球面钢板的球形加工工艺

球面钢板也称球形钢板。近年来, 由于大型化建筑外壳的制造以及强度调质低合金钢被广泛采用, 球壳板制造一般采用冷压成形。冷压成形就是钢板在常温状态下，经冲压变形成为球面球壳板的过程，其特点是小模具、多压点，钢板不必加热、成形美观、精度高、无氧化皮。冲压设备多采用800～2500t压力机，球壳板在冷压过程中所需工装机具主要用于两个环节，一是所需的上下胎具、曲率样板；二是用于切割的专有切割轨道和二次精下料样板，薄板可以采用激光切割下料。

在球面钢板的球形加工的预制过程中，一般相比赤道板和温带板，用于边板的钢板余量较大, 冷压前需在平板上进行粗下料,不但节约用料,也可提高压制效率。一般粗下料后的坯料周边余量定为50mm，余量过小，则会影响到二次下料的精度。球壳板二次下料在球壳板内曲面上进行。首先用划线样板定出球壳板外形切割点，然后通过专有切割胎具进行二次精下料。这种胎具由弧形导轨和支撑构件构成，支撑构件与球壳板接触部分的圆弧一定要与被加工的球壳板球面曲率相同，以提高切割精度，切割时切割小车置于导轨上。正式下料前须通过试切割定出切割角度，下料后坡口表面熔渣及氧化皮应清除干净，坡口表面不得有裂纹和分层等缺陷，用标准抗拉强度大于540MPa的钢材制造的球壳板坡口表面应经磁粉或渗透检测。若有缺陷时，应修磨或焊补。焊补时应将缺陷清除，并经渗透探伤确认没有缺陷后方可焊补。焊补后应磨平, 使其保持原有坡口的形状和尺寸。

球面钢板的球形上、下胎具的曲率半径可按公式(1)、(2)计算：（1）Rt1=R(1-E)。式中Rt1——上胎球体曲率半径，mm；R ——球壳板名义半径，mm；E—— 回弹量(% )。对于不同厚度的低合金钢板，取15% ～30%。（2）Rt2=Rt1 S Z。式中Rt2——下胎球体曲率半径，mm；S——球壳板厚度，mm；Z—— 胎具配合间隙(一般取0.1～0.25)。球壳板压制选用逐点、逐遍进行压制的点压成型法,球壳板的压形顺序一般采用由球壳板的一端开始冲压，按先横后纵的顺序排列各点。按照点压成形法压制球壳板。实践证明，球壳板变形的基本规律是长度方向弧长延伸增长，宽度方向收缩。长度方向延长量及宽度方向缩短量除与球壳板几何尺寸有关外，还与板厚、材质及压延工艺有关。