The invention relates to a method for forming a split type space envelope at the bottom of a super large thin-wall integrated storage box, which comprises the following steps: S1. Assembling a split type space envelope forming device at the bottom of a super large thin-wall integrated storage box; S2. Putting the blank into a constraint die, the constraint die drives the blank to rotate around its own axis at an angular speed; S3. Driving the envelope die within the upper surface of the blank by the enveloping mechanism S4. With the thickness of the blank decreasing and the outer diameter increasing, the rest of the enveloping dies feed down at the speed until all enveloping dies participate in enveloping forming; S5. After forming, the ejector mechanism ejects the bottom of the super large thin-walled tank from the constraint die. The invention integrally forms the small-diameter disc-shaped blank into the bottom of the super large thin-wall storage tank to meet the demanding requirements of the workpiece on the mechanical properties and the bearing capacity. The method has the advantages of small forming force, high material utilization rate and high flexibility. The dimension of enveloping die is far smaller than that of super large thin-walled component, which reduces the cost of die manufacturing.
【技术实现步骤摘要】
超大型薄壁整体贮箱箱底分体式空间包络成形方法
本专利技术涉及压力容器制造领域,更具体地说,涉及一种超大型薄壁整体贮箱箱底分体式空间包络成形方法。
技术介绍
超大型薄壁贮箱箱底是大型压力容器的关键承力构件,具有壁厚薄、外径大、承载能力高的特点,其性能对大型压力容器的可靠性和安全性具有重要影响。目前,超大型薄壁贮箱箱底采用高强材料,其直径超过10m,制造难度大。高性能、高效率、低成本制造超大型薄壁贮箱箱底是国际制造领域研究的热点。塑性成形方法是一种高性能、高效率、低成本的制造方法,其中强力旋压方法和液压成形方法能够成形薄壁构件。但是采用强力旋压方法成形超大型薄壁构件时,坯料容易出现失稳起皱现象;采用液压成形方法成形超大型薄壁构件时,成形力大,需要超大型装备。并且,这两种方法仅能成形厚度较薄的板坯,受制造技术限制,目前无法制造出满足这两种成形方法需要的大尺寸坯料。目前,超大型薄壁贮箱箱底制造方法是分块成形加组装拼焊方法。该方法将箱底分成多个瓜瓣,先单独制造各个瓜瓣,再通过焊接工艺将多个瓜瓣拼焊成一个整体。该方法虽然能够成形超大型薄壁贮箱箱底,但是受到多个焊接区的影响,贮箱整体力学性能和承载能力降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,提供一种超大型薄壁整体贮箱箱底分体式空间包络成形方法,满足超大型薄壁贮箱箱底对力学性能和承载能力的苛刻要求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种超大型薄壁整体贮箱箱底分体式空间包络成形方法,包括以下步骤:S1、组装 ...
【技术保护点】
1.一种超大型薄壁整体贮箱箱底分体式空间包络成形方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、组装超大型薄壁整体贮箱箱底分体式空间包络成形装置,其包括:旋转台、约束模、多个包络模、多个包络机构、多个顶料杆和顶杆机构;约束模固定在旋转台上,包络机构相互独立且沿旋转台周向方向分布在特定位置,包络机构和旋转台相互独立;每个包络机构装配一个包络模并带动包络模绕自身轴线转动和径向移动;顶料杆均匀分布在约束模下方,顶杆机构位于旋转台正下方并带动顶料杆移动;/nS2、将坯料放入约束模中,约束模以角速度w
【技术特征摘要】
1.一种超大型薄壁整体贮箱箱底分体式空间包络成形方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、组装超大型薄壁整体贮箱箱底分体式空间包络成形装置,其包括:旋转台、约束模、多个包络模、多个包络机构、多个顶料杆和顶杆机构;约束模固定在旋转台上,包络机构相互独立且沿旋转台周向方向分布在特定位置,包络机构和旋转台相互独立;每个包络机构装配一个包络模并带动包络模绕自身轴线转动和径向移动;顶料杆均匀分布在约束模下方,顶杆机构位于旋转台正下方并带动顶料杆移动;
S2、将坯料放入约束模中,约束模以角速度w0带动坯料绕自身轴线转动;位于约束模外侧的包络模在包络机构的带动下沿径向移动到位,并以角速度wm绕各自轴线旋转;
S3、位于坯料上表面范围内的包络模在包络机构的带动下以速度v向下进给,其余包络模不进给,坯料在包络模的作用下主要产生弯曲变形,直至和约束模完全接触;
S4、随着坯料厚度逐渐减薄,外径逐渐增大,其余包络模相继以速度v向下进给,直至所有包络模都参与包络成形。金属材料在所有包络模和约束模的共同作用下沿约束模径向和周向流动,由小直径的圆盘形坯料逐渐成形为超大型薄壁贮箱箱底;
S5、成形结束后,所有包络模停止转动,先沿轴向方向上升至约束模上端面以上,再沿约束模径向方向退至初始位置,约束模停止转动,顶杆机构带动顶料杆向上运动将超大型薄壁贮箱箱底从约束模中顶出。
2.根据权利要求1所述的超大型薄壁整体贮箱箱底分体式空间包络成形方法,其特征在于,包络模数量根据超大型薄壁贮箱箱底最大外径、包络模母线长度和成形交叉区长度进行确定,需满足如下公式:
(n-1)L1-L2<R0+(n-1)L2<nL1(1)
式中,n为包络模的总个数,R0为超大型薄壁贮箱箱底最大外径,L1为包络模母线在水平面的投影长度,L2为相邻两个成形交叉区在水平面的投影长度,保证成形的超大型薄壁贮箱箱底几何形状完整。
3.根据权利要求2所述的超大型薄壁整体贮箱箱底分体式空间包络成形方法,其特征在于,根据包络模的编号依次确定包络模成形区域位置,成形区域...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩星会,华林,胡亚雄,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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