2所示，墊壓模具包括一墊壓底板21，墊壓底板21頂面兩側各設置一墊棒22，兩墊棒22平行設置，兩墊棒22的外側各設置一加強筋板23，加強筋板23固定在墊壓底板21上，兩墊棒22與墊壓底板21形成凹槽24。步驟一中，調整活絡模具的活絡墊塊14的位置和高度，將船用厚板的端部32放置在活絡模具上，一次冷彎成形，然后用木樣進行檢驗是否合格。采用壓力機床對船用厚板施加壓力。步驟二中，按照所述中部31的設計要求選用不同半徑的所述墊棒22，調整好所述兩墊棒22的距離，將所述船用厚板的中部31對稱放置在兩墊棒22上，進行多次冷壓成形，多次冷壓成形均對稱進行。每次冷壓成形均為小幅度壓彎，分3-4次將船用厚板的中部31壓彎到位。中部31局部圓弧與設計要求不符的部分,校正至對樣。船用厚板進行冷彎成形工藝后，對于船用厚板內還沒有符合線形要求，但已經無法用冷彎手段進行校正的部位，進行熱彎處理。熱彎處理的加熱溫度不超過650°C。加熱溫度最好不要超過500°C 650°C，防止加熱后材料的組織-晶粒粗化，造成成形件組織的不均勻，使產品內在的質量不穩定。 熱彎成形后，用木樣對船用厚板進行檢驗，對仍不符合設計要求的部位再進行熱彎處理，直至船用厚板全部符合設計要求。針對厚板在塑性變形的過程中要求變形保持連續性，但是變形部分所產生的應力、位移速度不可能是任意的，是受到一定條件的約束，我們通過工裝設備的選定，以及制定工藝方案，在試壓過程中分析變形的外部條件。比如變形的力學狀態、應變速度、邊界條件等因素，設計出符合要求的壓彎模具，以求掌握在不同的應力下厚板塑性變形的狀態。由于材料本身的幾何參數對成形性的影響比較復雜，目前只能通過模具和材料接觸的受壓彎曲部位曲面的獨立變形和材料整體變形的程度，來判斷材料受壓變形區域的是否會產生質量缺陷。在生產中常常是進行估算或憑經驗判斷決定。現在活絡模具給可以通過調整和優化壓彎模具的參數，能改變材料塑性變形狀態的條件，從而改善其彎形的屈服狀況。活絡模具如圖I所示。在壓力機床的最大工作載荷已確定的情況下，采取分段加工的方法，把AB段和的DE段線形比較平緩，用一套活絡模具進行加工，使機床的工作壓力處于板料所需的校正彎形力狀態。據不同的施工工藝階段選擇不同的彎形方式，而且根據工件線形的特點選用不同的模具，并且在此基礎上制定比較合理的加工順序，對船用厚板彎形后出現的質量問題作技術處理。第一，活絡模具是單向彎曲通用模，具有的對其本身進行調節和修正模具形狀的功能，在相同的工作壓力下，在一定范圍內對工件塑性變形條件具有決定性作用，通過改變墊塊的高度和支撐在墊塊與底板之間的船用厚板的長度，來改變船用厚板的塑性變形的條件，通過掌握這種調控方法來改變彎形過程中的塑性狀態。這是與常規作業不同的地方。第二、常規的船用厚板變形在設備工作壓力達到最大后，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種船用厚板彎形的加工工藝，所述船用厚板在加工前為一平面，所述船用厚板在加工后要求中部(31)曲率半徑小、兩端部(32)曲率半徑大，其特征在于：采用分段冷彎成形加工的方法，第一，對所述船用厚板的所述兩端部(32)使用活絡模具加工，所述活絡模具包括活絡底板(11)、活絡墊塊(14)、活絡支架(12)和擋板(13)，所述活絡底板(11)上設置活絡墊塊(14)，所述活絡墊塊(14)上設置活絡支架(12)，所述活絡支架(12)由所述擋板(13)限位；第二，對所述船用厚板的所述中部(31)使用墊壓模具加工，所述墊壓模具包括一墊壓底板(21)，所述墊壓底板(21)頂面兩側各設置一墊棒(22)，所述兩墊棒(22)平行設置，所述兩墊棒(22)的外側各設置一加強筋板(23)，所述加強筋板(23)固定在所述墊壓底板(21)上，所述兩墊棒(22)與所述墊壓底板(21)形成凹槽(24)。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張志華，王興忠，楊建華，王偉豐，桑帥，
申請(專利權)人：上海江南長興重工有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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