[发明专利]高精度复合钢板椭圆护角冷压成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电工程金属结构制造中的高精度复合钢板椭圆护角制造方法，特别是一种高精度复合钢板椭圆护角冷压成型方法。

背景技术

高精度椭圆护角用于解决在高水头、大流速、泥砂含量高的工况下，防止大坝闸墩及闸门轨道、门楣护角过流面产生快速磨损及气蚀，提高大坝及闸门设备运行寿命和安全可靠性。三峡二期工程导流底孔炭钢椭圆形护角为热压成型工艺。因热压成型工艺，是将钢板在炉中加热红透后取出在模具中压延成型，出模后仍有几百度的温度，在自然冷却过程中，由于散热不均匀及受重力影响，使其椭圆曲面轮廓度和竖向直线度的误差远远大于设计标准(变形量最大达22mm)，也无法矫正。复合钢板椭圆护角如采用热压成型工艺不仅仍会出现上述问题，还会出现因不锈钢与炭钢的线胀系数不一致，导致在加热和冷却过程中的应力增加，变形增大甚至出现两者分离而造成产品报废。经过查新国外巴西伊泰普水电站护角为铸钢数控精加工护角，此种方法工艺复杂，生产成本非常高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高精度复合钢板椭圆护角冷压成型方法，可以克服热压成型带来的各种不利影响，同时确保各层材料间的结合力，提高曲面轮廓精度及竖向直线度(精度达2mm以内)，降低制造成本，提高制造工效，提高工程使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高精度复合钢板椭圆护角冷压成型方法，包括如下步骤：

1)、将设计椭圆形曲面展开，采用等离子数控切割机在复合钢板上进行下料，获得外形尺寸精确的工件；

2)、对工件的定位基准边进行机械加工；

3)、万能成型模具由上模和下模组成，下模设有工件定位挡块，该模具通过精加工；

4)、压制前先在工件上划出压制线，然后将工件放入上模和下模之间，压制时压制线对准压力机压力中心线；

5)、按照规定的压力等级加压同时使用经过精加工的椭圆形曲线样板进行检查，其间隙误差小于0.5mm。

所述的复合钢板具有2层或2层以上的结构。

所述的复合钢板，各层间线胀系数不一致。

所述的复合钢板材质为0Cr13Ni5Mo+Q345C。

本发明提供的高精度复合钢板椭圆护角冷压成型方法，与热压成型工艺相比，克服了热压成型的弊端，避免了材料间加热和冷却过程中的应力增加，确保了各层材料间的结合力，提高了曲面轮廓精度及竖向直线度(精度达2mm以内)。和铸造加工护角相比，成型工艺操作简单，形状易于控制。轮廓精度较热压成型护角和铸造加工护角显著提高，成型表面光洁度高。本发明提供的高精度复合钢板椭圆护角冷压成型方法，所需设备、模具简单，降低了制造成本，提高了制造工效和工程使用寿命。经过查新国内水利水电行业此前尚未有复合钢板椭圆护角冷压成型技术，国外巴西伊泰普水电站护角为铸钢数控精加工护角。本发明提供的高精度复合钢板椭圆护角冷压成型方法填补了国内空白。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的加工状态示意图。

图2是本发明加工的成品示意图。

图3是本发明加工工件的示意图。

具体实施方式

实施例：

高精度椭圆形护角采用0Cr13Ni5Mo+Q345C(4+20)不锈复合钢板制成，椭圆数学方程长轴为11000mm，短轴为3670mm，曲面弧长2500mm，曲面面积12m²。

高精度复合钢板椭圆护角外表面椭圆形轮廓经展开后，采用等离子数控切割机在复合钢板上进行下料，获得外形尺寸精确的工件3；

对工件3的定位基准边进行机械加工；

万能成型模具由上模1和下模2组成，下模2设有工件3定位挡块，该模具通过精加工；

压制前先在工件3上划出压制线，然后将工件3放入上模1和下模2之间，压制时压制线对准压力机压力中心线；

按照规定的压力等级加压同时使用经过精加工的椭圆形曲线样板进行检查，其间隙误差小于0.5mm。

图2为使用本发明方法所获得的带椭圆曲率的工件3示意图，图3为将工件3安装到护角上的成品示意图。

高精度复合钢板椭圆护角冷压成型方法主要用于水利水电工程闸门轨道、门楣的护角以及混凝土护角的成型加工，适用于各种不锈钢、碳钢及复合钢板。它与热压成型工艺和铸造加工护角相比，成型工艺操作简单，形状易于控制，曲面轮廓精度高，不锈钢表面光洁度高，所需设备、模具简单，生产效率高，加工成本低。