專利名稱：彎頭工件的水刀切割成形工裝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于化工、石化、核能、海洋工程等用途的鈦及其他有色貴金屬特材管道件新的加工方法，是鈦材有色金屬管道件制造環節中實現高效率方法的新工裝，尤其是一種彎頭工件水刀切割成形工裝。
背景技術：
在專業的焊接式特材管道件制造過程中，大中型尺寸沖壓焊接式鈦彎頭按照相關的技術要求分體沖壓、割毛邊(坡口成形)、組對焊接，其縱向剖面弧曲線面焊接坡口切割加工成形是其中一個很重要的步驟。大中型沖壓式彎頭沖壓后的縱向曲弧面毛坯留量切割多數一般為常規氣割、或等離子切割加手工打磨，常規氣割、等離子切割會使貴重的特材材料極易發生氧化和不可回收的燒灼損耗，打磨損耗，且現場工作環境砂塵、氧化煙霧蕩揚，不符合文明生產要求，手工打磨時間效率低下、焊接坡口不光整、局部存在摩擦氧化、大量消 耗砂輪片等。所以大中型尺寸(鈦)特材彎頭沖壓管件縱剖曲線面坡口的切割成形，必須尋求一種成熟可行、速度快的冷切割加工方法并保證這種加工方法的圓滿實施完成，即工件的水刀切割保障性工裝。達到一次切割成形提高工作效率、切割加工面光整成形質量好、材質不氧化變異、降低人力物力損耗成本的目標。工業超高壓水射流技術-水刀切割雖已是多年應用的成熟技術，但水刀切割加工鈦彎頭縱剖面曲線坡口工裝屬于我們率先確立，所以大中型鈦彎頭工件的水刀切割保障性工裝的設計應用是我們的首創(經實際測算，水刀切割與氣割加砂輪片手工打磨，材料氧化、打磨損耗等相比，提高了工效、降低生產加工成本達85%)。現狀國內外目前類同的(鈦)彎頭工件縱向剖面毛坯余量的水刀切割工裝①空白，目前我們率先獨此一家。②如上述所述，多數(包括不銹鋼制等)切割形式仍在使用低檔次并存在燒灼氧化彎頭特材材質情況的氣割、或等離子切割加手工砂片修磨的成形方法，避免材質氧化、拓展水刀冷切割的應用領域我們是首家，所以我們的彎頭工件水刀切割工裝的設計應用我們是第一范例，同時公稱直徑小于DN500以下的中小型刨分式焊接彎頭，其縱向剖面弧曲線面焊接破口也可以通過本發明工裝來完成實現水刀冷切割。③水刀設備廠商曾配套的彎頭水刀切割工裝方案(未采納實施的圖紙階段)，是一種對彎頭工件不具備定位調節功能、單模對應單一尺寸規格彎頭的板框整體焊接笨重結構、工裝耗材費用是本發明耗材二十倍的方案形式，不具備于我們本發明應有的新穎、實用、定位可靠的優點。

發明內容
為解決上述技術問題，本發明提供一種在高壓水射流冷切割工況下保障鈦彎頭工件材質不發生氧化變異、不產生二次熱變形，且高效切割的鈦彎頭工件的水刀切割成形工裝。本發明的技術方案是一種彎頭工件的水刀切割成形工裝，包括內部盛水的工作水槽；還包括至少一對對稱設置在工作水槽內的固定支撐、轉動設置于固定支撐上的旋轉支腿、通過墊板固定設置于固定支撐上的掛鉤和設置在掛鉤上的用于放置水中平臺的盤架；掛鉤上設置有與盤架相連的掛鉤滑道槽；盤架通過掛鉤滑道槽沿著掛鉤上下滑動。作為本發明的進一步改進，固定支撐呈“L”型，其兩端都與工作水槽相連。固定支撐設計成“L”型，目的在于增強其穩定性。作為本發明的進一步改進，固定支撐設置有兩對。固定支撐設置兩對對稱安裝在工作水槽中，已能滿足絕大多數的彎頭切割的需要。作為本發明的進一步改進，還包括至少一對對稱設置在工作水槽內的用于自動調節盤架高度的升降裝置。設置升降裝置機構的目的是便于操作省時、省力。
作為本發明的進一步改進，所述的升降裝置為附帶防砂折疊伸縮罩的氣缸。選用氣缸的目的，是氣缸結構簡單，操作者操作便利，使用方便，維護量低。本發明的有益效果是用水刀切割時，以本發明工裝做基本保證，使被切割彎頭縱向毛邊余量切割線的位置平面、與水刀切割槍頭X--Y兩維運動平面保證平行、彎頭工件的定位固定、達到彎頭工件切割形狀尺寸符合技術要求，平臺升降自如操作方便等實用要求。在高壓水射流冷切割工況下保障鈦彎頭工件材質不發生氧化變異、不產生工件二次熱變形，且切割的效率高。本發明工裝的結構新穎、實用、定位可靠。


圖I是本發明的結構示意圖。圖2是圖I的A向視圖。圖3是圖I的B處放大視圖。其中1、工作水槽，2、固定支撐，3、旋轉支腿，4、掛鉤，5、墊板，6、盤架，6-1、掛鉤滑道槽。
具體實施例方式結合附圖I-圖3對本發明進一步說明本發明的一種彎頭工件的水刀切割成形工裝，包括工作水槽I、兩對固定支撐2、旋轉支腿3、掛鉤4、墊板5和盤架6。工作水槽I放置在操作室地面上，工作水槽I內部盛滿水。兩對固定支撐2對稱安裝在工作水槽I內，固定支撐2呈“L”型，其兩端的端頭分別固定安裝在工作水槽I的底面和側面上。旋轉支腿3通過螺栓安裝在固定支撐2的與其相貼合的墊板5上。掛鉤4通過墊板5安裝在固定支撐2的與側面相連的水平支撐面上。掛鉤4與墊板5通過定位銷進行定位；掛鉤4與墊板5之間還設置有用于調節安裝在掛鉤4上的盤架6與數控水割槍頭運動軌跡平面之間的平行度的調節螺栓；盤架6與數控水割槍頭之間的平行度調整好之后通過連接螺栓將掛鉤4固定安裝在墊板5上。盤架6通過螺栓安裝在兩對掛鉤4上，盤架6的側面上設置有掛鉤滑道槽6-1，盤架6通過掛鉤滑道槽6-1沿著掛鉤4的柱側面上下滑動，根據所加工工件的尺寸需要，盤架6調整到合適的位置時通過螺栓將盤架6固定安裝到掛鉤上。使用時，會在盤架6上放置鋼格板或格柵板，鋼格板上放置根據所需加工為工件設計的弧形模座。為了降低操作者的工作強度，在需要更換工件弧形模座和清理淤積物的情況下，需要調整盤架6高度，可以將旋轉支腿3由水槽平面的縱向旋轉到水槽平面的橫向位置時，可以用來放置盤架6，易于換模、清淤等操作。進一步優選在工作水槽I內安裝有用于自動調節盤架6高度的升降裝置。此升降裝置可以采用氣缸、滑輪組等能自動實現升降功能的機構。采用氣缸實現自動調節盤架6高度時，在盤架6的側面上設置有氣缸繩座，用鋼絲繩繞過氣缸繩座連接到氣缸上。
本發明的工作過程準備階段I、將彎頭工件按照圖紙直徑尺寸要求劃出兩端弧度展長四點，在劃線平臺上，借助紅外標線儀使四點連面與水準平面平行。2、依據彎頭實際外形和兩端切割線高低差情況，確定使用弧形模座(在對位平臺調準)或對夾支頂方式直接入池內水中平臺，準備彎頭工件切割。3、將水刀切割工裝總成落入工作水槽或水砂池內，四掛鉤平面與四支腿平面平整貼合，且銷孔與銷釘對位重和鑲嵌入內，用平臺兩列螺栓將平臺平面與水刀槍頭運動軌跡平面調整至互為平行(四角四點、中部兩點)以滿足水平切割要求。4、當切割雙面焊接坡口時，槽形模腔的長面線用對夾螺釘將模腔調整至與槍頭X行向方向軌跡線平行。5、工作水槽或水砂池進水至合適水位，檢查切割裝備的水、電、氣、程序調控器等準備完畢。工作階段I、將彎頭水刀切割成型工裝放入盤架6的水中平臺上，根據需要選擇好合適的位置。2、按照切割線位置核準無差異，按彎頭縱剖面曲線面實際外形測點(拾取5-6點成一曲線)，操控器記憶點位，計算得出實際切割曲線后開始切割，切割完畢將彎頭工件吊出，另一待切割彎頭工件吊入。
權利要求
1.一種彎頭工件的水刀切割成形工裝，包括內部盛水的工作水槽(I);其特征在于還包括至少一對對稱設置在工作水槽(I)內的固定支撐(2)、轉動設置于固定支撐(2)上的旋轉支腿(3)、通過墊板(5)固定設置于固定支撐(2)上的掛鉤(4)和設置在掛鉤(4)上的用于放置水中平臺的盤架(6);掛鉤(4)上設置有與盤架(6)相連的掛鉤滑道槽(6-1);盤架(6 )通過掛鉤滑道槽(6-1)沿著掛鉤(4 )上下滑動。
2.根據權利要求I所述的彎頭工件的水刀切割成形工裝，其特征在于固定支撐(2)呈“L”型，其兩端都與工作水槽(I)相連。
3.根據權利要求I所述的彎頭工件的水刀切割成形工裝，其特征在于固定支撐(2)設置有兩對。
4.根據權利要求I所述的彎頭工件的水刀切割成形工裝，其特征在于還包括至少一對對稱設置在工作水槽(I)內的用于自動調節盤架(6)高度的升降裝置。
5.根據權利要求4所述的彎頭工件的水刀切割成形工裝，其特征在于所述的升降裝置為為附帶防砂折疊伸縮罩的氣缸。
全文摘要
本發明公開了一種彎頭工件的水刀切割成形工裝，包括工作水槽；還包括至少一對對稱設置在工作水槽內的固定支撐、轉動設置于固定支撐上的旋轉支腿、通過墊板固定設置于固定支撐上的掛鉤和設置在掛鉤上的盤架；掛鉤上設置有與盤架相連的掛鉤滑道槽；盤架通過掛鉤滑道槽沿著掛鉤上下滑動。優點用水刀切割時，以本發明工裝做基本保證，使被切割彎頭縱向毛邊余量切割線的位置平面、與水刀切割槍頭X-Y兩維運動平面保證平行、彎頭工件的定位固定、達到彎頭工件切割形狀尺寸符合技術要求，平臺升降自如操作方便等實用要求。在高壓水射流冷切割工況下保障鈦彎頭工件材質不發生氧化變異、不產生工件二次熱變形，且切割的效率高。
文檔編號B24C3/32GK102794711SQ20121032011
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者喬迎才, 王建平, 唐支翔, 李成全, 王承益, 胡多宇, 欒華麗, 王玉紅 申請人:南京寶色股份公司