[发明专利]一种用于高强钢薄壁圆筒外型调整的校形工装

说明书

一种用于高强钢薄壁圆筒外型调整的校形工装，将半圆形的下抱箍与上抱组合为圆环，并使该圆环的内径与薄壁圆筒的外径相同。在所述上抱箍半圆环顶点的平面上安装有压紧螺栓；压紧板位于所述压紧螺栓下方。压紧板与薄壁圆筒的变形区域相对应，通过若干个压紧螺栓施力于压紧板，使该压紧板沿径向向薄壁圆筒中心方向挤压薄壁圆筒的变形区域，使其变形至满足设计要求。本发明为直径不大于1000mm，壁厚不大于4mm的高强钢薄壁圆筒在旋压、焊接或热处理局部变形时的外型局部变形调整的校形工装，同时保证校形过程对构件的材料性能无影响，具有结构简单，操作方便，校形效果好的特点。

技术领域

本发明涉及一种用于机械行业金属圆筒校形的机械装置，具体是一种用于高强钢薄壁圆筒外型局部变形调整的校形工装。

背景技术

一般高强钢薄壁圆筒经过旋压、焊接及热处理后易出现局部变形(多为鼓包)。现有的方法是不断提高机械加工前圆筒的圆度和直线度，以消减旋压、焊接及热处理后的变形幅度，但无法避免上述处理后局部变形现象。当出现鼓包或沿径向朝外变形情况时，一般采取人力校形与二次热处理配合处理，会导致圆筒材料性能下降，而且费力。根据国际钢铁协会ULSAB项目组的定义，所述高强钢是指屈服强度为210～550Mpa的钢。

通过检索国内外的专利文献和论文数据库发现，“长圆筒薄壁结构局部电弧加热校形方法”(CN103521557A)采用局部电弧加热方法对焊后薄壁长圆筒环焊缝进行校形，针对两节薄壁圆筒环焊缝位置焊后变形问题，通过局部电弧加热实现校形目的，主要应用于圆筒环焊缝焊后不满足圆度及直线度等情况，对于非焊缝位置的圆筒表面无法完成校形。“一种薄金属筒形件进行热校形的装置”(公开号:CN206122396U)采用四片压紧板对接的工装筒，通过安装在其两端的两组同轴圆锥台施力校形，将薄金属筒形工件固定在工装筒上，在高温时通过双向施力外扩以达到校形目的，主要用于工件变椭或沿径向朝内变形，同时允许多次热处理的情况，对于有性能要求的高强钢圆筒无法进行热处理校形，同时工件鼓包或沿径向朝外变形情况无法完成校形。“一种圆度校形工装”(CN205496303U)采用撑环、螺杆、刚性弹片、连接凸环等组合而成，要求撑环的外径略小于校准薄壁圆筒件的内径，用螺栓将撑环收紧后放入薄壁圆筒件内，调整螺栓使撑环撑开，薄壁圆筒件在撑环的作用下达到校圆目的，主要用于工件变椭或沿径向朝内变形的情况，对于圆筒鼓包或沿径向朝外变形情况无法完成校形。

发明内容

为克服现有技术中存在的不能用于筒形或圆形工件校形的不足，本发明提出了一种用于高强钢薄壁圆筒外型调整的校形工装。

本发明包括下抱箍、上抱箍、压紧螺栓、压紧板、连接螺栓。将半圆形的下抱箍与上抱组合为圆环，并使该圆环的内径与薄壁圆筒的外径相同。在所述上抱箍半圆环顶点的平面上安装有压紧螺栓；压紧板位于所述压紧螺栓下方。

所述上抱箍的半圆顶点处为平面，该平面的下表面有凹槽，使得上抱箍与薄壁圆筒表面形成安放所述压紧板的空间。所述平面的外形尺寸略大于设计的变形区域的外形尺寸。所述半圆形上抱箍的两端有径向凸出的连接耳片。在所述平面均布有多个压紧螺栓的安装孔。

所述压紧板为弧形，该压紧板的弧度与薄壁圆筒外圆周表面的弧度相同。该压紧板的外形尺寸与设计的变形区域的外形尺寸相适应。在该压紧板表面均布有多个螺纹盲孔，并使各所述螺纹盲孔的中心线与位于上抱箍平面的压紧螺栓安装孔同轴。

所述圆环与薄壁圆筒装配后，所述上抱箍上的压紧板位于压紧螺栓与薄壁圆筒中间，并使该压紧板与该薄壁圆筒上的变形区域相对，通过压紧螺栓施力挤压薄壁圆筒实现校形。

本发明为直径不大于1000mm，壁厚不大于4mm的高强钢薄壁圆筒在旋压、焊接或热处理局部变形时的外型局部变形调整的校形工装，同时保证校形过程对构件的材料性能无影响。

本发明中，压紧板与薄壁圆筒的变形区域对应，通过若干个压紧螺栓施力于压紧板，使该压紧板沿径向向薄壁圆筒中心方向挤压薄壁圆筒的变形区域，使其变形至满足设计要求。