圓弧等距多波節板成型方法及裝置的製作方法

2023-11-08 07:04:32

專利名稱:圓弧等距多波節板成型方法及裝置的製作方法
本發明是圓弧等距多波節板成型方法及模具的機械複合模裝置，適用於鍋爐、冶金、化工領域受熱面多方向性膨脹、收縮的密封裝置。
波形較深的節板通常採用一波節一道壓制工序或多波節多道壓制工序的方式製做。前者(圖2)是板材a放在下模2定位後，由上模1壓製成一個波節，重複上述動作後，才可得到所需波節數量。採用這種方法的主要缺點是勞動強度大，生產效率低，節距不易控制，特別是壓制延伸率低的材料時，更容易產生裂紋。再者，由於材料是單側衝壓，導致波節板成型後殘餘應力分布不均，出現波節板變形現象，影響使用效果。而後者，如日本專利特許出願公開昭58-13415所述(圖3、圖4、圖5)，先通過相互嚙合的一對齒輪3、4，首先使板材滾壓成b1的形狀，然後藉助模具擠壓成矩形節板b2。圖3表示用齒輪預成形的剖面圖，圖中板材b由驅動裝置帶動齒輪3、4將板材b軋製成b1形狀，經預成形板加工成矩形波節板的第二道工序是圖4中的波節板b1的波峰部分置於下模具的梳形凸塊(14)的頂部，操作壓頭(5)向加壓板(6)加壓，上模梳形凸塊(13)插入b1的波谷而下壓，壓力通過上模支承(7)和加壓板(6)之間的彈性體(15)定時加壓，滑壓(12)壓住b1的左端時，上模下降，兩模的彈簧收縮沿著導棒(9、10)移動，最後合攏(圖5)。這時，滾柱(8、11)由箭頭方向移動上、下模，使波峰之間的節距縮小，波節變深。成型動作完成後，壓頭(5)脫開，上模上升，通過彈簧的彈性恢復，沿著導棒(9)恢復到加工前的位置。
上述方法能夠克服多波節板成型後變形及成型問題，但對板材的塑性、韌性等綜合性能要求高，且需軋制、擠壓專用設備來滿足製造需要，所以，波節的製作成本高，工藝複雜，由於齒輪軋制的限制，不適宜製作距深比小的波節。
本發明目的在於克服上述兩種方法的缺陷，利用正、反向連續壓制彎曲成型原理，採用機械複合模裝置垂直移動，在普通壓力機上一次壓出距深比為0.5～0.7的圓弧等距多波節板。
本發明採用的正反連續壓制彎曲成型原理，是將薄鋼板材置於下模上，當上模下壓時，首先使薄鋼板材受垂直力的作用，將鋼板壓製成
形，即受正向壓力的結果。這樣，薄鋼板材在彎曲變形區發生塑性變形過程中，外層承受拉伸，內層受壓，致使橫截面發生形變，所產生的拉伸、壓縮力使材料中留有部分應力。這時，在材料
區域的中心，強制施加反向壓力，使
區域以
的形式向塑性變形發展，壓制
區域產生的應力與壓制
的力相抵。隨著壓制過程的繼續進行，最終使圓弧等距多波節壓製成型。
本發明的機械複合模裝置，是由上、下模(圖6)兩部分構成。上模部分的頂板(16)是通過螺栓連接，安裝在壓力機活動橫梁上固定上模裝置，彈簧(17)起保證上模中間梳形塊(24)在向上運動時，繼續對已彎曲板材的壓緊作用，上模固定塊(18)、上模中間連板(19)、筋板(20)、活動墊塊(21)是在板材開始彎曲時對上模中間梳形塊(24)傳遞力的作用，上模梳形塊(22)、上模側板(23)、上模中間梳形塊(24)能上下運動，下模部分的拉簧鉤特種螺栓(25)、下模側板(26)、拉伸彈簧(27)、定位板(28)能調節定位。擱料板(29)、上定塊(30)能保證下模動梳形塊(31)同步，並用於彈簧(34)定位。下模動梳形塊(31)、深槽塊(32)、定位擱料支架(33)、彈簧組(34)、支架貼板(35)、傍梳形塊(36)、中間固定梳形塊(37)、下模活動墊塊(38)能在板料開始彎曲時，支承下模中間動梳形塊作用。滑槽塊(39)能保證下模動梳形塊(31)定向運動，筋板(40)、底板(41)工作時固定在壓力機工作檯上。
本發明的實施過程首先調整上、下模間隙，使間隙值均等。隨後，按板材工藝尺寸調節好定位板(28)，將板材放到擱料平板(29)上，便可啟動壓力機，當上模向下運動時，上模中間梳形塊(24)把板材壓下彎曲成一定幾何形狀(圖7)時，上模暫時停止向下運動，上、下模墊塊(21、38)退出支承位置後，下模動梳形塊滑落到底部，上模繼續向下運動，繼續壓延，這時，彈簧(17、34)受到壓縮，彈簧(27)則受拉伸，板材在本裝置中繼續進行正、反方向的彎曲變形。當上模運動到與下模吻合時，則完成圓弧等距多波節板壓制(圖8)。完成上述過程後，上模回升，由兩組彈簧(27、34)作用於動梳形塊(31)上，將圓弧等距多波節板自動頂出(圖9)，即完成整個工作過程。如重複上述動作，可得到距深比為0.5～0.7、長度在0.3～5米、材料厚度在0.5毫米～5毫米的圓弧等距多波節板。
本發明壓製件材料12Cr1MoV、，1Cr18Ni9Ti，材料厚度＝2毫米，波節高H＝80毫米，波節間距50毫米，圓弧連接R＝10毫米。上、下模梳形塊厚度為20毫米，高度為120～180毫米之間，材料為合金工具鋼，需經過特殊熱處理工藝，使梳形塊表面硬度達到HRC48～52，表面光潔度要求
7～
10之間，上、下模中的彈簧均是φ62毫米，材質是60Si2Mn，熱處理後硬度需達到HRC40～50，其中HRC在44～48之間為最佳範圍，主要部件達到上述工藝要求後，即可完成圓弧等距多波節板的壓制。
本發明的最大優點在於板材經正、反向連續壓制彎曲一次成型，本成型方法操作簡單，生產效率高，成型質量好，適用於批量生產，可用於壁厚、波節、材質不同，形狀類同的波節板的製作。本波節板可用普通壓力機壓制，所壓製出的圓弧等距多波節板適用於多方向性膨脹、收縮的密封裝置上。
圖1圓弧等距多波節板。圖中L表示長度方向;H表示高度方向;寬度方向未注。
圖2以一個波節一道工序形式加工多波節板工作方法。
圖3齒輪軋制方法示意。
圖4齒輪軋制後，成型加工前的模具及板材位置示意。
圖5成型加工示意。
圖6、本發明一次成型機械複合模裝置示意。
圖7、本發明開始成型示意。
圖8、本發明成型示意。
圖9、本發明成型後，自動頂出示意。
圖中的Ca、Cp、Ci、是各不同成型過程中板材示意。
權利要求
1.一種用於壓制圓弧等距多波節板的成型方法及由上、下模組成的梳形塊向下運動後作水平方向移動擠壓成型及兩組彈簧作用於動梳形板上完成自動脫模裝置，其特徵在於利用正、反向連續彎曲變形，在普通壓力機上採用上模垂直運動的機械複合模裝置，將圓弧等距多波節板一次壓製成型。
2.據權力要求1所述，其特徵在於所壓制圓弧等距多波節板波距與波深之比在0.5～0.7範圍內。
3.據權力要求1、2所述，其特徵在於所壓制圓弧等距多波節長度在0.3～5米之間。
4.據權力要求3所述，其特徵在於所壓制圓弧等距多波節板材料厚度在0.5毫米～5毫米之間。
5.據權力要求1所述，其特徵在於壓制過程分兩步進行，第一步是上模向下運動，中間梳形塊24與下模動梳形塊31吻合時，上模回位，抽出上、下模活動墊塊21、38，使下模動梳形塊31滑落到底;第二步是上模繼續下壓，直至與下模梳形塊全部吻合而形成圓弧等距多波節板。
6.據權力要求4所述，其特徵在於圓弧等距多波節板成型方法適用於材料壁厚、波節不同、形狀類同的圓弧等距多波節板。
7.據權力要求6所述，其特徵在於機械複合模適用於壁厚、波節、材料不同，形狀類同的圓弧等距多波節板。
專利摘要
本發明屬壓力加工及模具領域中的技術。主要是利用正、反向連續壓制彎曲成型原理，採用機械複合模裝置沿垂直方向移動，壓製出波距與波深之比在0.5～0.7，波形板長度在0.3米～5米範圍內的圓弧等距多波節板。本發明的主要特徵是可以在普通壓力機上採用機械複合模裝置，對厚0.5～5毫米板材連續進行正、反向壓制彎曲後，一次成型，壓製出的圓弧等距多波節板，適用於多方向性膨脹、收縮的密封裝置上。
文檔編號B21D13/02GK87100345SQ87100345
公開日1988年3月16日 申請日期1987年1月9日
發明者李宇峰, 陳榮舫, 季積慶 申請人:東方鍋爐廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan