[发明专利]子弹头形体制造工艺

说明书

技术领域

本发明属于一种钢结构制造工艺，尤其是子弹头形体制造工艺。

背景技术

目前国内大型铆装钢结构中的旋转体都是手工放样制作胎具后进行热冲压而成的。胎具采用手工放样制作，强度大，精度差；旋转体热冲压成型难，冷校形难度大。

一般大型的钢结构罩棚的四根主体除了起支撑作用外，它顶端子弹头型的端头成为该建筑的主要特色性结构。该子弹头形体端头有以下几个特征：

①小口直径400mm，大口直径2000mm若用传统方法制作胎具，冲压过程中斜度过大，不能保证其成形效果；

②纵向向心截面为半径14212mm的弧线，横向截面为不同直径的圆，使得在冲压过程中，两侧成形困难；

③子弹头形体高4m，必须进行分段冲压，同时考虑冲压设备油压机性能，进行分3段，每段分1/4冲压；

④子弹头形体厚度只有22mm铆装组对、焊接工艺和施工具有较大的难度。

具体到本子弹头形体的特殊结构，手工放样制作的胎具满足不了冲压要求；子弹头形体分块以后的冲压件边缘是圆弧形，在冲压成型过程中，周边容易起褶皱，导致无法校形；子弹头小口内径只有400mm，在胎具制作过程中还要加入切割余量和胎皮厚度，直径会更小，要将钢板和两层胎皮62mm的钢板压出内径只有300mm左右的弧度相当困难；子弹头形体胎具尺寸过大，校形过程比较困难；子弹头形体高4米，将其分成了3段冲压，每段又有4片组对，保证各项尺寸困难；子弹头形体壁厚只有22mm，焊接过程中，需要对称焊接，空间狭小，天气炎热，施工环境不利，焊接质量很难保证。

发明内容

本发明的目的是提出一种新型的加工大型铆装钢结构中旋转体的方法，解决传统的手工放样制作胎具后进行热冲压过程中存在的冲压胎具制作难度高、热冲压成型难、冷校形难度大、组对困难、焊接变形控制难等问题。本发明为解决上述难题的具体技术方案如下：

(一)制作胎具：利用三维软件绘制实体，再根据胎具中的胎皮厚度对实体进行抽壳，将实体旋转后截取实际尺寸，详细取各点的坐标。综合考虑胎具的反弹量和膨胀系数，设计出上下胎具的相应尺寸。

(二)热冲压控制：在胎具的两侧加固定位弧板，控制成型，调整放料的位置，冲压过程中板料的下降速度均匀；

(三)冷校形控制：选取合适的回弹量和膨胀系数，分次快速冲压。

(四)组对：将分为三段的子弹头形体，进行整体组装。

(五)焊接控制：制定合理的焊接工艺，使用双面手工焊接，单面焊一半以后，在弹头形体内部，进行清根焊接；并在子弹头形体内部打上支撑。

有益效果：采用本发明的技术方案，明显缩短了子弹头形体的制造周期；胎具制作精度高，提高了质量合格率；节约了人工，降低了施工成本。

附图说明

图1为子弹头示意图

实施例1

运用三维设计软件制作胎具：将子弹头形体旋转一个角度以后，胎具立筋就是椭圆的弧线；用智能电脑放样进行制作，根据子弹头形体的尺寸，利用三维零件设计软件，绘制出立体图形，再根据胎具中的胎皮厚度对实体进行抽壳；截取截面图形，对图形进行筛选，得出胎具的基本尺寸；在取得胎具的基本数据以后，综合考虑胎具的反弹量和膨胀系数，设计出上下胎具的具体尺寸，制作成号料样板后，进行号料、切割、组对、焊接、打磨修形，这就完成了胎具的初步制作；子弹头的形体较高，分成三段，1/4等分，进行分段冲压；共制作三套(6个)胎具。

实施例2

胎具修形：子弹头形体的纵截面轮廓线为弧形，在冲压过程中，在胎具的两侧加上圆弧板以控制料板的成型；用一块Q235A板进行了实验验证冲压工艺和成型效果。

实施例3

对子弹头形体冲压的过程：控制小口成型，采取冲压时不是一次到位，而是冲压到一半时，提起冲头，加垫铁趁热修形后，再冲压到位。

实施例4

子弹头形体分三段冲压：最上段规格为Φ1029/Φ400×1000，调整上下胎具的冲压间隙和放料的位置，控制板料在胎具内的下降速度均匀，即完成子弹头形体的热冲压。

实施例5

子弹头形体的中段和下段的冲压：中段尺寸为：Φ1576/Φ1029×1200，下段的尺寸为：Φ2000/Φ1576×1800；冲压时，冲头的下落速度均匀，控制好料的摆放位置和启压温度以及冲压速度。

实施例6

子弹头形体的焊接工艺：将弹头形体进行整体组对，将中间部位进行焊接固定；在子弹头形体的上口和下口处，分别打上大小相适应的十字支撑，控制弹头形体的变形；在弹头形体的外面进行焊接，然后进入子弹头形体的里面进行清根、焊接；再回到外面继续施焊；为控制焊接变形量，有两名焊工分别从弹头形体的里面和外面，同时进行对称焊接，并随时跟踪检查尺寸，及时根据现场实际情况调整施工；通过频繁的掉转、翻动子弹头形体以及采用合理的焊接工艺，即完成了子弹头形体的制造。