【文章內(nèi)容簡介】 過程中，由于自重、支撐不當(dāng)，或裝卸不良及其他原因，可能會產(chǎn)生彎曲、扭曲、波浪及表面不平等變形。當(dāng)這些變形超過一定程度時，會給尺寸的度量、劃線、剪裁及其他加工帶來困難，而且會影響到成形零件的尺寸和幾何形狀的精度，從而影響到裝配、焊接和整個產(chǎn)品的質(zhì)量。所以劃線、下料前應(yīng)予以矯正。2）矯正的基本原理 矯正的基本原理是使鋼板在外力的作用下產(chǎn)生與原來變形相反的塑性變形，以消除彎曲、扭曲、皺折、表面不平等變形，從而獲得正確形狀的過程。對鋼材進(jìn)行的矯平和矯直統(tǒng)稱為矯正。金屬材料矯正后的允許變形值與所制造的產(chǎn)品精度有關(guān)。一般鋼 結(jié)構(gòu)制造的通用技術(shù)條件規(guī)定，軋制鋼材下料前允許偏差如表21所示。在這范圍內(nèi)視為允許可不進(jìn)行矯正。 表21 號料前鋼材變形允許值 鋼材種類變形種類測量法 變形允許值 簡圖 鋼板 局部不平 平尺 δ＞14mm 1m長f≤1mm δ＜14mm 1m長f≤ 3）鋼材的矯正方法 采用十一輥式矯平機對鋼板進(jìn)行矯平。鋼板矯平機的工作原理如圖23所示，采用多輥對板材進(jìn)行多次正反彎曲，使其多種曲率逐步變?yōu)閱我磺?，最終將板材矯正。常用的是7～11輥的鋼板矯平機，輥數(shù)最多可達(dá)21輥，鋼板越薄，矯平時要求的輥數(shù)越多；板材越寬，要求的輥子直徑和長度比越大。為了提高鋼板矯平機的工作效率，通常在矯平機兩端附設(shè)兩個滾輪工作臺，以便鋼材在矯平過程中來回移動。 圖23 多輥矯平機工作原理圖 1上支承輥 2上工作輥 3下支承輥 4 下工作輥 5導(dǎo)向輥 鋼材的表面處理 瀝青熔化槽屬于Ⅱ類壓力容器，在各工序之前應(yīng)先對鋼材表面進(jìn)行除銹處理，采用噴砂的方法對鋼板表面進(jìn)行除銹，噴砂的工作原理是將砂粒噴射在鋼材表面，使氧化皮和銹斑剝離，除銹較徹底，生產(chǎn)效率較高，但粉塵多，勞動條件差，需在要封閉場所進(jìn)行操作。對厚度在4mm以下的薄鋼板表面容易造成損傷。 表面防護(hù)處理 原材料的表面清理工作完成后，立即進(jìn)行表面防護(hù)處理，以防短期內(nèi)再度生銹。在鋼板表面噴涂專用防護(hù)底漆。表面所加的防護(hù)底漆在焊接時無需去除，對焊接質(zhì)量沒有影響。 內(nèi)筒的下料和卷制 內(nèi)筒總長4340mm，內(nèi)徑φ2000mm，板厚16mm，內(nèi)筒的展開按中性層內(nèi)徑展開，由周長公式L=πd=（2000+16）=6331mm，查《實用鋼鐵材料手冊》知，可選用的鋼板尺寸為6500mm2700mm16mm，將內(nèi)筒平均分為兩段進(jìn)行加工，每節(jié)內(nèi)筒的展開尺寸為6331mm2128mm16mm，由于軋制等原因，鋼板邊緣處厚度不均勻，影響焊接質(zhì)量，因此，下料時每邊需預(yù)留出修邊余量約30mm。內(nèi)筒的展開下料圖如圖24所示，采用數(shù)控火焰切割機進(jìn)行切割?；鹧媲懈詈笥门龠厵C將每邊刨掉5mm，以消除割口組織的變化對焊接接頭質(zhì)量的影響。 圖24 內(nèi)筒展開圖 （圖中虛線為選用板材尺寸，實線為內(nèi)筒展開尺寸） 內(nèi)筒的卷制 鋼板的卷制是對已經(jīng)按尺寸要求剪裁下料，并經(jīng)邊緣加工后的板材實施彎曲的工藝方法。 1）卷板機的工作原理 卷板機的主要結(jié)構(gòu)形式分為三輥、四輥及立式卷板機。本設(shè)計采用對稱式三輥卷板機進(jìn)行鋼板的卷制。對稱式三輥卷板機的工作原理如圖25所示，其上輥1可在垂直方向上下調(diào)節(jié)。兩下輥為主動輥，可正反兩方向旋轉(zhuǎn)，并對稱于上輥中心線排列。彎曲時將鋼板放入上下輥之間，然后上輥向下移動將鋼板壓緊并使之彎曲，是鋼板達(dá)到塑性變形狀態(tài)，再驅(qū)動兩下輥旋轉(zhuǎn)，并借助于鋼板與輥子之間的摩擦力使鋼板左右移動，同時上輥也隨之轉(zhuǎn)動，這樣，就使鋼板連續(xù)通過垂直面，受到相同的彎曲，產(chǎn)生相同的的變形。鋼板成為曲率相同的弧形板。一次行程之后，再將上輥下壓一定距離，又驅(qū)動下輥，使鋼板進(jìn)一步受到彎曲。上輥幾次下壓，就將鋼板彎曲到需要的曲率半徑。板料的兩端不能同時進(jìn)入三輥之間 的部分得不到彎曲，稱為剩余直邊。剩余直邊的長度約為兩下輥中心距的一半。坯料經(jīng)卷彎后所得的曲率取決于輥軸的相對位置、板料的厚度和力學(xué)性能。 鋼板在常溫下彎曲加工時，其曲率半徑不應(yīng)小于某一最小規(guī)定允許值，若超過規(guī)定值，超過材料常溫下塑性變形能力，則應(yīng)進(jìn)行熱彎。通常根據(jù)規(guī)定D/ s 40，可進(jìn)行冷彎；D/s40，則必須熱彎（D為圓筒的直徑，s為板厚）。本產(chǎn)品D/s=2000/16=12540，可以冷彎。 圖25 三輥卷板機工作原理示意圖 2）內(nèi)筒卷制工藝 對稱式三輥卷板機彎卷鋼板時，鋼板兩端各有一平直段無法彎卷。為使鋼板都能彎曲成同一曲率，在卷板前要先將其兩端彎曲成所需要的曲率。 ①預(yù)彎 預(yù)彎常用的預(yù)彎方法有三種，利用彎曲模和卷板機預(yù)彎（適于δ0≥2δ，δ≤24mm），利用楔墊板預(yù)彎（適于較薄板）和利用模具和壓力機預(yù)彎（適于各種板厚），它分為專用模具預(yù)彎（適用于批量生產(chǎn)）和通用模具預(yù)彎（用于單件小批量生產(chǎn)）。 本產(chǎn)品鋼板厚度為16mm，可采用彎曲模和卷板機預(yù)彎的方法進(jìn)行預(yù)彎，利用彎曲模和卷板機預(yù)彎的工作原理如圖26所示，模板厚度一般取卷制鋼板厚度的兩倍或稍多些，其曲率半徑應(yīng)小于被彎曲鋼板的曲率半徑，這樣既可以不致增加卷板機的負(fù)擔(dān)，免于損壞機床，又可以保證鋼板的預(yù)彎曲率。預(yù)彎的長度一般應(yīng)大于兩下輥中心距的一半，可?。?～20）δ，通常為150～200mm。 圖26 彎曲模具和卷板機預(yù)彎工作原理圖 ②對中 板料預(yù)彎之后，將放入卷板機上下輥之間進(jìn)行滾卷前必須使板料的母線與輥的軸線平行，使板料的縱向中心線與輥的軸線保持相互垂直，也就是對中。其目的是防止鋼板在滾卷過程中產(chǎn)生扭斜。本產(chǎn)品用傾斜進(jìn)料對中的方法進(jìn)行對中，具體方法如圖27所示。 圖27 對中方法③卷圓 鋼板對中后，即可用上輥壓住板料并使之產(chǎn)生一定彎曲，開動機床進(jìn)行滾卷。每滾卷一個行程，便適當(dāng)下調(diào)上輥一次，這 樣經(jīng)過多次滾卷就可將板料彎曲成所要求的曲率。調(diào)整上輥的次數(shù)和每次調(diào)節(jié)量的大小，可依下述原則來確定： a 冷卷時不得超過材料允許的最大變形率。 b 板料不致打滑，且不超過設(shè)備的額定功率。 在滾卷過程中還應(yīng)注意隨時用卡樣板測量，看是否達(dá)到曲率要求，不可過卷量太多，因過卷比曲率不足難以修正，且易使金屬性能變壞，但冷卷時，考慮到回彈的影響，必須施加一定的過卷量。 當(dāng)卷制達(dá)到要求曲率時，還應(yīng)在此曲率下多卷幾次，以使其變形均勻和釋放內(nèi)應(yīng)力，減少回彈。④矯圓 當(dāng)圓筒形工件進(jìn)行點裝和縱縫焊接之后，還要進(jìn)行矯圓。矯圓多是在卷板機上進(jìn)行的。矯圓大致可按以下三個步驟： a 工件放入卷板機上輥之后，首先根據(jù)經(jīng)驗，將上輥調(diào)至所需要的最大矯正曲率的位置進(jìn)行加載。 b 使工件在矯正曲率下多次滾卷，并著重于焊縫區(qū)的矯正，使圓筒曲率均勻一致。 c 逐漸卸除載荷，并使工件在逐漸卸除載荷的過程中多次滾卷，至此整個鋼板的卷制過程結(jié)束。 封頭的下料和沖壓 封頭的下料 由公式計算得：Dp=（2000+16）+100+100=2620mm。通過查《實用鋼鐵材料手冊》知，可選用鋼板尺寸為3500mm2800mm18mm。鋼板的下料采用數(shù)控火焰切割機進(jìn)行切割，具體加工形狀如圖28所示。 圖28 封頭坯料展開圖 封頭的沖壓 沖壓是利用具有一定半徑的模具，將已下料得到的平板坯料制成各種形狀的開口空心零件的沖壓工序。沖壓所用模具與沖裁模具不同，其凹凸模具沒有鋒利的刃口，而其工作部分都有較大的半徑，并且凸、凹模之間的間隙一般大于板料的厚度。 封頭在沖壓過程中，板料的變形很大，為保證封頭的質(zhì)量，采用熱沖壓進(jìn)行封頭的加工。 1）封頭的成形過程 整體封頭的沖壓過程為先將工件加熱到1100℃。然后將其放在下模上，并對準(zhǔn)中心，放下壓邊圈，將坯料壓緊到合適程度，以保證沖壓時使坯料各處能均勻變形，防止封頭產(chǎn)生波紋和起皺，開動壓力機加壓，使坯料逐漸變形并落入下模。最后上提凸模使封頭與上模脫離。 由于成形后的封頭在溫度降低后產(chǎn)生收縮，加之凸模受熱后又稍有膨脹，因而封頭被緊緊地裹在凸模上，使脫模困難。因此要嚴(yán)格控制終壓溫度，并在下模的圓周方向上穿六只活動銷來脫模。 2）封頭的壁厚變化 整體封頭的沖壓過程、無論是否采用壓邊圈，一般在接近大曲率部位封頭壁厚都要變薄。橢