NO152324B - Fremgangsmaate for forming av metallplater. - Google Patents
Fremgangsmaate for forming av metallplater. Download PDFInfo
- Publication number
- NO152324B NO152324B NO781774A NO781774A NO152324B NO 152324 B NO152324 B NO 152324B NO 781774 A NO781774 A NO 781774A NO 781774 A NO781774 A NO 781774A NO 152324 B NO152324 B NO 152324B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- plate
- heating
- lines
- stated
- along
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 60
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 241000870659 Crassula perfoliata var. minor Species 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
- B21D11/20—Bending sheet metal, not otherwise provided for
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår forming av metallplater og nærmere bestemt forming av store, forholdsvis tynne metallplater til forut bestemt tredimensjonal form med sammensatt krumning.
En fremgangsmåte som for nærværende anvendes for forming av metallplater til tredimensjonale former med sammensatt krumning går ut på senkepressing enten ved omgivelsestemperatur eller ved forhøyet temperatur. Smiing og pressing er en annen fremgangsmåte som anvendes. I visse tilfeller har det vært anvendt valseprosesser ved utnyttelse av sammensatte spesial-valser for å oppnå den ønskede krumning. En annen fremgangsmåte går ut på først å fremstille en enkel todimensjonal krumning ved hjelp av vanlig valsing, hvoretter ytterligere krumning frembringes i en annen retning (iblandt kalt rustik-akvader) ved hjelp av smiing, pressing e.l.
Hvis ikke størrelsen av de plater som formes er relativt liten eller antallet identiske plater påkrevet for et spesielt kon-struksjonsarbeid er ganske stort, vil imidlertid disse form-ingsprosesser i seg selv være ganske kostnadskrevende, og det er derfor søkt etter alternative metoder. Det har vært gjort forsøk på forming av plater ved oppvarming ved hjelp av gassflammer. Sådanne forsøk er imidlertid gjort på grunnlag av en dreievirkning som er frembragt ved differensialoppvarming, som er utført på sådan måte at den ene side av vedkommende metallgjenstand oppvarmes i større dybde enn den motsatte side. Den ene siden av platen vil da vanligvis krympe mer enn den annen side, således at platen vil bøyes langs oppvarmingslinjen og derved frembringe krumning i denne retning.
US patentskrift nr. 2.428 .825 beskriver en sådan fremgangsmåte-. Under det utviklingsarbeide som har ført til foreliggende oppfinnelse er det imidlertid funnet at, hvis oppvarmingens dif-ferensialkarakter hovedsakelig utelates, således at en forholdsvis jevn temperatur over platetykkelsen frembringes langs en smal stripe, kan det fenomen som kan betegnes som "krymping i p1ateplanet", anvendes for forming av store, forholdsvis tynne metallplater til tredimensjonale former med sammensatt krumning. En sådan oppvarming kan utføres ved anvendelse av acetylenflammer e.l. for rask oppvarming av platen langs en smal stripe, og før denne varme sprer seg utover i platen fra denne smale stripe, utføres en rask avkjøling. Oppvarmingen utføres langs et forut bestemt linjemønster, alt etter den projeksjonstype som anvendes. Oppvarmingen kan således for eksempel finne sted langs rette, parallelle linjer av forskjellig lengde og som strekker seg innover fra platens sidekanter. Ved plater av bløtt stål, hvor det er ønskelig å unngå forandringer av metallets mekaniske egenskaper, kan dets temperatur økes til omkring 540°C, idet oppvarmingen fortrinnsvis utfares i en forut fastlagt rekkefølge som får form-forandringen til å skride frem så jevnt som mulig over hele platens utstrekning. Normalt frembringes en sådan formforandring ved hjelp av en rekke oppvarmingsprosesser, som først utføres langs linjer av midlere lengdeutstrekning, og derpå avvekslende langs linjer med tiltagende og avtagende lengde.
Foreliggende oppfinnelse vil bli bedre forstått ut fra den følgende detaljerte beskrivelse av visse utførelseseksempler under henvisning til den vedlagte tegning, hvorpå: Oppfinnelsen gjelder således en fremgangsmåte for forming av en metallplate til forut bestemt tredimensjonal form med sammensatt krumning, idet platen oppvarmes lokalt til vesentlig forhøyet temperatur langs en forholdsvis smal stripe ved bevegelse av en varmekilde langs en forut fastlagt linje. På denne bakgrunn av prinsippielt kjent teknikk som blandt annet fremgår ovenfor angitte US patentskrift og britisk patentskrift nr. 1.028.853, har sa fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at varmekilden forflyttes med sådan hastighet at nevnte oppvarming får tid til å spre seg hovedsakelig gjennom hele platens tykkelse, hvorpå platen raskt av-kjøles langs nevnte linje, således at vesentlig krympning finner sted i plateplanet i en retning hovedsakelig perpen-dikulær på nevnte oppvarmingslinje, og nevnte oppvarming og avkjøling gjentas langs ytterligere linjer, som ikke skjærer hverandre innbyrdes, i forut valgt geometrisk mønster over alle plateområder, idet nevnte mønster utledes fra den iboende lineære dimensjonsforvrengning som foreligger ved projeksjon av den forut bestemte flate med sammensatt krumning på nevnte metallplate, således at den samlede virkning av nevnte krymp-ninger i plateplanet er at platen antar nevnte forut bestemte sammensatte krumning.
Foreliggende fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen er således basert på et helt annet krympningsprinsipp enn den tidligere kjente teknikk som fremgår av ovenfor nevnte patent-skrifter. Denne kjente teknikk er således basert på differen-sialkrympning som frembringes ved opprettelse av en temperaturgradient over platetykkelsen, mens oppfinnelsens fremgangsmåte går ut på krympning i plateplanet som følge av jevn oppvarming over platetykkelsen fulgt av en bråkjøling og tilsvarende temperatursenkning, også med hovedsakelig jevn virkning over platetykkelsen.
I begge tilfeller finner varmebehandlingen sted langs smale Jinjepartier på plateoverflaten. Ved den tidligere kjente teknikk oppnås imidlertid den tilsiktede krumning langs vedkommende linjepartier, mens fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen gir krumning på tvers av disse. Av denne grunn er oppfinnelsens fremgangsmåte vesentlig bedre egnet til å frembringe sammensatt krumning av forholdsvis store tynne plater,
i
hvor den tidligere kjente teknikk stort sett bare har ført til kraftig buklede platekonstruksjoner.
Foreliggende formingsmetode anses å være egnet for anvendelse i forbindelse med plater av forskjellige metaller, men metoden er ventet å finne størst kommersiell anvendelse i forbindelse med forming eller krumning av stålplater. Vanligvis er denne fremgangsmåte neppe egnet for forming av plater med større varmeledningsevne enn aluminium, da formingsprosessen er av-hengig av materialets evne til å anta en jevn høy temperatur innenfor en forholdsvis smal stripe som raskt kan nedkjøles. Foreliggende formingsmetode kan best utføres på stålplater med en tykkelse mellom ca. 9,5 og 3,2 mm og ventes å finne den største anvendelse ved forming av plater av jernlegeringer med tykkelse over 6,5 mm. Når ganske tykke stålplater anvendes, kan det være fordelaktig å varme samtidig fra begge sideflater av platen langs vedkommende oppvarmingslinje, for derved å oppnå den ønskede forholdsvis jevne temperatur over platetykkelsen, samtidig som oppvarmingen avgrenses til en forholdsvis smal stripe, som også hensiktsmessig raskt avkjøles fra begge sideflater. Plater av bløtt stål kan formes ved oppvarming til over ca. 425°C, og skjønt temperaturer i nær-heten av smeltepunktet teoretisk sett kan anvendes, bør ikke temperaturer over ca. 700°C anvendes, hvis det er ønskelig å unngå en forandring av stålets mekaniske egenskaper.
i
Foreliggende fremgangsmåte er særlig egnet for forming av meget store plater, som kan veie 400 - 500 kg eller mer, og som' er tenkt å utgjøre deler av større metallkonstruksjoner, for eksempel skrog eller andre viktige deler av et skip, større konstruksjoner for kjemiske anlegg, slik som for eksempel tanker, reaktorer og lignende, samt andre større krumme metallkonstruksjoner av lignende art. Som angitt ovenfor, er formålet med oppfinnelsens fremgangsmåte å frembringe en tredimensjonal plateform med sammensatt krumning. For å klar-legge disse begreper, defineres en enkel, todimensjonalt krummet flate som en flate som kan skjæres av et uendelig antall forskjellige plan langs rette linjer. Eksempler på sådanne flater er en sylinder og en kjegle. En tredimensjonal flate med sammensatt krumning er imidlertid definert som'en flate hvor enhver skjæring med et plan utgjøres av en krum linje. Eksempler på sådanne flater er kuleflater, ellipsoider, paraboloider og hyperboloider.
På grunn av den store størrelse og vekt av platen 11 som skal formes, er det vanlig at den understøttes på et underlag 13, slik som vist i figurene 1 og 4, og dette underlag 13 er fortrinnsvis utført for å ha nøyaktig den sammensatte krumning som tilsiktes for den ferdig krummede flate. Underlaget understøtter platen 11 på sådan måte at dens omkrets på ingen måte fastholdes, slik at ikke den frembragte krympning i platens plan forstyrres, idet denne krympning vil finne sted i en retning vinkelrett på hver oppvarmingslinje. Underlaget 13 er av enkel oppbygning og fremstilt av et antall tverribber 15 som hver er utskåret til å ha en overkant 17 med nøyaktig krumning, samt en rekke langstrakte skinner 19 som sammen-holder rammene 15 i en stiv bæreramme. Skjønt formingen kan utføres med platen orientert på hvilken som helst måte, for eksempel vertikalt, vil ved hovedsakelig horisontal plassering på et underlag, tyngdekraften bidra til å frembringe den
ønskede krumning ved forming av platen til oppovervendt konkav form. Ved et sådant underlag oppvarmes fortrinnsvis oversiden av platen, hvis oppvarmingen skal utføres bare fra den ene plateside.
Oppvarmingen utføres ved anvendelse av en passende gassbrenner 21 eller annen hensiktsmessig varmekilde som vil være i stand til rask oppvarming av platen 11 til den ønskede temperatur (for eksempel omkring 540°C for stål) uten overheting av platen. Vanligvis anvendes gass/oksygen-brennere som er istand til å brenne en passende gass, slik som for eksempel acetylen eller propan. Brennerens flammeform innstilles slik at den bare varmer opp et forholdsvis smalt bånd langs den linje hvor oppvarming ønskes, og fortrinnsvis innstilles
flammebredden omtrent lik eller litt mindre enn platetyk-
j kelsen. En. flammebredde på omkring 12,5 mm kan for eksempel anvendes for en stålplate med 14 mm tykkelse. Det fenomen som utnyttes under formingen grunner seg på at det i plateplanet oppnås en høy temperaturgradient i stålet, som derfor raskt avkjøles. Temperaturgradienten fra midten av den oppvarmede stripe og utover bør minst være lik omkring 200°C pr. cm. Ved anvendelse av en acetylenbrenner med sådan flammebredde kan stål oppvarmes til en jevn temperatur mellom 510 og 565°C med den ønskede gradient, ved anvendelse av en frem-driftshastighet for brenneren på omkring 35 cm pr. minutt.
I
Oppvarming av sådanne meget store plater utføres vanligvis utendørs eller under tak i store åpne skur hvor det er effek-tiv avrenning, idet kjølingen utføres ved hjelp av vann-sprøyting. Et sprøytemunnstykke 23 bæres vanligvis av brenneren 21, idet brennerhodet og sprøytehodet er sammenføyet ved hjelp av et koblingsstykke 24 som holder munnstykket i til-strekkelig avstand til at avkjølingen automatisk følger en viss forut bestemt avstand etter oppvarmingen, og vanligvis så nær flammen som mulig uten å forstyrre brennerens varme-virkning. Ved et arrangement hvor gassbrennerens fremdrifts-hastighet er omtrent som angitt ovenfor, kan den kjølende vannstråle være rettet omkring 7,5 til 10 cm bak flammen. Koblingsstykket 24 omfatter fortrinnsvis også føringsinnret-ninger, slik som for eksempel ett par føringshjul 25, som understøtter brennerhodet i en ønsket høyde over metallplaten. Som tidligere nevnt, finner krympningen i plateplanet sted innenfor et smalt område, som en følge av det først opprettes en steil temperaturgradient, hvoretter temperaturen i det oppvarmede metall raskt reduseres for å frembringe krymping i nevnte område, idet den resulterende krympning over varme-stripen frembringer den ønskede krumning på dette sted av metallplaten.. Kombinasjonen av oppvarming og bråkjøling er med hell blitt utført manuelt, men den kan naturligvis utføres automatisk hvis så ønskes.
På enhver kontinuerlig overflate er der et geometrisk system som definerer dimensjonsforholdene mellom punkter på flaten. På en plan flate utgjøres dette geometriske system av den vanlige Euklidske geometri. På en tredimensjonal krum flate vil imidlertid ikke de tilsvarende dimensjonsforhold foreligge, men det vil i stedet være en annen anvendbar ikke-Euklidsk geometri. Det er den manglende overensstemmelse mellom to sådanne geometriske systemer som gjør det umulig å projisere en tredimensjonal krum flate på et plan uten å innføre en dimensjonsforvrengning. Dimensjonsavviket eller forvreng-ningsmønsteret mellom en gitt kontinuerlig tredimensjonal krum flate og en plan flate kan imidlertid bestemmes, og det er dette forhold som utnyttes ved foreliggende plateforming.
Likesom en plates form bestemmer dimensjonsforholdene mellom punktene på flaten, vil omvendt dimensjonsforholdene mellom punktene bestemme flatens form. Hvis for eksempel dimensjons-mønsteret for punktene på en stålplate kan innstilles i samsvar med det mønster som foreligger i sfærisk geometri, må denne plate nødvendigvis anta formen av en kuleflate så snart dette dimensjonsmønster er frembragt, da det faktisk ikke foreligger noe annet geometrisk system hvori dette spesielle dimensjonsforhold foreligger. Det ovenfor angitte er også tilfelle for andre dimensjonsmønstre, som for eksempel kan anvendes for å fremstille et ellipsoid-segment eller lignende. Når det er ønskelig å forme en flat plate til for eksempel en overflate av kuleform, opprettes følgelig et varmelinjemønster som vil frembringe en differensial krympning i platens plan, og som eksakt overensstemmer i retning og størrelse med for-skjellen i dimensjonsforholdene, nemlig forvrengningsmøns-terét, mellom geometrien for den plane projeksjon av vedkommende kuleflate og selve kuleflaten. Når jevn oppvarming over smale striper langs varmelinjemønsteret utføres på den plane flate, vil som følge av dette platen forme seg selv til et kuleflatesegment, ganske enkelt fordi dette er den eneste geometriske flate som tillater det nye dimensjonsmønster å eksistere.
Dette mønster påføres den flate plate 11 ved oppmerking av varmelinjér med en malepensel e.l. Dette linjemønster vil avhenge av den type krum flate som ønskes frembragt og den spesielle projeksjon som velges. For å frembringe en sadel-formet flate kan det for eksempel anvendes et mønster av sirkellinjer. For et kuleflatesegment vil linjene være rette, men'mønsteret og platens omkrets vil være bestemt av den projeksjonstype som velges. Hvis det velges en asimutal projeksjon, som er det vanlige valg hvis den flate plate hovedsakelig' har kvadratisk form, vil linjene strekke seg radialt innover fra platens kanter. Når forholdet mellom platens lengde og bredde overskrider kvadratroten av 2, antas det mest hensiktsmessig å anvende en rektangulær tverrprojeksjon, hvor platens senterlinje tilsvarer den kulemeridian som er tangent til' den sylinder som segmentet projiseres på. Et felles trekk ved forskjellige projeksjoner er det forhold at ingen rette linjer strekker seg tvers over platen fra kant til kant.
Som' et anskuelig eksempel kan angis forming av et segment av et halvkuleformet deksel. I dette tilfelle bestemmes et mønster for hvert sådant kulesegment, hvorpå en rektangulær tverrprojeksjon utføres tilsvarende segmentene av vedkommende kuleflate. Et sådant eksempel er anskueliggjort i fig. 2, som viser et plateemne 11 av 14 mm tykt stål, med en lengde på ca. 9 m samt en bredde på omkring 2,4 m øverst og en bredde på 3 m nederst. Ved en sådan projeksjon vil all dimensjonsforvrengning være i en retning parallelt med senterlinjen 29 i lengderetningen, og forvrengningen vil være 0 langs denne senterlinje. På alle andre steder vil forvrengningen være en funksjon av den inverse verdi av kosinus til vinkei-avstanden fra senterlinjen. Hvis det for eksempel antas at
kuleflatens radius R er 1972 cm, vil k være
pr. grad. Hvis d er lik den lineære avstand fra senterlinjen og © er lik vinkelavs tanden fra s_enterlin jen, vil ligningen d = k© gjelde.
Varmelinjemønsteret er konstruert slik at det resulterende krympningsmønster er det samme som det forvrengningsmønster som foreligger for den opprinnelige flate plate. Da krympningen finner sted i en retning vinkelrett på varmelinjene, og fordi forvrengningsmønsteret gjelder lengderetningen, vil varmelinjene forløpe på tvers av lengderetningen. Oppvarming og avkjøling kan utføres i hvilken som helst retning langs linjene, hvilket vil si enten fra platekanten og innover eller omvendt.
Et mønster opprettes ved anvendelse av varmelinjer av forskjellig lengde anordnet slik at krympningen i lengderetningen for de forskjellige områder eller striper som strekker seg parallelt med den langsgående senterlinje 29, men ligger i forskjellig avstand fra denne, vil variere omtrent som den inverse verdi av kosinus til vinkelavstanden fra senterlinjen. Varmelinjenes relative lengde vil være en funksjon av den tilsiktede kuleflates radius, og disse lengder vil derfor gjelde for alle størrelser og tykkelser av metallplater som formes i samsvar med foreliggende fremgangsmåte.
På den annen side er avstanden mellom de enkelte varmelinjer en funksjon av den krympning som frembringes ved hver linje, og vil således variere med platetykkelsen. For en 14 mm tykk stålplate kan således linjeavstanden være 20 cm, mens for en tykkere plate, for eksempel en 19 mm stålplate, vil avstanden være mindre, for eksempel omkring 15 cm.
I et mønster av parallelle linjer av forskjellig lengde vil det ved foreliggende anskuelige projeksjonstype være et antall båndområder eller strimler vinkelrett på linjene som vil inne-holde innbyrdes forskjellig antall linjer. For å holde møns-teret så enkelt som mulig, er det ønskelig å anvende et antall linjer pr. bånd som varierer omtrent i samsvar med uttrykket:
og det er funnet at anvendelse av varmelinjer som
har sin begynnelse i åtte forskjellige avstander fra senterlinjen 29 i lengderetningen, frembringer et ganske nøyaktig mønster uten at beregningen blir for komplisert og oppmerk-ingen for omfattende.
For oppmerking' av en plate av ønsket form med et sådant linje-mønster, fastlegges først senterlinjen 29 i lengderetningen nedover langs midten av platen, hovedsakelig parallelt med platens to lengste sidekanter. Denne linje 29 deles så i to like deler for å finne den tversgående midtlinje 31, og to langsgående referanselinjer 33 kan så avmerkes parallelt med senterlinjen i lengderetningen. Like avsnitt avmerkes så langs begge langsgående referanselinjer i begge retninger ut fra den tversgående midtlinje 31, idet hver sådan delemar-kering utgjør et referansepunkt for en varmelinje. Avstandene mellom disse markeringer varierer med tykkelsen av den metallplate som skal formes, slik som angitt ovenfor. Alle de linjer som avmerkes, er rette linjer som har sitt.utgangs-punkt ved en av platens sidekanter og strekker seg mindre enn halve avstanden til den motsatte side.
Så snart antallet forskjellige linjelengder som skal anvendes, er fastlagt, innstilles avstanden mellom endepunktet for den korteste linje og senterlinjen 29 til en verdi som er lik eller litt mindre enn platens halve bredde langs den tversgående midtlinje 31. For den viste plate i fig. 2 er plate-bredden langs den tversgående midtlinje omkring 274 cm, og endepunktavstanden for den korteste linje (merket med 8) fra senterlinjen fastlegges til 137 cm. Endepunktplasseringene for de øvrige syv linjetyper vil da være en funksjon av denne avstand (137 cm) og forholdene mellom antall linjer i de forskjellige langsgående bånd bestemmes så matematisk.
Ved anvendelse av åtte forskjellige linjelengder, er det funnet at linjene i mønsteret bør foreligge i følgende rekke-følge i hver retning ut fra den tversgående senterlinje 31, idet linjene merket med 1 representerer de lengste varmelinjer og således har den korteste endepunktavstand til senterlinje: 1, 7, 5, 8, 3, 7, 6, 8, 2, 7, 5, 8, 4, 7, 6, 8. Ved avmerking av denne rekkefølge av linjer med forut bestemt innbyrdes avstand, kan det totale antall linjer i hvert langsgående bånd lett finnes. Det kan da vises at endepunktavstanden (Dn) for hver referanselinje 1 til 8 kan finnes ved å løse den ligning som angir at den inverse verdi av kosinus til den ekvivalente vinkelente vinkelavstand (© ) er lik 1
n
pluss antallet linjer pr. bånd (Sn) ganger den projiserte dimensjonsforvrengning pr. linje. Beregninger på dette grunnlag resulterer i følgende verdier:
Det vil fremgå av fig. 2 at visse av linjene nr. 8 skulle ha sitt endepunkt utenfor kanten av platen 11, og i sådanne tilfeller utelates ganske enkelt denne linje.
Det vil innses at alle varmelinjene utgår fra en sidekant av platen, og alle linjer langs de to langsgående sidekanter strekker seg hovedsakelig innbyrdes parallelt mot den annen sidekant av platen. De mekaniske forhold ved formingsprosessen er slik at de ytterste øvre og nedre ender av platen ikke mottatt så meget tverrettet bøyekraft som hoveddelen av platen, og for å kompensere for dette forhold er noen få korte diagonallinjer tilføyet ved hver ende av platen 11, slik som antydet i fig. 2 .
Etter at mønsteret av oppvarmingslinjer er avmerket på platen, innledes oppvarmingen langs linjene av middels lengde (linjene nr. 4), hvoretter oppvarmingen fortsetter avvekslende langs de nærmest påfølgende kortere linjer (nr. 5) og de nærmest påfølgende lengere linjer (nr. 3) inntil hele linje-mønstere/t er varmebehandlet. Alle varmelinjer innenfor hver linjekategori oppvarmes ferdig før den nærmest påfølgende linjekategori påbegynnes, og det geometriske mønster vil være slik at det strekker seg innover i alle platekvadranter, idet linjer av hver linjekategori foreligger i hver kvadrant. Linjeoppvarming i denne rekkefølge betraktes som fordelaktig, idet platen etter avsluttet oppvarming langs linjene i hvilken som helt kategori vil ha antatt en form som i alle plateområder nærmer seg den endelig tilsiktede utforming, og det unngås overvekt av spenningen i noe lokalt område. En sådan gradvis formforandring av platen som helhet foretrekkes følgelig i stedet for at all oppvarming i en platekvadrant fullføres før oppvarmingen fortsetter i den neste kvadrant.
De diagonale endelinjer 33 er vanligvis gjenstand for oppvarming ganske tidlig i oppvarmingsprosessen, og oppvarmingen langs disse endelinjer utføres fortrinnsvis etter oppvarmingen langs linjene nr. 5. Den ovenfor angitte rekkefølge anvendes for et kulesegment og kan varieres noe ved flater av annen form. Prinsippet med gradvis formforandring av platen som helhet er imidlertid det samme. Etter oppvarming av de siste linjer, som vil være linjene nr. 8, vil stålplaten ha antatt formen av et kuleflatesegment 37, slik som angitt i'fig. 3.
I fig. 5 er det vist cn flate 41, som er avmerket med et linjemønster 43, som i prinsipp er ment å danne grunnlag for forming av et kulesegment i henhold til en asimuttprojeksjon. Linjemønsteret for en sådan asimuttprojeksjon er slik at varmelinjene strekker seg hovedsakelig radialt fra midten av platen til en platekant, og alle linjer 43 ender i avstand fra platens midtområde, således at ingen linjer forløper tvers over hele platen. Den samme rekkefølge' av oppvarming og brå-kjøling anvendes også i dette tilfelle, idet oppvarmingen først utføres langs linjene med midlere lengde.
Skjønt man vanligvis går ut fra plane plater fordi disse er lettest tilgjengelige på markedet og projeksjonen for bestem-melse av det geometriske linjemønster er enklest i dette tilfelle, kan imidlertid formingsprosessen i henhold til oppfinnelsen også utgå fra plater av annen form, for eksempel en sylinderseksjon, uten at de anvendte formingsprinsipper for-andres. Videre kan det i stedet for en gassflamme som varmekilde anvendes elektrisk oppvarming, for eksempel i form av induksjonsoppvarming.
Claims (11)
1. Fremgangsmåte for forming av en metallplate til forut bestemt tredimensjonal form med sammensatt krumning, idet platen oppvarmes lokalt til vesentlig forhøyet temperatur langs en forholdsvis smal stripe ved bevegelse av en varmekilde langs en forut fastlagt linje, karakterisert ved at varmekilden forflyttes med sådan hastighet at nevnte oppvarming får tid til å spre seg hovedsakelig gjennom hele platens tykkelse, hvorpå platen raskt avkjøles langs nevnte linje, således at vesentlig krympning finner sted i plateplanet i en retning hovedsakelig per-pendikulær på nevnte oppvarmingslinje, og nevnte oppvarming og avkjøling gjentas langs ytterligere linjer, som ikke skjærer hverandre innbyrdes, i forut valgt geometrisk mønster over alle plateområder, idet nevnte mønster utledes fra den iboende lineære dimensjonsforvrengning som foreligger ved projeksjon av den forut bestemte flate med sammensatt krumning på nevnte metallplate, således at den samlede virkning av nevnte krymp-ninger i plateplanet er at platen antar nevnte forut bestemte sammensatte krumning.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at en flat plate innled-ningsvis anordnes hovedsakelig horisontalt uten fastholdt omkrets.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2,
karakterisert ved at nevnte plate anbringes på et underlag som er utført for å motta og understøtte et segment av en flate med nevnte ønskede sammensatte krumning.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvorved nevnte tredimensjonale form er en kuleform,
karakterisert ved at nevnte oppvarmingslinjer er rette og går ut fra platens sidekanter og har en lengdeutstrekning mindre enn halve avstanden til den motsatte kant.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, hvorunder nevnte geometriske mønster har som grunnlag en rektangulær tverrprojeksjon,
karakterisert ved at nevnte forut fastlagte linjer hovedsakelig er parallelle, men har forskjellig lengde, idet alle nevnte linjer ender i avstand fra platens langsgående senterlinje.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte oppvarming utføres i foru.t fastlagt rekkefølge og først langs linjene av midlere lengde før oppvarmingen fortsetter langs de lengste og de korteste linjer.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at nevnte plate er en stålplate og nevnte forhøyde temperatur ligger over 425°C og under 700°C.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at nevnte oppvarming langs linjer i nevnte geometriske mønster utføres i forut fastlagt rekkefølge som omfatter alle kvadranter av nevnte plate, således at platen vil utsettes for en gradvis total formforandring til nevnte ønskede sammensatte krumning.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at nevnte oppvarming utføres samtidig fra begge sideflater langs nevnte linjer, og nevnte avkjøling også finner sted fra begge sideflater av platen.
10. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-9, karakterisert ved at nevnte oppvarming innenfor den relativt smale stripe er sådan at det opprettes en temperaturgradient på minst 200°C pr. cm i en retning vinkelrett på oppvarmingsretningen.
11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, hvorunder nevnte plate er av stål,
karakterisert ved at de oppvarmede områder av platen når en temperatur mellom 510°C og 565°C.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/800,037 US4120187A (en) | 1977-05-24 | 1977-05-24 | Forming curved segments from metal plates |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO781774L NO781774L (no) | 1978-11-27 |
NO152324B true NO152324B (no) | 1985-06-03 |
NO152324C NO152324C (no) | 1985-09-11 |
Family
ID=25177352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO781774A NO152324C (no) | 1977-05-24 | 1978-05-22 | Fremgangsmaate for forming av metallplater |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4120187A (no) |
JP (1) | JPS53146965A (no) |
BE (1) | BE867432A (no) |
DE (1) | DE2822825A1 (no) |
DK (1) | DK229878A (no) |
ES (1) | ES469995A1 (no) |
FI (1) | FI781596A (no) |
FR (1) | FR2391788A1 (no) |
GB (1) | GB1588099A (no) |
IT (1) | IT1103292B (no) |
NL (1) | NL7805598A (no) |
NO (1) | NO152324C (no) |
PT (1) | PT68051B (no) |
SE (1) | SE433812B (no) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3314599A1 (de) * | 1983-04-22 | 1984-10-31 | Romeo-Titel Dipl.-Ing. 2000 Hamburg Voiculescu | Geraet zum verformen und/oder richten von stahlplatten mit flammenwaermung folgend bei wasser oder luftkuehlung insbesondere fuer schiffbau und stahlbau |
US4729802A (en) * | 1986-01-16 | 1988-03-08 | J. I. Case Company | Opener-disk heat-treating process and product |
DE3728041A1 (de) * | 1987-08-22 | 1989-03-02 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zur herstellung von biegeteilen aus vorverfestigten metallen durch kaltumformung |
US5228324A (en) * | 1987-11-26 | 1993-07-20 | Polska Akademia Nauk-Instytut Podstawowych Problemow Techniki | Method of bending metal objects |
FI922191A (fi) * | 1992-05-14 | 1993-11-15 | Kvaerner Masa Yards Oy | Sfaerisk lng-tank och dess framstaellningsfoerfarande |
EP0649353A1 (en) * | 1993-03-25 | 1995-04-26 | Instytut Podstawowych Problemow Techniki | Method of bending metal objects |
KR100319651B1 (ko) * | 1997-09-24 | 2002-03-08 | 마스다 노부유키 | 고주파유도가열을이용하는자동판굽힘가공장치 |
US6298310B1 (en) | 1997-09-29 | 2001-10-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method and system for determining heating point and heating line in bending of steel plate |
KR100244582B1 (ko) * | 1998-03-05 | 2000-03-02 | 신종계 | 선체 외판의 곡면가공방법 및 장치 |
SE0000570L (sv) * | 2000-02-22 | 2001-08-23 | Avesta Sheffield Ab | Ämnesstyrd formning |
US20040221929A1 (en) | 2003-05-09 | 2004-11-11 | Hebda John J. | Processing of titanium-aluminum-vanadium alloys and products made thereby |
US7837812B2 (en) | 2004-05-21 | 2010-11-23 | Ati Properties, Inc. | Metastable beta-titanium alloys and methods of processing the same by direct aging |
JP4605700B2 (ja) * | 2004-07-28 | 2011-01-05 | 武蔵精密工業株式会社 | 歯車の歯面における歯すじの修正方法 |
DE102006002146B4 (de) * | 2006-01-17 | 2011-07-21 | Daimler AG, 70327 | Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils durch inkrementelle Umformung eines Metallblechs und Verfahren zur Herstellung einer Skelettpatrize |
US10053758B2 (en) | 2010-01-22 | 2018-08-21 | Ati Properties Llc | Production of high strength titanium |
US9255316B2 (en) | 2010-07-19 | 2016-02-09 | Ati Properties, Inc. | Processing of α+β titanium alloys |
US8613818B2 (en) | 2010-09-15 | 2013-12-24 | Ati Properties, Inc. | Processing routes for titanium and titanium alloys |
US9206497B2 (en) | 2010-09-15 | 2015-12-08 | Ati Properties, Inc. | Methods for processing titanium alloys |
US20120067100A1 (en) * | 2010-09-20 | 2012-03-22 | Ati Properties, Inc. | Elevated Temperature Forming Methods for Metallic Materials |
US10513755B2 (en) | 2010-09-23 | 2019-12-24 | Ati Properties Llc | High strength alpha/beta titanium alloy fasteners and fastener stock |
US8652400B2 (en) | 2011-06-01 | 2014-02-18 | Ati Properties, Inc. | Thermo-mechanical processing of nickel-base alloys |
US9050647B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-06-09 | Ati Properties, Inc. | Split-pass open-die forging for hard-to-forge, strain-path sensitive titanium-base and nickel-base alloys |
US9869003B2 (en) | 2013-02-26 | 2018-01-16 | Ati Properties Llc | Methods for processing alloys |
US9192981B2 (en) | 2013-03-11 | 2015-11-24 | Ati Properties, Inc. | Thermomechanical processing of high strength non-magnetic corrosion resistant material |
US9777361B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-10-03 | Ati Properties Llc | Thermomechanical processing of alpha-beta titanium alloys |
US10231289B2 (en) | 2013-11-07 | 2019-03-12 | Illinois Tool Works Inc. | Large scale metal forming |
US10112227B2 (en) | 2013-11-07 | 2018-10-30 | Illinois Tool Works Inc. | Large scale metal forming control system and method |
US11111552B2 (en) | 2013-11-12 | 2021-09-07 | Ati Properties Llc | Methods for processing metal alloys |
CN104190761B (zh) * | 2014-08-26 | 2016-04-13 | 华中科技大学 | 一种船舶双向曲率板一体作用自动成型方法 |
US10094003B2 (en) | 2015-01-12 | 2018-10-09 | Ati Properties Llc | Titanium alloy |
WO2016178745A1 (en) * | 2015-05-06 | 2016-11-10 | Illinois Tools Works Inc. | Large scale metal forming control system and method |
US10502252B2 (en) | 2015-11-23 | 2019-12-10 | Ati Properties Llc | Processing of alpha-beta titanium alloys |
CN107282727B (zh) * | 2017-06-30 | 2018-08-21 | 大连理工大学 | 一种金属板材激光柔性弯曲成形圆弧槽的方法 |
CN108273880B (zh) * | 2017-12-21 | 2019-07-12 | 北京卫星制造厂 | 一种球形轻量化壁板成形方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2428825A (en) * | 1941-02-27 | 1947-10-14 | Linde Air Prod Co | Method of controlling distortion, straightening distorted objects, and/or altering the shape of metal objects |
GB1028853A (en) * | 1964-05-26 | 1966-05-11 | British Ship Res Ass | Method of bending plates |
US3745805A (en) * | 1971-08-27 | 1973-07-17 | Ladish Co | Creep annealing and a multiple pin fixture for use therein |
-
1977
- 1977-05-24 US US05/800,037 patent/US4120187A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-05-17 PT PT68051A patent/PT68051B/pt unknown
- 1978-05-18 ES ES469995A patent/ES469995A1/es not_active Expired
- 1978-05-19 FI FI781596A patent/FI781596A/fi not_active Application Discontinuation
- 1978-05-19 IT IT49465/78A patent/IT1103292B/it active
- 1978-05-22 NO NO781774A patent/NO152324C/no unknown
- 1978-05-23 SE SE7805877A patent/SE433812B/sv not_active IP Right Cessation
- 1978-05-23 JP JP6156778A patent/JPS53146965A/ja active Pending
- 1978-05-23 FR FR7815268A patent/FR2391788A1/fr active Granted
- 1978-05-23 GB GB21577/78A patent/GB1588099A/en not_active Expired
- 1978-05-23 NL NL7805598A patent/NL7805598A/xx not_active Application Discontinuation
- 1978-05-24 DE DE19782822825 patent/DE2822825A1/de not_active Withdrawn
- 1978-05-24 BE BE188003A patent/BE867432A/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-05-24 DK DK229878A patent/DK229878A/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PT68051A (en) | 1978-06-01 |
DE2822825A1 (de) | 1978-12-07 |
FI781596A (fi) | 1978-11-25 |
IT1103292B (it) | 1985-10-14 |
DK229878A (da) | 1978-11-25 |
IT7849465A0 (it) | 1978-05-19 |
NO781774L (no) | 1978-11-27 |
GB1588099A (en) | 1981-04-15 |
ES469995A1 (es) | 1979-03-16 |
NL7805598A (nl) | 1978-11-28 |
SE7805877L (sv) | 1978-11-25 |
NO152324C (no) | 1985-09-11 |
PT68051B (en) | 1979-11-19 |
FR2391788A1 (fr) | 1978-12-22 |
US4120187A (en) | 1978-10-17 |
SE433812B (sv) | 1984-06-18 |
FR2391788B1 (no) | 1985-03-01 |
BE867432A (fr) | 1978-09-18 |
JPS53146965A (en) | 1978-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO152324B (no) | Fremgangsmaate for forming av metallplater. | |
US3077753A (en) | Method and apparatus for bending glass | |
KR101246065B1 (ko) | 삼각가열 가열 형상 및 위치 결정시스템 및 그 방법 | |
RU2017114972A (ru) | Способ производства паяного соединения и паяное соединение | |
CA1072336A (en) | Method of and apparatus for bending relatively thin glass sheets | |
SU1314950A3 (ru) | Способ ускоренного охлаждени плоского проката (его варианты) | |
CN112775288A (zh) | 一种船舶复杂曲面外板柔性成型方法 | |
KR810000628B1 (ko) | 금속판의 복합곡면성형 방법 | |
CN109848250B (zh) | 铝合金薄板填丝热整形工艺 | |
US3346358A (en) | Method of press bending vertically suspended glass sheets | |
CN203993816U (zh) | 刀柄 | |
CN208732904U (zh) | 热弯模具及热弯装置 | |
CN111020159A (zh) | 一种薄壁矩形、方形焊缝钢管热处理工艺 | |
NO157927B (no) | Borholdig laminatgjenstand paa fenolharpiksbasis. | |
CN104174732A (zh) | 一种海洋工程船的艉滚筒制造方法 | |
CN110496899A (zh) | 板件的成形方法及设备 | |
US1680227A (en) | Sheet-glass-protecting means and method | |
CN108405632A (zh) | 一种热连轧周期窜辊方法及装置 | |
CA1083937A (en) | Forming curved segments from metal plates | |
CN110405163A (zh) | 一种消除大宽度钢板轧材边部黑线缺陷的设备及方法 | |
US1928818A (en) | Clamping device for tapered propeller blades | |
JP7045231B2 (ja) | オープンラック式熱交換装置の溶射方法 | |
JPS603921A (ja) | 鋼板の成形方法 | |
JPS60196231A (ja) | エンボス加工装置 | |
GB1122651A (en) | Improvements in or relating to methods and apparatus for bending glass in sheet form |