双曲面水罐罐顶瓣片压制用冷压设备的研制

作者:admin 来源:未知 点击数: 发布时间:2019年08月04日

  双曲面水罐罐顶瓣片压制用冷压设备的研制_建筑/土木_工程科技_专业材料。 一.课题简介 ? 一、包钢矿浆管道输送工程全长81km,矿浆管道设想 每年输送能力550万t, 供水管道全长130km,设想每年 输送水2000万m3。该矿浆管道输送能力为目前国内浆 送管道之最,

  一.课题简介 ? 一、包钢矿浆管道输送工程全长81km,矿浆管道设想 每年输送能力550万t, 供水管道全长130km,设想每年 输送水2000万m3。该矿浆管道输送能力为目前国内浆 送管道之最,排行国际铁精浆送管道第二,工程总造 价2.3亿元。我公司施工的高压泵房区域2台供水水罐 制造安装工程属于包钢矿浆管道输送工程的项目之一。 水罐直径18.952m,高21.097m,工作容积为5000m3, 单台工程量为290吨,设想温度为-400C~400C,设想 压力为常压。 一.课题简介 ? 二、供水水罐的筒体共分八带,罐顶为球形拱顶,拱顶 瓣片为双曲面,瓣片制造工艺复杂,制为难度大,制造 安装焊接变形很难节制。以往我公司加工球形布局都是 外委加工,因为瓣片制造精度要求高,工艺复杂,外委 加工成本很高,且工期紧,质量要求高,所以研究制造 一套压制模具进行水罐拱顶板瓣片的制造很是有需要。 我公司在没有大型压力设备的前提下,自行进行手艺攻 关,研究出一套公用球形拱顶压制模具,便宜压力机将 双曲面拱顶瓣片冷压成型。颠末频频压制瓣片试验证明, 此压制模具的研制很成功,结果很好。 二、选题来由 来由一 以往我公司加工球形布局都是外委加工,此 水罐球形拱顶瓣片制造精度要求高,工艺复 杂,且工期紧,外委加工成本很高 来由二 我公司目前没有大型压力设备。 基于以上来由,我QC小组认为研究制造一套冷压设备进行水罐拱顶板瓣片的 制造很是有需要。所以选择“双曲面水罐罐顶瓣片压制用冷压设备的研制”作为 勾当课题。 三、小组概况 小组名称 课落款称 勾当时间 课题类型 序号 1 2 3 4 二冶金结公司金钢QC小组 双曲面水罐罐顶瓣片压制用冷压设备的研制 2009年6月19日---9月22日 立异型 性别 露 女 女 男 男 勾当次数 接管TQC教育时间 9次 60小时 组内分工 组长 组员 组员 组员 姓名 韩 春秋 44 41 39 50 文化程度 岗亭 大专 大学 大学 中专 手艺部部长 手艺部工程师 项目部手艺担任人 项目部质检员 聂静媛 李占华 张 文 5 许学志 男 28 大专 项目部手艺员 组员 四、设定方针 我QC 小组设定的方针为:研制出压制水罐双曲面罐 顶瓣片用模具及压力机,一次性通过评审验收,压制的 球形拱顶瓣片及安装完的水罐拱顶弧度、曲率完全达到 设想要求 。具体方针值为: 1.顶板瓣片脱胎成型后, 用弧形样板查抄,其间隙 误差节制在10 mm以内。 目 标 之 一 2.安装完的顶板局 部凹凸变形 ≤15 mm 。 目 标 之 二 五、方案提出 (一)提出方案: 水罐拱顶布局形式为球形布局,直径为18.892m,曲率半径为22.800m, 高度为2.069m。罐顶板外圈板厚为14mm,核心顶板为10mm,顶板弧长为 8.740m,罐顶材料材质为Q235B。球形布局的制造方式是将球分瓣在胎 具上压制成型的。 针对课标题问题标,小组多次召开专项研讨会,使用思维风暴法,分析 考虑工艺、质量、平安等多方面要素,提出了2套可供选择的水罐球形 拱顶制造方案。 方 案 一: 采用热压法进行瓣片的压制。 方 案 二: 采用冷压法进行瓣片的压制。 (二)、方案阐发 方案一:采用热压法 采用热压法压制水罐球形拱顶瓣片,首 先要砌筑一台加热炉,先将剪裁好的罐 顶板放在加热炉中加热,待钢板温度达 到700~800℃时,当即抽出间接快速 的放到压制模具上压制成弧型。 采用热压法的次要长处 这种方式成型结果好 制造一个通俗的加热炉添加成本 采用热压法的次要错误谬误 因钢板需加热到划定温度,通俗加热炉 很难节制温度的环境。若制造一个数控的 加热炉可很好的节制温度,但费时吃力成 本也太高,总体工期也欠好包管。 方案二:采用冷压法 研制出一套公用球形拱顶压制模 具,便宜压力机将瓣片冷压成型。 即将裁好的罐顶板操纵吊具放到压 制模具上操纵压力机压制成型。 此方式经济实惠,操作简单 采用冷压法的次要长处 能够研制出公用压制模具,调理 弧度的精度,以包管成型后瓣片 弧度的精度。 采用冷压法的次要错误谬误 钢板冷压后因为具有 塑性所以有必然的回弹,需提前 将回弹量算出来。 (三)确定最佳方案 小构成员按照课标题问题标对此两种方案 进行全方位分析比力,成果如下: 评 序 方 号 案 权 数 组 员 韩 露 聂 静 媛 李 占 华 价 张 许 学 文 志 综 合 得 分 是 否 采 用 标 准 采 用 热 压 法 难易度 质量 平安 经济性 需时间 预期结果 3 2 2 1 3 5 3 3 2 1 1 1 3 3 1 1 1 1 1 5 1 1 1 1 3 3 1 3 1 1 1 3 1 1 1 1 11X3=33 17X2=34 6X2=12 7X1=7 5X3=15 5X5=25 不 采 用 1 小计 难易度 质量 平安 经济性 需时间 预期结果 小计 3 2 2 1 3 5 5 5 1 3 3 5 3 3 1 5 3 3 5 5 1 3 3 5 3 5 1 3 3 3 3 3 1 3 5 3 126 19X3=57 21X2=42 5X2=10 17X1=17 17X3=51 19X5=95 272 2 采 用 冷 压 法 采 用 六、制定对策 (一)水罐球形拱顶瓣片压制拼装流程: 制造压力机的 压力机构 研制球罐拱顶 瓣片压制模具 排版设想 下料 拆卸焊接 对水罐球形拱 顶进行预拼装 压制瓣片 (二)对策表 小组针对每一步调制定了对策. 序 号 1 要 因 压力机的 压力机构 制造 对 策 自行研制 目 标 达到一般使 用 措 施 实施 地址 制造 现场 完 成 时 间 2009.6.196.30 施行人 韩 露 李占华 聂静媛 许学志 自行设想、制造 2 研制球罐 拱顶瓣片 压制模具 瓣片压制 排版设想 自行研制 压制出的瓣 片合适要求 不华侈材料 自行设想、制造 制造 现场 2009.6.257.15 2009.7.15 —7.18 韩 露 李占华 聂静媛 许学志 李占华 许学志 3 按照设想要求及 出场材料的规格 尺寸进行下料前 的排版设想 制造下料样板 按照便宜压力机的承载力, 制造 将罐拱顶排版分带压制制 现场 作,按照设想要求及出场 材料的规格尺寸进行排版 按详图及施工方案要求下 料,做出弧度、角度和直 线查验样板进行查验 确定压制各环节 制造 现场 制造 现场 制造 现场 4 瓣片下料 合适质量要 求 包管按要求 压制出瓣片 包管水罐拱 顶的制造安 装质量 2009.7.19 —8.27 2009.7.20 —9.16 许学志 张 文 韩 露 李占华 聂静媛 5 压制瓣片 明白压制过程 6 对水罐球 形拱顶进 行预拼装 与安装焊 接 制定合理可行的 方案 制定出制造安装方案和预 拼装方案,按方案进行预 拼装和安装焊接 方案: 李占华 2009.7.10 前;预拼装 和安装焊接: 2009.7.23 —9.22 七、按对策实施 实施一:压力机的压力机构制造 压力机的门型架材 料采用 I28a ;毗连 千斤顶上梁材料采 用 H 型 钢 H300×300×11×1 5 , 两 头 堵 δ =6mm 钢板;整个压力机 底梁采用 I32 。 压 力机的压力机构由 3 个 200 吨千斤顶组 成,压力机布局如 图1所示。 图1 压力机的压力机构示企图 实施二:研制球罐拱顶瓣片压制模具 我们针对小型的球罐拱顶瓣 片压制现有手艺,自行研制了一 种小压力冷压小型球罐拱顶瓣片 压制模具,因为每带上下口半径 分歧,需要制造4套模具(包罗4 个上胎、4个下胎),压制模具 由上模具(底板、凹形板、横向 加劲板),下模具(底板、弓形 板、横向加劲板)构成。模具的 立板和筋板采用16mm钢板、上模 具底板采用30mm钢板、下模具底 板采用20mm钢板。制造模具的尺 寸颠末计较和放样所得。 本着节约的准绳,模具用料 全数能够采用切割余料和边角料, 既节约成本,又使得整个压制过 程简单快速。照片如图2: 压 力 结 构 压 制 模 具 图2 压力机构及模具照片 实施三:排版设想 按照我们便宜压力机 的承载力,将罐拱顶排 版分为4带进行压制制 作,第一带直径为 ¢18920mm,带高为 2580mm;第二带直径为 ¢14114mm,带高为 2580mm; 第三带 ¢9129mm,带高为 2580mm;第四带为核心 顶板,直径为¢4020mm, 高度100mm。周长标的目的 第一、第二带30等分, 第三带分为15等分,每 带之间的纵缝最小不小 于300mm,第四带为整 体。水罐拱顶排版如图 3所示。 图3 水罐拱顶排邦畿 按照设想要求 及出场材料的规格 尺寸,我们进行了 下料前的排版设想, 确定将第一、二、 三带分为拱顶瓣片 共计75片,此3带 75片均采用便宜压 力机进行压制成型, 第4带核心全体部 分采用火曲方式成 型。 实施四:下料 1.顶板的分瓣数量答应按照板材环境恰当改变,但应包管分 瓣小端的弧长不小于180mm。 2.号料时,高度标的目的按无间隙考虑,展开弧长标的目的,两头各 加800㎜滚曲引头,引头板可接料,但要求接口设在筒体净料最 小20㎜外。 3.号料要按先做的排板图进行,每带高度长度标的目的号净料, 答应误差 +1、0mm。 按详图及施工方案要求,做出弧度、角度和直线查验用样板,样 板制造误差应在1.0㎜,弧形样板弦长不该小于2000㎜,直线mm. 材料切割时采用半主动火焰切割机,切割在抄平的公用切割 平台长进行。 实施五:压制瓣片 确定出压制过程如下 在罐顶钢板边缘焊接一个吊耳,在被压制钢板上概况 盖上钢盖板,钢板与钢盖板间距为500~600mm,将卷扬机 钢丝绳挂在钢板吊耳上,开动卷扬机将钢板拽到胎具上, 拽到胎具大将钢板核心线与胎具核心线对齐,开动压力机 将上胎压到钢板上,等钢板与下胎全数靠紧后,封闭压力 机,提拔压力机将钢板取出。取出钢板后,用样板进行检 查。 实施六:对水罐球形拱顶进行预拼装与安装焊接 为了包管水罐拱顶的制造安装质量,我们 制定了合理、切实可行的制造安装方案,同时 采用辗转拼装法对水罐球形拱顶进行预拼装。 具体方式为: 将压制好的球形拱顶瓣片按图4(辗转拼装 法示企图)在制造现场进行预拼装,并进行测 量、调整,当拼装部门弧度、曲率都合适设想 要求后,我们将瓣片进行编号,将最右侧编号 挨次为12、9、5的瓣片留在原地,其余瓣片按 挨次运到安装现场进行拆卸。然后我们再以12、 9、5三瓣片为最左侧将其余瓣片按图继续进行 拼装,经丈量、调整,瓣片弧度、曲率满足设 计要求后,我们再进行编号,还将最右侧的瓣 片留下,其余瓣片顺次运到安装现场进行拆卸, 以此类推,直至最初一块瓣片拼装完为止。我 们操纵此法成功的将拱顶一次安装完成,使拱 顶弧度、曲率完全达到设想要求,一次验收合 格,遭到甲方的好评。 10 11 12 6 7 8 9 1 2 3 4 5 图4 辗转拼装法示企图 八、结果查抄 实现了方针值,包管了制造安装质量: 1.顶板瓣片脱胎成型后,用弧形样板查抄,其间隙误差节制在10 mm以内; 2.安装完的顶板局部凹凸变形 ≤15 mm 。 结果二:降低了制造费用 共计节约29.31万元,计较如下: 1.我公司采用便宜冷压设备压制球形拱顶瓣片,节流外委加工费27.6万元。 计较: 34.5t(一个罐顶重)×2(两个罐)×4000元/t(外委加工等所需费 用)=27.6万元 2.便宜冷压设备在工程落成后可全数拆卸或重组做其它利用,节流材料费约1.71 万元。 计较: 制造冷压设备需用钢4.5t×3800元/t=1.71万元 3.制造、安装用的机械设备投入已构成固定资产:34.3万元 计较: (1)用QF-200-20型号千斤顶4台:5500元/台×4台=2.2万元 (2)10台电焊机:2100元/台×10台=2.1万元 (3) 1台桥式起重机+:30万元 共计节约:27.6+1.71=29.31万元;构成固定资产34.3万元。 九、制定尺度化 我公司便宜的压力设备, 成功处理了钢板冷压的回 弹问题。使用该冷压设备 压制成型的拱顶瓣片弧度 全数达到设想要求,且一 次压制成型不消返修。此 冷压设备属自主学问产权, 模具在国内属初创,公司 已于2009年8月25日将冷压 用的压力模具成功申请国 家适用新型专利,目前已 被受理。 专利申请受理通知书 十、总结及此后筹算 总 结: 我公司在包钢矿浆输送工程高压泵房 区域供水水罐制造安装工程中,操纵便宜 的压力设备成功的压制出球形拱顶瓣片, 并操纵辗转拼装法等方式无效节制了制造 安装中发生的焊接变形,既降低了制造费 用,又提高了工作效率,包管了制造安装 质量。水罐全体制造安装质量完全达到设 计要求,水罐全体质量一次通过甲方验收, 遭到甲方的好评。水罐罐体涂装完成后的 全貌见下照片(图5)。 此水罐制造安装手艺为我公司在球形 布局冷压制造手艺范畴开了先河,也为我 公司在此后筒体系体例造安装工程的施工堆集 了贵重的经验。 图5 水罐罐体全貌图片 此后筹算 我小构成员通过此次立异型小组勾当,立异能 力和阐发处理问题的能力有了显著提高,此后将 继续环绕为企业手艺立异、质量创优开展勾当, 为企业不竭提拔合作力和树立身牌而勤奋。

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