本發(fā)明涉及船舶技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙曲度板加工方法及該方法使用的火工工裝。

背景技術(shù)：

水火彎板是指沿預(yù)定的加熱線(xiàn)用氧-乙炔或者激光熱源對(duì)板材進(jìn)行局部線(xiàn)狀加熱，并用水跟蹤冷卻(或讓其自然冷卻)，使板產(chǎn)生局部塑性變形，從而將板材彎成所要求的曲面形狀的一種彎板方法。水火彎板是目前大多數(shù)船舶制造，鋼結(jié)構(gòu)等重工企業(yè)彎制復(fù)雜曲度板和船體內(nèi)部大型構(gòu)件的主要工藝方法。

目前，在水火彎板加熱時(shí)在傳統(tǒng)的門(mén)型架上將板材進(jìn)行加工，需要在門(mén)架橫梁上臨時(shí)加裝千斤頂，便于加工變形后緊固板材，傳統(tǒng)門(mén)型架需要手動(dòng)調(diào)節(jié)千斤頂，對(duì)于較厚的大型的雙曲度板材，傳統(tǒng)門(mén)型架的壓力較小，加工能力有限，同時(shí)，工序較為繁瑣，施工過(guò)程中費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效益較低。此外，傳統(tǒng)的水火彎板加工為沿著一排平行的橫向加熱線(xiàn)對(duì)板材進(jìn)行線(xiàn)狀加熱，以使得鋼板在膨脹壓縮過(guò)程中產(chǎn)生需要的彎曲變形，此種加熱方法對(duì)單向曲度的板材加工效果較好，但對(duì)于雙向曲度類(lèi)鋼板，由于其曲率較大，且有兩個(gè)彎曲方向，在水火彎板的熱變形到一定程度后，繼續(xù)沿其橫向加熱線(xiàn)方向加熱，熱變形效果逐漸下降，加工效果不佳且加工效率低下，同時(shí)，對(duì)同一個(gè)區(qū)域進(jìn)行反復(fù)加熱將導(dǎo)致板材表面碳化嚴(yán)重，影響其外觀(guān)及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種雙曲度板加工方法，該方法所使用的火工工裝操作簡(jiǎn)便，且對(duì)雙曲度板緊固效果良好；所述加工方法的加工效果良好且能提高加工效率，避免雙曲度板表面嚴(yán)重碳化從而保證其外觀(guān)及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度良好。

基于此，本發(fā)明提出了一種雙曲度板加工方法，包括以下步驟：

1)根據(jù)雙曲度板加工所需的變形量，于所述雙曲度板表面畫(huà)出橫向加熱線(xiàn)；

2)將所述雙曲度板固定于火工工裝上，沿著所述橫向加熱線(xiàn)對(duì)所述雙曲度板進(jìn)行加熱，并通過(guò)所述火工工裝的頂桿對(duì)所述雙曲度板施加壓力；

3)沿所述橫向加熱線(xiàn)加熱至所述雙曲度板成型效果明顯下降時(shí)，停止沿所述橫向加熱線(xiàn)加熱；

4)人工檢測(cè)加工后的所述雙曲度板，根據(jù)所述雙曲度板的厚度及線(xiàn)性成型情況，增加對(duì)角加熱線(xiàn)；

5)沿著所述對(duì)角加熱線(xiàn)對(duì)雙曲度板進(jìn)行加熱，并通過(guò)所述頂桿對(duì)所述雙曲度板施加壓力，待加工至目標(biāo)成型效果后停止加熱。

進(jìn)一步地，在步驟3)中，當(dāng)沿所述橫向加熱線(xiàn)每動(dòng)火作業(yè)一次而所述雙曲度板的曲度變形小于2mm時(shí)，停止沿所述橫向加熱線(xiàn)對(duì)所述雙曲度板進(jìn)行加熱。

進(jìn)一步地，在步驟2)和步驟5)中均采用氧-乙炔焊炬對(duì)所述雙曲度板進(jìn)行加熱，所述氧-乙炔焊炬在加熱時(shí)與所述雙曲度板的夾角θ為65°-80°。

進(jìn)一步地，在步驟2)和步驟5)中用氧-乙炔焊炬對(duì)所述雙曲度板進(jìn)行加熱時(shí)，同時(shí)用水跟蹤進(jìn)行冷卻。

進(jìn)一步地，步驟4)中對(duì)角加熱線(xiàn)的數(shù)量根據(jù)所述雙曲度板的厚度、撓度及加工深度確定。

進(jìn)一步地，所述雙曲度板各個(gè)對(duì)角的對(duì)角加熱線(xiàn)的數(shù)量為3-6條。

為了便于上述曲面度板加工方法的實(shí)施，本發(fā)明還提供了一種雙曲度板加工方法使用的火工工裝，包括底座和門(mén)架，所述門(mén)架設(shè)置于所述底座上，所述門(mén)架上滑動(dòng)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置的下部安裝有用于對(duì)所述雙曲度板施加壓力的頂桿，所述驅(qū)動(dòng)裝置電連接有電控系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置為液壓?jiǎn)卧鲰敆U可拆卸地安裝于所述液壓?jiǎn)卧南虏俊?/p>

實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果：

1、所述加工方法采用火工工裝取代傳統(tǒng)的門(mén)型架，進(jìn)而避免手動(dòng)調(diào)節(jié)千斤頂對(duì)雙曲度板進(jìn)行緊固，采用火工工裝頂桿對(duì)雙曲度板進(jìn)行施壓，操作簡(jiǎn)便且緊固效果良好，增加對(duì)角線(xiàn)加熱，由此雙曲度板沿其另一方向發(fā)生較大塑性變形，加工效果良好且提高加工效率，避免對(duì)雙曲度板同一區(qū)域進(jìn)行反復(fù)加熱使其表面嚴(yán)重碳化，從而保證其外觀(guān)及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度良好。

2、火工工裝制作成本較低，工作效率高，操作簡(jiǎn)便且緊固效果良好，通過(guò)電控系統(tǒng)可上下自動(dòng)調(diào)節(jié)頂桿的高度，進(jìn)而調(diào)節(jié)頂桿與加工的雙曲度板之間的緊固程度，無(wú)需占用吊車(chē)資源，節(jié)省手動(dòng)調(diào)節(jié)千斤頂?shù)姆爆嵐ぷ鳎T(mén)架的橫梁上設(shè)計(jì)有可在門(mén)架的橫梁上自由單獨(dú)移動(dòng)的液壓?jiǎn)卧?，液壓?jiǎn)卧敵鰤毫Υ?，可滿(mǎn)足不同尺寸，不同厚度的雙曲度板的加工要求，適用范圍較廣，通過(guò)電控系統(tǒng)及時(shí)調(diào)節(jié)液壓?jiǎn)卧妮敵鰤毫?，有效提高雙曲度板的加工精度。

3、當(dāng)沿橫向加熱線(xiàn)每動(dòng)火作業(yè)一次而雙曲度板的曲度變形小于2mm時(shí)，停止沿橫向加熱線(xiàn)對(duì)雙曲度板進(jìn)行加熱，由此可以提高加工效率，且節(jié)省反復(fù)加熱所需的人力及資源，也避免了在雙曲度板的同一區(qū)域反復(fù)加熱。

4、氧-乙炔焊炬在加熱時(shí)與雙曲度板的夾角為65°-80°，從而方便操作人員操作且保證在操作過(guò)程中操作人員視線(xiàn)可以看到加熱線(xiàn)，從而保證加熱位置精準(zhǔn)。

5、雙曲度板各個(gè)對(duì)角的對(duì)角加熱線(xiàn)的數(shù)量為3-6條，在保證達(dá)到彎曲變形效果的同時(shí)，數(shù)量合理且便于操作人員操作。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的雙曲度板于火工工裝上加熱的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中單一橫向加熱線(xiàn)的雙曲度板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中兩種加熱線(xiàn)結(jié)合的雙曲度板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-雙曲度板，2-火工工裝，3-橫向加熱線(xiàn)，4-對(duì)角加熱線(xiàn)；21-底座，22-門(mén)架，23-驅(qū)動(dòng)裝置，24-頂桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1至圖3所示，本實(shí)施例中的雙曲度板1加工方法，包括以下步驟：

1)根據(jù)雙曲度板1加工所需的變形量，于雙曲度板1表面畫(huà)出橫向加熱線(xiàn)3；

2)將雙曲度板1固定于火工工裝2上，沿著橫向加熱線(xiàn)3對(duì)雙曲度板1進(jìn)行加熱，并通過(guò)火工工裝2的頂桿24對(duì)雙曲度板1施加壓力，本實(shí)施例中的頂桿24為驅(qū)動(dòng)裝置23控制，進(jìn)而對(duì)雙曲度板1進(jìn)行施壓緊固，在加熱過(guò)程中不需要調(diào)節(jié)千斤頂對(duì)雙曲度板1進(jìn)行緊固，使得整個(gè)操作簡(jiǎn)便且緊固效果良好；

3)沿橫向加熱線(xiàn)3加熱至雙曲度板1成型效果明顯下降時(shí)，停止沿橫向加熱線(xiàn)3加熱，需要指出的是，雙曲度板1成型效果明顯下降是指雙曲度板1在每次加熱時(shí)曲度變形量變化較小；

4)人工檢測(cè)加工后的雙曲度板1，根據(jù)雙曲度板1的厚度及線(xiàn)性成型情況，增加對(duì)角加熱線(xiàn)4；

5)沿著對(duì)角加熱線(xiàn)4對(duì)雙曲度板1進(jìn)行加熱，并通過(guò)頂桿24對(duì)雙曲度板1施加壓力，由此雙曲度板1沿其另一方向發(fā)生較大塑性變形，由此提高了加工效率，待加工至目標(biāo)成型效果后停止加熱，相對(duì)于沿著單一的橫向加熱線(xiàn)3反復(fù)加熱，此種加熱方式增加的對(duì)角線(xiàn)加熱加工效率高且效果良好，而沿著橫向加熱線(xiàn)3進(jìn)行反復(fù)加熱，也會(huì)使得雙曲度板1表面碳化，影響其外觀(guān)及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

基于以上技術(shù)方案，上述加工方法采用火工工裝2取代傳統(tǒng)的門(mén)型架，進(jìn)而避免手動(dòng)調(diào)節(jié)千斤頂對(duì)雙曲度板1進(jìn)行緊固，采用火工工裝2頂桿24對(duì)雙曲度板1進(jìn)行施壓，操作簡(jiǎn)便且緊固效果良好，增加對(duì)角線(xiàn)加熱，由此雙曲度板1沿其另一方向發(fā)生較大塑性變形，加工效果良好且提高加工效率，避免對(duì)雙曲度板1同一區(qū)域進(jìn)行反復(fù)加熱使其表面嚴(yán)重碳化，從而保證其外觀(guān)及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度良好。

進(jìn)一步地，當(dāng)沿橫向加熱線(xiàn)3每動(dòng)火作業(yè)一次而雙曲度板1的曲度變形小于2mm時(shí)，停止沿橫向加熱線(xiàn)3對(duì)雙曲度板1進(jìn)行加熱，由此可以提高加熱效率，且節(jié)省反復(fù)加熱所需的人力及資源，也避免了在雙曲度板1的同一區(qū)域反復(fù)加熱。

本實(shí)施例在步驟2)和步驟5)中均采用氧-乙炔焊炬對(duì)雙曲度板1進(jìn)行加熱，而氧-乙炔焊炬在氧氣導(dǎo)管與噴嘴之間設(shè)有氧氣閥，在乙炔導(dǎo)管與射吸管之間設(shè)有乙炔閥，射吸管連接混合氣管，在混合氣管的端部連接有焊嘴，在氧氣導(dǎo)管上與乙炔導(dǎo)管上分別串接有氧氣關(guān)閉閥及乙炔關(guān)閉閥。使用它可以提高工效，節(jié)約乙炔與氧氣，并可改進(jìn)焊接的安全性，且容易制造，造價(jià)低。氧-乙炔焊炬在加熱時(shí)與雙曲度板1的夾角θ為65°-80°，從而方便操作人員操作且保證在操作過(guò)程中操作人員視線(xiàn)可以看到加熱線(xiàn)，從而保證加熱位置精準(zhǔn)。

進(jìn)一步地，在步驟2)和步驟5)中用氧-乙炔焊炬對(duì)雙曲度板1進(jìn)行加熱時(shí)，同時(shí)用水跟蹤進(jìn)行冷卻，使得雙曲度板1在加熱處發(fā)生局部塑性變形，而用水冷卻的方式成本低廉且操作簡(jiǎn)便。

此外，步驟4)中對(duì)角加熱線(xiàn)4的數(shù)量根據(jù)所述雙曲度板1的厚度、撓度及加工深度確定，例如一種厚度為16mm，橫向弧長(zhǎng)800mm,縱向弧長(zhǎng)1200mm,加工深度為300mm，加工曲度為120mm的雙曲度板1，各個(gè)對(duì)角的對(duì)角加熱線(xiàn)4數(shù)量為3條。進(jìn)一步地，雙曲度板1各個(gè)對(duì)角的對(duì)角加熱線(xiàn)4的數(shù)量為3-6條，對(duì)角加熱線(xiàn)4數(shù)量太少，達(dá)不到預(yù)先的彎曲變形效果，而過(guò)多的對(duì)角加熱線(xiàn)4會(huì)比較密集，加大操作難度，而各個(gè)對(duì)角的對(duì)角加熱線(xiàn)4為3-6條較為合理。

為了便于上述便于實(shí)施上述的雙曲度板1加工方法，本實(shí)施例還提供了一種雙曲度板1加工方法使用的火工工裝2，包括底座21和門(mén)架22，門(mén)架22設(shè)置于底座21上，門(mén)架22上滑動(dòng)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置23，驅(qū)動(dòng)裝置23的下部安裝有用于對(duì)雙曲度板1施加壓力的頂桿24，驅(qū)動(dòng)裝置23電連接有電控系統(tǒng)，本實(shí)施例中的火工工裝2操作簡(jiǎn)便，通過(guò)電控系統(tǒng)可上下自動(dòng)調(diào)節(jié)頂桿24的高度，進(jìn)而調(diào)節(jié)頂桿24與加工的雙曲度板1之間的緊固程度，無(wú)需占用吊車(chē)資源，節(jié)省手動(dòng)調(diào)節(jié)千斤頂?shù)姆爆嵐ぷ鳎庸で皽?zhǔn)備時(shí)間由原來(lái)30分鐘縮短至10分鐘，有效降低施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度；門(mén)架22的橫梁上設(shè)計(jì)有驅(qū)動(dòng)裝置23，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置23上自帶的滾輪構(gòu)件，驅(qū)動(dòng)裝置23可在門(mén)架22的橫梁上自由單獨(dú)移動(dòng)，可滿(mǎn)足不同尺寸，不同厚度的雙曲度板1的加工要求，適用范圍較廣；驅(qū)動(dòng)裝置23的輸出壓力可以通過(guò)電控系統(tǒng)及時(shí)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置23的輸出壓力，有效提高雙曲度板1的加工精度；該火工工裝2制作成本較低，工作效率高，操作簡(jiǎn)便且緊固效果良好。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)裝置23為液壓?jiǎn)卧?，頂桿24可拆卸地安裝于液壓?jiǎn)卧南虏?，液壓?jiǎn)卧Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定且能為頂桿提供較大的作用力，此外，與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來(lái)布置，重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快。此外，采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)控制過(guò)程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。而頂桿24可拆卸地安裝于液壓?jiǎn)卧南虏?，從而使得整個(gè)裝置拆卸方便，便于安裝。

采用本發(fā)明實(shí)施例的雙曲度板1加工方法，所述加工方法采用火工工裝2取代傳統(tǒng)的門(mén)型架，進(jìn)而避免手動(dòng)調(diào)節(jié)千斤頂對(duì)雙曲度板1進(jìn)行緊固，采用火工工裝2頂桿24對(duì)雙曲度板1進(jìn)行施壓，操作簡(jiǎn)便且緊固效果良好，增加對(duì)角線(xiàn)加熱，由此雙曲度板1沿其另一方向發(fā)生較大塑性變形，加工效果良好且提高加工效率，避免對(duì)雙曲度板1同一區(qū)域進(jìn)行反復(fù)加熱使其表面嚴(yán)重碳化，從而保證其外觀(guān)及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度良好?；鸸すぱb2制作成本較低，工作效率高，操作簡(jiǎn)便且緊固效果良好，通過(guò)電控系統(tǒng)可上下自動(dòng)調(diào)節(jié)頂桿24的高度，進(jìn)而調(diào)節(jié)頂桿24與加工的雙曲度板1之間的緊固程度，無(wú)需占用吊車(chē)資源，節(jié)省手動(dòng)調(diào)節(jié)千斤頂?shù)姆爆嵐ぷ?，門(mén)架22的橫梁上設(shè)計(jì)有可在門(mén)架22的橫梁上自由單獨(dú)移動(dòng)的液壓?jiǎn)卧?，液壓?jiǎn)卧敵鰤毫Υ螅蓾M(mǎn)足不同尺寸，不同厚度的雙曲度板1的加工要求，適用范圍較廣，通過(guò)電控系統(tǒng)及時(shí)調(diào)節(jié)液壓?jiǎn)卧妮敵鰤毫?，有效提高雙曲度板1的加工精度。當(dāng)沿橫向加熱線(xiàn)3每動(dòng)火作業(yè)一次而雙曲度板1的曲度變形小于2mm時(shí)，停止沿橫向加熱線(xiàn)3對(duì)雙曲度板1進(jìn)行加熱，由此可以提高加工效率，且節(jié)省反復(fù)加熱所需的人力及資源，也避免了在雙曲度板1的同一區(qū)域反復(fù)加熱。氧-乙炔焊炬在加熱時(shí)與雙曲度板1的夾角為65°-80°，從而方便操作人員操作且保證在操作過(guò)程中操作人員視線(xiàn)可以看到加熱線(xiàn)，從而保證加熱位置精準(zhǔn)。雙曲度板1各個(gè)對(duì)角的對(duì)角加熱線(xiàn)4的數(shù)量為3-6條，在保證達(dá)到彎曲變形效果的同時(shí)，數(shù)量合理且便于操作人員操作。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。