Способ изготовления тонкостенных оболочковых конструкций

Способ изготовления тонкостенных оболочковых конструкций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ конструкдай, включающий формовку днищ и корпуса обечайки, изготовление ребер жесткости , сборку, прихватку и сварку элементов между собой,о т л и ч а ющ и и с я тек, что, с цель повышения качества изделия, корпус формуют в виде двух полуобечаек, каждую из формованных полуобечаек размещают в матрице, соответств пощей заданной форме изделия, устанавлнвают внутри полуобечайки ребра жесткости, кото рые изготавливают в виде полуколец, калибруют стыкуемые кромки ребер и участки полуобечаек посредством пуансона и выполняют их прихватку, к одной из полуобечаек со стороны ее торцов в той же матрице располагают днища, калибруют стыкуемше кромки днищ и полуобечайки и прихватывают, затем между днищахи вводят вторую полуобечайку с прихвачеиньми к ней ребрами, выполняют прихватку этой полуобеча7 ки к дкйцан и первой полуобечайке и осуацествлтот их сварку. СО CD

сОюз собетсних кспуБлин

-SU. 416 996 (б1) В 23 К 31/06; В 23 K 37/04!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ гостам стненный комитат ссор по делаем изовкткний и отбытий (21) 3468305/25-27 (22) 25.05.82 (46) 15.08.84. Бюл. В 30 (72) К.Т. Наутный (71) Всесоюзный научно-исследовательский конструкторско-технологический институт по машинам для комплексной механизации и автоматизации животноводческих ферм (53) 621.791.02(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 603553, кл. В 23 К 37/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 841880, кл. В 23 К 37/04, 1975 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ, включающий формовку днищ и корпуса обечайки, изготовление ребер жесткости, сборку, прихватку и сварку элементов между собой,о т л и ч а ющ н и с я тем, что, с целью повышения качества изделия, корпус формуют в виде двух полуобечаек, каждую из формованных полуобечаек размещают в матрице, соответствующей заданной форме иэделия, устанавливают внутри полуобечайки ребра жесткости, которые изготавливают в виде полуколец, калибруют стыкуемые кромки ребер и участки олуобечаек посредством пуансона и выполняют их прихватку, к одной из полуобечаек со стороны ее торцов в той же матрице располагают днища, калибруют стыкуемые кромки днищ и нолуобечайки и прихватывают, затем между днищами вводят вторую полуобечайку с прихваченными к ней ребрами, выполняют нрихватку этой полуобечайки к днищам и первой полуобечайке и осуществляют их сварку.

1 I 07990

Изобретение относится к сварке, в частности к способам сборки обечаек с днищами и ребрами жесткости, преимущественно при изготовлении крупногабаритных тонкостенных цистерн.

Известен способ сборкц обечаек с днищами и ребрами жесткости, при котором предварительно сзальцованную и сваренную обечайку укладывают на ложементы, закрепляют на них с по- 10 мощью подвижных ложементов, на захвате закрепляют днище и вводят днище или ребро жесткости с помощью силового цилиндра в обечайку 1) .

Недостатком такого способа являет- 15 ся невозможность качественного изготовления крупногабаритных тонкостенных цистерн, поскольку при таком способе невозможно сохранить правильную геометрическую форму обечайки 2п большого диаметра перед введением в нее ребер жесткости и обеспечить прилегание их по всей повер. ности к обечайке, невозможно также выровнять торцовые кромки днищ и обечайки перед сваркой.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ изготовления: тонкостенных оболочковых конструкций, включающий фор- 30 мовку днищ и полуобечаек, изготовление ребер жесткости, сборку, прихватку и сварку элементов между собой (2 ).

Недостатками такого способа являются малая производительность и низкое качество изделия ввиду сложности подгонки продольных торцовых кромок при завершении накатки и подгонки . торцовых кольцевых швов обечайки и днищ при сварке. 40

Целью изобретения является повышение качества изделия.

Цель достигается тем, что соглас-. но способу изготовления тонкостенных оболочковых конструкций, включающему

45 формовку днищ и корпуса обечаек, изготовление ребер жесткости, сборку, прихватку и сварку элементов между собой, корпус формуют в виде двух полуобечаек,каждую из формованных по- луобечаек размещают в матрице, соответствующей заданной форме изделия, устанавливают внутри полуобечайки ребра жесткости, которые изготавливают в виде полуколец, калибруют сты- куемые кромки ребер и участки полуобечаек посредством пуансона и выпол" няют пх прихватку, к одной из полу- обечаек со стороны торцов в той же матрице располагают днища, калибрую; стыкуемые кромки днищ и полуобечаек и прихватывают, затем между днищами вводят вторую полуобечайку с прихваченными к ней ребрами, выполняют прихватку этой полуобечайки к днищам и первой полуобечайке и осуществляют их сварку.

На фиг. 1 показано формирование торцовых поверхностей днища и полуобечайки перед сваркой; на фиг.2 положение полуобечайки и ребер жесткости в матрицах перед формовкой их пуансоном; на фиг.З вЂ” окончательная сборка конструкции; на фиг.4 — схема устройства для осуществления способа.

Технология изготовления тонкостенной конструкции состоит в следующем.

Каждую из предварительно свальцованных полуобечаек 1 закладывают в матриць1 2, в полуобечайку укладывают элементы жесткости, например подстилки 3 и ребра жесткости 4. После этого пуансоном 5 поджимают, формируют и выравнивают все стыкуемые поверх,ности и через пазы 6 в пуансоне 5 прихватывают сваркой между собой. Затем вертикально с торцовых сторон полуобечайки 1 устанавливают днища 7 и формуют пуансоном 5 в матрицах 2 торцовые поверхности днищ и полуобечайки, после чего через окна 8 в матрицах 2 их прихватывают сваркой между собой.

Затем верхнюю полуобечайку 9 заводят между днищами 7 и устанавливают на верхние кромки нижней пелуобечайки

1, при помощи полупоясов 10 совмещают кромки верхней полуобечайки 9 и днищ 7 и производят окончательную сварку цистерны.

Ребра жесткости на верхней и нижней полуобечайках устанавливают и приваривают таким образом, чтобы при сварке полуобечаек между собой и днищами, торцовые поверхности ребер стыковались (замыкались)между собой, образуя внутри цистерны кольцевые элементы жесткости. Места стыковки ребер жесткости сваривают между собой внутри цистерны через окна люков, которые имеются во всех цистернах.

С целью обеспечения точности сборки днищ с полуобечайками листовые. заготовки на полуобечайки собираются и свариваются из отдельных листов на з 11079 специальном стенде. После сварки и сборки на стенде листовая заготовка для полуобечаек имеет строго необходимые размеры по длине, ширине, диагоналям (угловые).

Устройство для осуществления способа содержит основание 11, на котором установлены матрицы 2, внутренние рабочие поверхности всех соответствуют наружной поверхности полуобечаек.

Верхние части всех матриц с обеих сторон соединены между собой продольными направляющими 12, на которых установлены прижимы 13, ловители 14 и полупояса 15 (фиг.4). Прижимы 13 могут перемещаться по направляющим, они служат для выравнивания кромок верхней и нижней полуобечайки и между собой перед прихваткой. На крайних матрицах в верхней части с одной стороны установлены откидные торцовые прижимы 16, с другой стороны — откидные упоры 17. При помощи прижимов 16, а также откидных упоров

17 осуществляется выравнивание торцовых кромок полуобечайки в плоскости, перпендикулярной к ее продольной оси.

Полупояс 15 гибкий состоит из ряда звеньев шарнирно связанных между собой, каждое звено снабжено механическим или пневматическим прижимом, они предназначены для выравнивания между собой перед прихваткой кромок днищ и верхней полуобечайки, В крайних матрицах выполнены сквозные ок35 на 8, через которые может осуществляться прихватка между собой торцовых кромок нижней полуобечайки с днищами. На основании на стойках установлены прижимы 18, которые служат для поджатия кромок днищ к кромкам нижней полуобечайки.

Над матрицей с возможностью горизонтального и вертикального перемещения установлены два пуансона 5. Пуан-4 соны 5 имеют цилиндрическую рабочую поверхность. Они подвешены на тележке 19 через гидроцилиндры и перемещаются по направляющим 20. Пуансоны

5 работают одновременно или независи- мо один от другого. Усилие формования (выравнивания) пуансонами полуобечаек, а также регулирование в широком диапазоне клапаном последовательности от

1,2 до 10 МПа (от 12 до 100 кгс/см ),SS составляет с учетом потерь (57) при применении гидроцилиндров диаметром

100 мм от 95 до 745 (от 950 до 7450) 90 4

Н (кгс), что вполне достаточно при изготовлении элементов цистерны из листового материала толщиной 4-6 мм.

Тележка 19 может перемещаться вдоль кран-балки 20 и фиксироваться в нужном месте. Кран-балка 20 в свою очередь установлена на рельсовые пути и перемещается приводом. С наружных сторон крайних матриц между колоннами установлены откидные устройства 21 для выравнивания днищ с регулируемыми упорами. При помощи этих устройств осуществляется выравнивание торцовых поверхностей днищ поджатых прижимами к полуобечайке.

На описанном устройстве сборка и сварка (прихватка) элементов цистерны осуществляется следующим образом.

Предварительно свальцованная верхняя полуобечайка 9 (фиг.1) закладывается в матрицы 2, прижимается к их цилиндрическим поверхностям и выравнивается при помощи торцовых прижимов

16 и ловителей 14. Дополнительное поджатие поверхности полуобечайки к поверхностям матриц при необходимости может осуществляться пуансонами 5.

Затем в пуансоны закладываются ребра жесткости (перегородки, подкладки и т.д ) После этого пуансоны кранбалкой перемещаются в зону сборки,ими поджимают, формуют и выравнивают все стыкуемые поверхности. Затем через окна в пуансонах ребра жесткости прихватываются между собой и полуобечайкой. После этого пуансоны 5 отводят ся, а торцовые прижимы 16 и ловители

14 убираются, сваренная верхняя полуобечайка снимается. В такой же последовательности, как и верхняя, сваривается нижняя полуобечайка. Затем (фиг.2) вертикально с торцовых сторон нижней полуобечайки i на рабочие поверхности матриц 2 устанавливают днища и опускают откидные устройства 21.

Выставление торцовых поверхностей днищ ? относительно торцовых поверхностей нижней полуобечайки 1 осуществляется упорами, размещенными на откидном устройстве 2, а сближение их между собой прижимами 18. 3атем заводят пуансоны 5 в днища 7 так, чтобы часть цилиндри .еской поверхности пуансонов 5 выравнивала и прижимала к цилиндрической поверхности матрицы днища 7, а другая часть — торцы полуобечайки 1. Через окна 8 в матрицах 2 прихватывают днище 7 с полуобе1107990 чайкой 1, а затем тележку 19 с пуансонами выводят из зоны сварки откидные устройства 21 и пРижимы 18 отводят.

ranee (фиг.З) верхнюю полуобе-. чайку заводят между днищами 7 и устанавливают на веохние кромки нижней полуобечайки 20,при этом ловители 22 направляют продольные кромки верхней полуобечайки. При помощи полупоясов

15 совмещают кромки верхней полуобечайки 9 и днищ 7, а при помощи ловителей 14 - продольные кромки полуобечаек 1 и 9 ° Затем сваривают ребра жесткости внутри цистерны между собой.

Предлагаемый способ позволяет получить оболочковую тонкостенную конструкцию высокой геометрической точности с. минимальными затратами труда.

1107990