一种用于安全壳钢衬里制作的成型胎具及制作和使用方法与流程

本发明涉及一种安全壳钢衬里制作领域，具体涉及一种用于安全壳钢衬里制作的弧形构件成型胎具及其制作方法。

背景技术：

反应堆厂房安全壳钢结构衬里，整个钢衬里结构为类圆柱形薄壁结构，是由多块薄壁弧形构件组拼而成。弧形构件成型精度高，搭接位置要求准确美观，对钢衬里板的成型要求较高。由于钢衬里弧形板弧度基本一致但宽度不等、薄壁钢板刚性差、构件尺寸大、构件规格种类及构件数量较多的特点，若采用传统的弧度加工设备成型生产效率较低，无法满足构件成型要求及生产需求。

技术实现要素：

本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种用于安全壳钢衬里制作的成型胎具及制作方法，解决安全壳钢衬里薄壁弧形构件成型精度高，搭接处理难度大，规格种类多、构件尺寸大，构件成型加工不易的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于安全壳钢衬里制作的成型胎具，包括弧形胎面构件和底座平面构件，所述弧形胎面构件的内弧面与底座平面构件通过连接件对应连接；所述弧形胎面构件的外弧面两侧相对应沿弧度长方向上均布设置有调节夹具，所述弧形胎面构件的外弧面两侧相对应的调节夹具上设置有压型横梁件。

进一步的，所述弧形胎面构件两侧端设置有用于加宽弧形胎面的副弧形胎面构件及副底座平面构件。

进一步的，所述压型横梁件上设置有吊耳。

进一步的，所述压型横梁件两端设置与调节夹具配合压紧的u型卡头。

进一步的，所述调节夹具包括夹具座、调节螺杆和紧固螺母，所述夹具座设置在弧形胎面构件的外弧面两侧上，或设置在副弧形胎面构件外侧面，所述调节螺杆底端铰接在夹具座上，所述紧固螺母安装在调节螺杆上，当需要对钢衬里板进行挤压定型时，所述压型横梁件两端扣在对应的调节夹具上，旋转调节螺杆卡在压型横梁件的u型卡头内，然后调节紧固螺母，使压型横梁件向弧形胎面构件上的钢衬里板挤压。

本发明通过下述另一技术方案实现：

一种用于安全壳钢衬里制作的成型胎具制作方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1，首先在空间上确定出需要成型的某块钢衬里板的尺寸，确定四个a、b、c、d点；

步骤2，安全壳钢衬里圆柱形结构在竖直面上的每个水平圆半径均相等，均设为r，设ac两点间的竖向距离为b，则胎具的宽度即可确定b；

步骤3，连接abcd四个点即可确定一个平面，将该平面向安全壳钢衬里圆柱形轴心方向移动h得到平面a’b’c’d’，该平面就可以作为胎具的底座平面；

步骤4，弧ab，弧cd的半径均为r，则弧形胎面构件的弧形胎面形状可确定出来。

进一步的，还包括步骤5，根据a、b、c、d四个点确定的平面abcd，在a、b两点或c、d两点外侧的某块钢衬里板取e、f两点，确定副弧形胎面的平面为cdef或abef，将该平面向安全壳钢衬里圆柱形轴心方向移动h得到平面c’d’e’f’或a’b’e’f’，该平面就可以作为胎具的副底座平面；弧ab或弧cd和ef的半径均为r，则副弧形胎面构件的副弧形胎面形状可确定出来。

本发明通过下述又一技术方案实现：

一种利用成型胎具制作安全壳钢衬里模板的方法，包括步骤：

步骤1，将钢衬里板放入压型横梁件与弧形胎面构件之间；

步骤2，通过调节夹具作用压型横梁件使钢衬里板在弧形胎面构件上成型；

步骤3，成型后的钢衬里板，采用背肋型钢将对钢衬里板进行焊接定型，待焊接结束并冷却完成后，旋转出螺杆，取下压型横梁件，完成钢衬里模板弧形构件的成型制作。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

该胎具在传统胎具的基础上进行简化，造型简便，能够有效提高弧形构件成型精度，并且能够通过组合胎具的形式解决不同规格板宽的成型问题。

该成型胎具采用上部压型横梁件作为压型装置大大简化了传统胎具的制作工艺，压型横梁件通过可调节螺栓与胎具相连接，方便调整位置。压型横梁件上部设有吊耳，方便对压型装置的吊装和运输，提高了压型装置的工作效率。

胎具设计成主副胎相组合的方式，不同的组合可用于不同的尺寸，且减少了对施工场地的使用，为钢衬里的成型工作提供了更多的便利和可操作性。

解决了第三代核电堆型罐式安全壳容器薄壁弧形构件规格种类较多、构件尺寸大、成型数量大的问题。横梁压型装置的设计优化了传统的胎具形式，提高了弧形构件成形效率。同时采用主副胎组合的形式使胎具成型的尺寸范围更广，种类更多，减少占用空间，为此类筒体薄型壁板批量生产提供了解决的思路和方法。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一种用于安全壳钢衬里制作的成型胎具的侧视结构示意图；

图2为本发明一种用于安全壳钢衬里制作的成型胎具的左视结构示意图；

图3为本发明带副胎具的成型胎具的立体结构示意图；

图4为本发明abcd在空间的位置示意图；

图5为本发明a’b’c’d’的位置的示意图；

图6为本发明副弧形胎面形状确定的示意图；

图7为本发明成型加固后钢衬里板的结构示意图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1-弧形胎面构件，2-底座平面构件，3-连接件，4-调节夹具，5-压型横梁件，6-副弧形胎面构件，7-副底座平面构件，8-吊耳，9-u型卡头，10-夹具座，11-调节螺杆，12-紧固螺母，13-钢衬里板，14-背肋型钢。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1-2所示，本发明一种用于安全壳钢衬里制作的成型胎具，包括弧形胎面构件1和底座平面构件2，所述弧形胎面构件1的内弧面与底座平面构件2通过连接件3对应连接；所述弧形胎面构件1的外弧面两侧相对应沿弧度长方向上均布设置有调节夹具4，所述弧形胎面构件1的外弧面两侧相对应的调节夹具4上设置有压型横梁件5。

如图3所示，当需要制作加宽的钢衬里板时，弧形胎面构件1两侧端设置有用于加宽弧形胎面的副弧形胎面构件6及副底座平面构件7。所述压型横梁件5上设置有吊耳8。压型横梁件5两端设置与调节夹具配合压紧的u型卡头9。调节夹具4包括夹具座10、调节螺杆11和紧固螺母12，夹具座10设置在弧形胎面构件1的外弧面两侧上，当设有副弧形胎面构件6时，设置在副弧形胎面构件6外侧面，调节螺杆11底端铰接在夹具座10上，所述紧固螺母11安装在调节螺杆11上，当需要对钢衬里板进行挤压定型时，压型横梁件5两端扣在对应的调节夹具4上，旋转调节螺杆11卡在压型横梁件5的u型卡头9内，然后调节紧固螺母12，使压型横梁件5向弧形胎面构件1上的钢衬里板挤压。

本发明一种用于安全壳钢衬里制作的成型胎具：由于钢衬里整体结构为类圆柱形的筒体结构，则在任一竖向高度上的平面圆的半径是一致的，则由某一块钢衬里板的尺寸大小就可以确定出成型胎具支撑面的大小。成型胎具的底座平面构件2可采用型钢焊接而成，胎具竖向连接件3高度可根据施工的操作空间确定。由于钢衬里板的尺寸不尽相同，胎具在设计时长方向上按照最大钢衬里板的长度确定，宽度方向上采用主副胎组合的方式满足不同的宽度需求。副胎设计为可拆卸的形式，通过螺栓连接或者局部焊接连接到主胎上，这样设计既能够节省成本，又能够节省空间，大大提高了胎具的工作效率。胎具上部采用工字钢作为胎具上压型横梁件5，压型横梁件5两侧通过调节夹具4与弧形胎面构件1连接，组成胎具的压型装置。该设计取代了传统胎具上下模中的上模具的作用，这样一来简化了胎具的构造，减轻了胎具的总重量，且每根横梁上设置一吊耳，便于压型装置的安装与卸除，大大优化了胎具的使用功能。钢衬里板铺于成型胎具支撑面上，背肋型钢点焊后，放置压型装置并紧固，待焊接并冷却完成后取下压型装置，即可完成薄壁弧形构件的成型。

该成型胎具采用上部横梁作为压型装置大大简化了传统胎具的制作工艺，横梁通过可调节螺栓与胎具相连接，方便调整位置。横梁上部设有吊耳，方便对压型装置的吊装和运输，提高了压型装置的工作效率。

胎具设计成主副胎相组合的方式，不同的组合可用于不同的尺寸，且减少了对施工场地的使用，为钢衬里的成型工作提供了更多的便利和可操作性。

实施例2

如图4-6所示，本发明一种用于安全壳钢衬里制作的成型胎具制作方法，包括步骤：

步骤1，如图4所示，首先在空间上确定出需要成型的某块钢衬里板的尺寸，确定四个a、b、c、d点；

步骤2，安全壳钢衬里圆柱形结构在竖直面上的每个水平圆半径均相等，均设为r，设ac两点间的竖向距离为b，则胎具的宽度即可确定b；

步骤3，如图5所示，连接abcd四个点即可确定一个平面，将该平面向安全壳钢衬里圆柱形轴心方向移动h得到平面a’b’c’d’，该平面就可以作为胎具的底座平面；

步骤4，弧ab，弧cd的半径均为r，则弧形胎面构件的弧形胎面形状可确定出来。

步骤5，如图6所示，根据a、b、c、d四个点确定的平面abcd，在a、b两点或c、d两点外侧的某块钢衬里板取e、f两点，确定副弧形胎面的平面为cdef，将该平面向安全壳钢衬里圆柱形轴心方向移动h得到平面c’d’e’f’，该平面就可以作为胎具的副底座平面；弧cd和ef的半径均为r，则副弧形胎面构件的副弧形胎面形状可确定出来。

实施例3

如图1-2所示，本发明一种利用成型胎具制作安全壳钢衬里模板的方法，包括步骤：

步骤1，将钢衬里板放入压型横梁件与弧形胎面构件之间；

步骤2，通过调节夹具作用压型横梁件使钢衬里板在弧形胎面构件上成型；

步骤3，成型后的钢衬里板13，采用背肋型钢14将对钢衬里板进行焊接定型，待焊接结束并冷却完成后，旋转出调节螺杆11，取下压型横梁件5，完成钢衬里模板弧形构件的成型制作。此处焊接是指钢衬里板的背部设有背肋角钢，先将钢衬里板完全成型，后焊接该背肋角钢，背肋角钢完成主要的定型工作，当钢衬里板从胎具上取下之后就主要靠背肋角钢的作用保持弯曲的形状。钢衬里壁板的背肋角钢，如下图7所示。

该成型胎具仅需要满足平面圆上的弧度要求，制作工艺相对简单，配合上部横梁压型装置共同完成钢衬里板的成型工作，上部横梁的设计及副胎的组合是该成型胎具的最大特色，相对于传统的成型胎具大大优化了制作成本和占地空间，主副胎的灵活组合能够完成不同尺寸的钢衬里板的成型需求，是一种新型的优化成型胎具，适用于类似的筒体结构类型中薄型壁板的成型工作。

解决了第三代核电堆型罐式安全壳容器薄壁弧形构件规格种类较多、构件尺寸大、成型数量大的问题。横梁压型装置的设计优化了传统的胎具形式，提高了弧形构件成形效率。同时采用主副胎组合的形式使胎具成型的尺寸范围更广，种类更多，减少占用空间，为此类筒体薄型壁板批量生产提供了解决的思路和方法。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。