專利名稱：核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種薄板加工不平面度控制的方法，特別涉及一種核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法，屬于機械制造工藝領域。
背景技術(shù)：
壓水堆核電站是我國發(fā)展核電站所確定的堆型，而蒸汽發(fā)生器是其主要設備之一。以嶺澳核電站的蒸汽發(fā)生器為例，里面有4500根左右U形管子，直徑19毫米，熱交換用，靠1套9塊的管子支撐板與流量分配板限定這些管子的相對位置，并且確保介質(zhì)很好地在管子外面流動。每塊支撐板直徑3米左右，厚度30豪米，材料是不銹鋼的。上面約有9000個4葉梅花孔，如圖1、圖2所示，必須使數(shù)千根管子都順利通過所有支撐板的對應梅花孔，可見管子支撐板的制造難度非同一般。加工不平面度的控制為其難度之一，它必須控制在15mm以下，而法國克魯索工廠所提供的支撐板毛坯鋼板有大于12mm的，說明支撐板不平面度并不容易控制。壓水堆核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板直徑與板的厚度之比為100，其比值大于20，屬于彈性力學中的薄板。經(jīng)過加工，去掉9000個左右的4葉梅花孔后，支撐板成為大直徑圓形網(wǎng)孔薄板，像個篩子。從彈性力學的角度考慮，加工過程可以看作彈性基礎上受鉆頭或拉刀等集中力作用下的變形問題。從振動力學的角度考慮，是一個很大激振力作用下的彈性薄板的機械振動。而且是帶有多個不連通域的變剛度板。從金屬切削原理角度考慮，加工過程中薄板受切削力、切削熱、殘余應力、夾具壓緊力、墊板彈性變形恢復力、工件與刀具等綜合作用，薄板變形從三方面考慮彈性變形、屈曲變形和機械振動。綜上所述，核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度較難控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了控制在加工核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工中所產(chǎn)生不平面度，提供一種核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法，其特點是它采用“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法，它包括下列步驟1、使用平面座標系，以支撐板圓心為座標原點，沿著X、Y軸對稱劃分成多個方格區(qū)，每個區(qū)占支撐板面積的1/50-1/100；2、給上述的方格區(qū)編號，圓心所在的為1號區(qū)屬于1環(huán)，與1環(huán)相鄰的為2-9區(qū)屬于2環(huán)，與2環(huán)相鄰的10-25區(qū)屬于3環(huán)，與3環(huán)相鄰的26-49區(qū)屬于4環(huán)，與4環(huán)相鄰的50-69區(qū)屬于5環(huán)，根據(jù)支撐園板大小繼續(xù)編號，即從中心起向外順序為1、2、3......環(huán)，每環(huán)包含的區(qū)數(shù)為1、3、5、7......的平方-1、9、25、49......，最外面的環(huán)為空區(qū)；以上兩步為分區(qū)的方法；3、鉆孔次序a)首先加工處于半徑中間環(huán)上的各區(qū)，然后是和它相鄰環(huán)上的各區(qū)，再次加工中心的1號區(qū)，最后加上最外面環(huán)上各區(qū)，這一步是均勻減剛度；4、鉆孔次序b)各環(huán)內(nèi)按對稱位置區(qū)號加工，即上面一個區(qū)，下面一個區(qū)，左面一個區(qū)，右面一個區(qū)，這是對稱減剛度；5、鉆孔倒角支撐板鉆孔后進行倒角，去掉孔口翻邊，這一步是去除加工殘余應力和塑性變形的影響；6、拉削加工，參照上述步驟，同樣實現(xiàn)“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法1)分區(qū)，2)編號，3)鉆孔加工從板的半徑中間的環(huán)開始鉆孔加工-相鄰環(huán)上的各區(qū)加工-中心的一區(qū)-最外面的環(huán)上的各區(qū)加工，4)對環(huán)上各區(qū)按對稱順序加工上面一區(qū)、下面一區(qū)、左面一區(qū)、右面一區(qū)；5)鉆孔后倒角、倒毛。
本發(fā)明的有益效果是，能夠可靠控制核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板平面不平面度，能控制在6mm以下，實際做到≤4mm。


圖1為核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板圖；圖2為四葉梅花孔圖；
圖3為核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板分區(qū)圖。
具體實施例方式
一種核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法，它采用“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法”，現(xiàn)以嶺澳核電站的蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制為實施例，方法的步驟為1、用平面座標系，以支撐板圓心為座標原點，沿著X、Y軸對稱劃分成多個方格區(qū)，每個區(qū)占支撐板面積的1/50-1/100，如圖3所示，劃分成81個方格，圓板實際為69區(qū)，要去4個角落的空方格區(qū)。
2、給上述的方格區(qū)編號，圓心所在的為1號區(qū)屬于1環(huán)，與1環(huán)相鄰的為2-9區(qū)屬于2環(huán)，與2環(huán)相鄰的10-25區(qū)屬于3環(huán)，與3環(huán)相鄰的26-49區(qū)屬于4環(huán)，與4環(huán)相鄰的50-69區(qū)屬于5環(huán)。以上兩步為分區(qū)的方法；3、鉆孔次序a)首先加工中間3環(huán)各區(qū)，然后2、4環(huán)各區(qū)；再次加工1號區(qū)；最后5環(huán)各區(qū)，這一步是均勻減剛度。
4、鉆孔次序b)各環(huán)內(nèi)按對稱位置區(qū)號加工，即上面一個區(qū)，下面一個區(qū)，左面一個區(qū)，右面一個區(qū)，例如3環(huán)，首先加工10區(qū)，然后18區(qū)、14區(qū)，最后22區(qū)，這是對稱減剛度。
5、鉆孔倒角支撐板鉆孔后進行倒角，去掉孔口翻邊，這一步是去除加工殘余應力和塑性變形的影響；說明1)可以直接將鉆孔的次序編號寫在板子上，如現(xiàn)在的10號區(qū)為1號，18號區(qū)為2號，這樣方便操作人員加工。
2)對鉆孔次序b)在原始供貨坯板不平面度比較好時，也可以上面一行的各區(qū)連續(xù)加工，即例中的21、22、23連續(xù)加工，然后是下面一行的各區(qū)連續(xù)加工，例中的13、14、15連續(xù)加工，再左面一列的各區(qū)連續(xù)加工，例中的24、25、10、11、12連續(xù)加工，最后為右面一列的各區(qū)連續(xù)加工，例中的16-20區(qū)加工。
6、拉削加工，參照上述步驟，同樣實現(xiàn)“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法1)分區(qū)，小區(qū)的面積為板的1/50-1/100，2)編號，從中心向外緣逐環(huán)編號，3)鉆孔加工從板的半徑中間的環(huán)開始鉆孔加工-相鄰環(huán)上的各區(qū)加工-中心的一區(qū)-最外面的環(huán)上的各區(qū)加工，4)環(huán)上各區(qū)按對稱順序加工上面一區(qū)、下面一區(qū)、左面一區(qū)、右面一區(qū)；5)鉆孔后倒角、拉削后倒毛。
本發(fā)明的主要理論根據(jù)是彈性力學、機械振動理論和金屬切削原理。“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法”可靈活運用于許多場合，即“結(jié)構(gòu)對稱的薄板，加工后仍然是結(jié)構(gòu)對稱的薄板。切削加工掉的是大量相同的小單元”。在這樣的前題下應用本發(fā)明，這里提供的僅是大直徑薄圓板的特殊情況，其最后加工結(jié)果屬于剛度明顯減弱并且是結(jié)構(gòu)對稱的網(wǎng)板。方板、矩形板等等都可以。
權(quán)利要求
1.一種核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法，其特點是它采用“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法，它包括下列步驟1)用平面座標系，以支撐板圓心為座標原點，沿著X、Y軸對稱劃分成多個方格區(qū)，每個區(qū)占支撐板面積的1/50-1/100；2)給上述的方格區(qū)編號，圓心所在的為1號區(qū)屬于1環(huán)，與1環(huán)相鄰的為2-9區(qū)屬于2環(huán)，與2環(huán)相鄰的10-25區(qū)屬于3環(huán)，與3環(huán)相鄰的26-49區(qū)屬于4環(huán)，與4環(huán)相鄰的50-69區(qū)屬于5環(huán)，根據(jù)支撐園板大小繼續(xù)編號，即從中心起向外順序為1、2、3……環(huán)，每環(huán)包含的區(qū)數(shù)為1、3、5、7……的平方-1、9、25、49……，最外面的環(huán)為空區(qū)；以上兩步為分區(qū)的方法；3)鉆孔次序a)首先加工處于半徑中間環(huán)上的各區(qū)，然后是和它相鄰環(huán)上的各區(qū)，再次加工中心的1號區(qū)，最后加上最外面環(huán)上各區(qū)，這一步是均勻減剛度；4)鉆孔次序b)各環(huán)內(nèi)按對稱位置區(qū)號加工，即上面一個區(qū)，下面一個區(qū)，左面一個區(qū)，右面一個區(qū)，這是對稱減剛度；5)鉆孔倒角支撐板鉆孔后進行倒角，去掉孔口翻邊，這一步是去除加工殘余應力和塑性變形的影響；6)拉削加工，參照上述步驟，同樣實現(xiàn)“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法1)分區(qū)，2)編號，3)鉆孔加工從板的半徑中間的環(huán)開始鉆孔加工—相鄰環(huán)上的各區(qū)加工—中心的一區(qū)—最外面的環(huán)上的各區(qū)加工，4)對環(huán)上各區(qū)按對稱順序加工上面一區(qū)、下面一區(qū)、左面一區(qū)、右面一區(qū)；5)鉆孔后倒角、倒毛。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法，特點是，采用“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法”，步驟為把支撐板分成多個方格區(qū)；給方格區(qū)編號；按均勻減剛度鉆孔，其次序加工處于半徑中間環(huán)上的各區(qū)一和它相鄰環(huán)上的各區(qū)一加工中心的1號區(qū)一加工最外面環(huán)上各區(qū)；按對稱減剛度鉆孔，其次序各環(huán)內(nèi)按對稱位置區(qū)號加工，即上面一個區(qū)，下面一個區(qū)，左面一個區(qū)，右面一個區(qū)；鉆孔倒角支撐板鉆孔后進行倒角，去掉孔口翻邊；拉削加工，參照上述步驟，同樣實現(xiàn)“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法。本發(fā)明的效果是，能夠控制核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板平面不平面度在6mm以下，實際做到≤4mm。
文檔編號B23P25/00GK1647888SQ200410067490
公開日2005年8月3日 申請日期2004年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月26日
發(fā)明者徐鴻祥, 張培山, 沈祖興, 朱月星, 殷文華, 甘歷泉, 林云升 申請人:上海理工大學附屬工廠