船体型材构件的成形加工ppt课件

1、第三节第三节 船体型材构件的成形加工船体型材构件的成形加工 常用型材种类常用型材种类角钢，球扁钢。角钢，球扁钢。型材构件型材构件肋骨，横梁，纵骨等肋骨，横梁，纵骨等 。( (其中：肋骨弯曲任务量最大其中：肋骨弯曲任务量最大 ) )一、肋骨成形方法及其分类一、肋骨成形方法及其分类 一典型的肋骨弯曲成形的方法一典型的肋骨弯曲成形的方法 型材矫直机冷弯；型材矫直机冷弯； 三轮滚弯机滚弯；三轮滚弯机滚弯； 多模头一次成形数控肋骨拉弯机冷弯多模头一次成形数控肋骨拉弯机冷弯; ; 三支点肋骨冷弯机冷弯；三支点肋骨冷弯机冷弯； 纯弯曲原理肋骨冷弯机冷弯。纯弯曲原理肋骨冷弯机冷弯。 手工热弯；手工热弯； 中频

2、加热肋骨弯曲淬火机热弯。中频加热肋骨弯曲淬火机热弯。二成形方法的分类二成形方法的分类 1、按能否预热分类、按能否预热分类冷弯加工：在常温下直接施加外力使型冷弯加工：在常温下直接施加外力使型材产生塑性变形，将其完成所要求的材产生塑性变形，将其完成所要求的外形。如：外形。如：热弯加工：将型材加热到资料再结晶温热弯加工：将型材加热到资料再结晶温度以上，使其塑性添加而易于变形，度以上，使其塑性添加而易于变形，再施加外力将其完成所要求的外形。再施加外力将其完成所要求的外形。如：、如：、2 2按型钢进给方式分类按型钢进给方式分类 延续进给：延续进给：适宜加工圆弧形肋骨，但加工恣意曲线外形的肋骨适宜加工圆弧

3、形肋骨，但加工恣意曲线外形的肋骨 时，操作较复杂。如、。时，操作较复杂。如、。逐段进给：逐段进给：进给一段弯曲一段。进给一段弯曲一段。优点：设备简单，易实现自动控制。如、。优点：设备简单，易实现自动控制。如、。国内最常见的方法。国内最常见的方法。一次成形：一次成形：整根肋骨一次成形。整根肋骨一次成形。优点：自动化程度高；优点：自动化程度高；缺陷：设备庞大、投资多，不易估计回弹量。如。缺陷：设备庞大、投资多，不易估计回弹量。如。 多模头一次成形数控肋骨拉弯机3、按型钢受力情况分类拉弯原理：拉弯原理：运用拉弯原理的肋骨冷弯机比较少见，如数控运用拉弯原理的肋骨冷弯机比较少见，如数控肋骨拉弯机。主要优

4、点是型材在弯曲过程中不出现肋骨拉弯机。主要优点是型材在弯曲过程中不出现压应力，适宜加工低腹板型钢。压应力，适宜加工低腹板型钢。集中力弯曲原理：集中力弯曲原理：用集中力弯曲原理加工肋骨是一种传统方法，用集中力弯曲原理加工肋骨是一种传统方法，多数肋骨冷弯机运用这种原理。由于集中力弯曲有多数肋骨冷弯机运用这种原理。由于集中力弯曲有三个受力点，故称三支点弯曲。三个受力点，故称三支点弯曲。纯弯曲原理：纯弯曲原理：是指某一段梁截面上只受弯矩而不受剪力作用是指某一段梁截面上只受弯矩而不受剪力作用时产生的平面弯曲形状。时产生的平面弯曲形状。 二、典型的逐段进给式肋骨冷弯机二、典型的逐段进给式肋骨冷弯机 1、三

5、支点逐段进给式肋骨冷弯机任务部分的表示图任务部分的表示图任务过程：任务过程：在冷弯某一段型材时，固定夹头在冷弯某一段型材时，固定夹头(中间夹头中间夹头)、两侧、两侧的可动夹头连同所夹持的型材作如下图的进退和旋转，的可动夹头连同所夹持的型材作如下图的进退和旋转，以对型材施加外力，将型材弯成所需求的外形。以对型材施加外力，将型材弯成所需求的外形。一段弯好后，再进给一段，逐段弯出整根肋骨。一段弯好后，再进给一段，逐段弯出整根肋骨。弯曲时，夹头上的夹紧安装将型材腹板夹紧，以弯曲时，夹头上的夹紧安装将型材腹板夹紧，以防止型材产生翘曲和皱折。防止型材产生翘曲和皱折。任务原理：三支点集中力弯曲。任务原理：三

6、支点集中力弯曲。优缺陷：优缺陷：设备简单、运用较普遍。肋骨上压痕大，加工效率设备简单、运用较普遍。肋骨上压痕大，加工效率不高。不高。 2、纯弯曲原理肋骨冷弯机、纯弯曲原理肋骨冷弯机组成：组成：机械部分主要由程度弯曲机构、垂向弯曲机构、进机械部分主要由程度弯曲机构、垂向弯曲机构、进料机构、正位机构及压印机构等组成。弯曲机构采用液料机构、正位机构及压印机构等组成。弯曲机构采用液压传动。压传动。任务过程：任务过程：弯制肋骨时，首先使三个垂直安顿的夹紧油缸驱动弯制肋骨时，首先使三个垂直安顿的夹紧油缸驱动三个夹头夹紧型材的腹板，然后由两个程度安顿的大小三个夹头夹紧型材的腹板，然后由两个程度安顿的大小一样

7、的弯曲油缸分别驱动两个侧夹头体作程度方向的前一样的弯曲油缸分别驱动两个侧夹头体作程度方向的前后运动。由于中夹头体上设置有两个顶弯柱，两个侧夹后运动。由于中夹头体上设置有两个顶弯柱，两个侧夹头体各设置有一个顶弯柱，使得型材受这四个顶弯柱的头体各设置有一个顶弯柱，使得型材受这四个顶弯柱的作用，在型材腹板所在的平面作用，在型材腹板所在的平面(即机床的程度平面即机床的程度平面)内按纯内按纯弯曲原理进展弯曲，逐段进给逐段弯曲成形。弯曲原理进展弯曲，逐段进给逐段弯曲成形。 任务原理：四支点纯弯曲。任务原理：四支点纯弯曲。优点：优点： 加工质量好：用不同曲率的圆弧段拟合肋骨曲线，加工质量好：用不同曲率的圆弧

8、段拟合肋骨曲线，光顺性较好；载荷作用在型材上的压痕减少。光顺性较好；载荷作用在型材上的压痕减少。 加工效率高：型材塑性变形区较大，可增大每次加工效率高：型材塑性变形区较大，可增大每次进给长度，提高加工速度。进给长度，提高加工速度。 机床性能比较完善：既可成对加工也可单根加工；机床性能比较完善：既可成对加工也可单根加工；能矫正旁弯变形；型材进给操作灵敏。能矫正旁弯变形；型材进给操作灵敏。三、肋骨冷弯成形中的控制与检测三、肋骨冷弯成形中的控制与检测型材弯曲的要求：型材弯曲的要求：使其腹板边缘曲型与要求的肋骨曲线一致，使其腹板边缘曲型与要求的肋骨曲线一致，在加工过程中要反复检查和丈量。在加工过程中要

9、反复检查和丈量。在未实现数控的肋骨冷弯的情况下，有以下几种控在未实现数控的肋骨冷弯的情况下，有以下几种控制成形的方法：制成形的方法： 1、用铁样(或样板)人工对样事先按放样台上的肋骨型线弯制好铁样或制造好样板，在肋骨加工过程中，用它反复地检查(校正)所弯曲肋骨的腹板边缘，看其能否与铁样(或样板)的型线一致。缺陷：制造铁样(样板)费工费料，操作相当繁复。2、逆直线法、逆直线法逆直线：一根特殊的直线，逆直线：一根特殊的直线，如下图，在弯曲前的平直型材如下图，在弯曲前的平直型材上是一根曲线，当型材弯曲到上是一根曲线，当型材弯曲到其腹板边缘与肋骨型线吻合后，其腹板边缘与肋骨型线吻合后，该曲线正好变为一

10、根直线。该曲线正好变为一根直线。逆直线法：在肋骨弯曲过逆直线法：在肋骨弯曲过程中，经过不断地检测逆直曲程中，经过不断地检测逆直曲线能否变直来控制肋骨的成形。线能否变直来控制肋骨的成形。逆直曲线的求取：手任务图法或计算机计算。逆直曲线的求取：手任务图法或计算机计算。对较长且曲度较大的肋骨，需分段设置多根逆直线。对较长且曲度较大的肋骨，需分段设置多根逆直线。适用情况：腹板较高、曲度较小的肋骨。适用情况：腹板较高、曲度较小的肋骨。优点：省去样板。优点：省去样板。缺陷：需作逆直线；加工时检测繁复。缺陷：需作逆直线；加工时检测繁复。 手任务图法求取逆直线：首先确定型材中和轴的位置(对肋骨加工精度要求不高

11、的普通产品可用剖面重心位置近似替代中和轴的位置和中和轴距腹板边缘的间隔h。在放样台的肋骨型线图上作出肋骨型材的中和轴曲线，它为肋骨曲线的一条法向等距线法向间隔为h，并在中和轴附近画一条直线此即为逆直线，它与中和轴应有两个交点将中和轴分为假设干等分，各等分点到中和轴曲线端点的弧长为Li；过各等分点作中和轴曲线的垂线与肋骨线及所配逆直线相交，两交点之间的间隔为Hi。在平直型材上作出中和轴直线(距型材腹板边缘h处。在该直线上量取各Li值，得到对应的等分点。过各等分点作中和轴的垂线，在各垂线上以腹板边缘为起点量取对应的Hi值，得一组离散点。用样条将这些点连成一根光顺曲线，即为所求的逆直曲线。 3 3、仿形控制法、仿形控制法 国内针对数控肋骨冷弯机尚未普及的现状，为处理国内针对数控肋骨冷弯机尚未普及的现状，为处理肋骨冷弯中人工对样的困难而研讨的一种适用的成形控肋骨冷弯中人工对样的困难而研讨的一种适用的成形控制方法。制方法。 所谓仿形控制，就是在肋骨冷弯机上安