專利名稱：一種大型縱向變截面鋼板的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型縱向變截面鋼板的生產(chǎn)方法，是一種在通用液壓機上對實心
或空心鋼錠通過預(yù)處理、熱擴孔、剖切以及熱展平等加工工序后，得到大型縱向變截面鋼板 的方法。
背景技術(shù)：
縱向變截面鋼板也稱為LP鋼板(Longitudinally Profiled Steel Plates)或楔 形鋼板。在船舶、橋梁等大型結(jié)構(gòu)中使用這類鋼板，能夠滿足等強度的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，同時 能夠節(jié)省材料、減輕結(jié)構(gòu)重量、減少焊接等后續(xù)加工的工作量。目前，LP鋼板主要用軋制方 法進行生產(chǎn)，即在軋制時通過連續(xù)改變軋機軋輥間的開口度來調(diào)整厚度、實現(xiàn)鋼板縱向的 變截面。用軋制法生產(chǎn)大型LP鋼板時，通常要有一定程度的軋制塑性變形量才能將鑄坯的 鑄態(tài)組織轉(zhuǎn)變?yōu)檐堉平M織、滿足力學(xué)性能上的要求，一方面需要輥縫能夠動態(tài)連續(xù)改變、結(jié) 構(gòu)復(fù)雜且技術(shù)要求高、價格昂貴的專用軋制設(shè)備，另一方面軋制的制件在尺寸和厚度差等 方面也存在一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在通用液壓機上生產(chǎn)大型LP 鋼板的方法。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下以實心或空心鑄錠為坯料，將鑄錠經(jīng)銑面、自由鍛 等預(yù)處理后再熱沖孔(若采用空心鑄錠則無需沖孔)，然后將帶孔的鑄錠加熱至熱鍛溫度， 在通用液壓機上利用上砧和芯軸(或馬杠)進行擴孔，形成軸向截面為所需變截面形狀的 圓筒。將圓筒壁剖切后在通用液壓機上加熱、展平，再進行機械加工等后續(xù)處理，最終得到 所需的LP鋼板。 與軋制法生產(chǎn)LP鋼板相比，該方法不需專用的軋制設(shè)備，且能充分壓實鑄造組 織、保證力學(xué)性能。通過適當(dāng)?shù)馗淖兩险韬托据S的形狀，能得到厚度差大、截面形狀變化多 樣的各種大型LP鋼板，具有靈活性強、簡單易行、生產(chǎn)成本低、質(zhì)量好的優(yōu)點。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。 圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程方框圖。 圖2為本發(fā)明生產(chǎn)的梯形截面LP鋼板的示意圖。 圖3為本發(fā)明生產(chǎn)梯形截面LP鋼板時，擴孔過程的軸向剖視圖。 圖4為本發(fā)明生產(chǎn)梯形截面LP鋼板時，擴孔過程的橫向剖視圖。 圖5為本發(fā)明生產(chǎn)梯形截面LP鋼板時，剖切擴孔后圓筒筒壁的示意圖。 圖6為本發(fā)明生產(chǎn)的斜鍥形LP鋼板的示意圖。 圖7、圖8為本發(fā)明生產(chǎn)的一端帶直邊的斜鍥形截面LP鋼板的示意圖。
圖9為本發(fā)明生產(chǎn)的兩端帶直邊的斜鍥形截面LP鋼板的示意圖。 圖10為本發(fā)明生產(chǎn)的斜階梯截面LP鋼板的示意圖。 圖11為本發(fā)明生產(chǎn)的截面形狀為中間帶三角形凸臺的LP鋼板示意圖。 圖12為本發(fā)明生產(chǎn)的截面形狀為中間帶梯形凸臺的LP鋼板示意圖。 圖13為本發(fā)明生產(chǎn)的截面形狀為中間帶三角形凹槽的LP鋼板示意圖。 圖14為本發(fā)明生產(chǎn)的截面形狀為中間帶梯形凹槽的LP鋼板示意圖。 圖中標(biāo)記說明1-上砧，2-芯軸，3-LP鋼板。
具體實施例方式
以生產(chǎn)圖2所示的梯形截面LP鋼板為例。板坯面內(nèi)的尺寸為 4200mmX7000mm(BXL)，兩端厚度分別為hi = 250mm和h2 = 190mm，所選用的鍛壓設(shè)備為 120MN液壓機，該設(shè)備的活動工作臺方向立柱護套間距為4700mm，大于板坯面寬度方向的 尺寸。 生產(chǎn)工藝流程如圖1所示，即將鑄錠銑面，自由鍛拔長至①1900mmX3300mm，再 鐓粗至高度1150mm，沖孔①1000mm(如果采用空心鑄錠，則不用沖孔)。然后用上砧(1) 和直徑①980mm的芯軸(2)將帶孔的鑄錠擴孔至①1170mm，得到兩端厚度分別為290mm和 230mm的筒壁形。擴孔過程如圖3、圖4所示。 擴孔達到所要求的尺寸后，利用火焰切割方式將筒體進行剖切(圖5)，再利用雙 馬杠在通用液壓機上將剖切后的筒體進行展平。經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮罄m(xù)加工，得到圖2所示梯形 截面的LP鋼板。 利用該方法生產(chǎn)大型LP鋼板不需要專用設(shè)備，且能將鑄造組織充分壓實、保證材 料的力學(xué)性能。更換上砧(1)和芯軸(2)的形狀，采用相同的工藝方法，還可以成型如圖 6-14所示的截面形狀為斜鍥形、一端帶直邊的斜鍥形、兩端帶直邊的斜鍥形、斜階梯、中間 帶三角形凸臺、中間帶梯形凸臺、中間帶三角形凹槽、中間帶梯形凹槽的各種大型LP鋼板。
在擴孔操作前、后，所得圓筒的內(nèi)徑尺寸應(yīng)保證芯軸(2)能夠自由移動。
權(quán)利要求
一種大型縱向變截面鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于對鑄錠經(jīng)過預(yù)處理、熱擴孔、剖切和熱展平等生產(chǎn)工序，得到大型縱向變截面鋼板。
2. 如權(quán)利要求1所述的大型縱向變截面鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于將空心或預(yù)沖 孔的鑄錠加熱至熱鍛溫度，在通用液壓機上利用芯軸(2)進行擴孔，形成軸向截面為所需 變截面形狀的圓筒。
3. 如權(quán)利要求1所述的大型縱向變截面鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于將軸向截面為 所需變截面形狀的圓筒壁進行剖切，再在通用液壓機上展平，再經(jīng)過后續(xù)加工得到所需的 大型縱向變截面鋼板。
4. 如權(quán)利要求1所述的大型縱向變截面鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，生產(chǎn)的大型縱 向變截面鋼板的截面可以是斜鍥形、一端帶直邊的斜鍥形、兩端帶直邊的斜鍥形、斜階梯、 中間帶三角形凸臺、中間帶梯形凸臺、中間帶三角形凹槽、中間帶梯形凹槽的形狀。
全文摘要
一種大型縱向變截面鋼板的生產(chǎn)方法，是一種在通用液壓機上對鑄錠通過沖孔、擴孔、圓筒展平等工序后生產(chǎn)大型縱向變截面鋼板(或楔形鋼板、LP鋼板)的方法。將實心或空心鑄錠經(jīng)銑面、自由鍛等預(yù)處理后再加熱沖孔，對空心鑄錠則無需沖孔；然后將帶孔的鑄錠加熱至熱鍛溫度，在通用液壓機上利用上砧(1)和芯軸(2)進行擴孔，形成軸向截面為所需變截面形狀的圓筒；將圓筒壁剖切后在液壓機上展平，再經(jīng)適當(dāng)后續(xù)處理就得到所需的LP鋼板。通過適當(dāng)改變上砧(1)和芯軸(2)的形狀，能得到厚度差大、截面形狀變化多樣的各種大型LP鋼板。該方法不需專用軋制設(shè)備，能充分壓實鑄造組織、保證力學(xué)性能，具有靈活性強、簡單易行、生產(chǎn)成本低、質(zhì)量好的優(yōu)點。
文檔編號B23P23/02GK101780637SQ201010042050
公開日2010年7月21日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者劉攀, 溫彤, 陳霞 申請人:重慶大學(xué)