科创中国

行业领域

高端装备制造产业,制造业

需求背景

1.液化气槽车可实现流水线、智能化制造，并可带动了省内多家专用改装车企业的发展；促进了湖北省钢铁企业炼钢水平的提升；带动了重卡、自动化装备等诸多产业的持续发展。利用宏图液化气罐车的品牌影响力，为荆门市打造成国家级的能化物流集散地创造有利条件。

2、球罐的厂内制造，国内外均采用传统的样板手工划线、铺轨道手工切边二次号料法，即在球壳板压制成型后再进行球壳板尺寸的精测及坡口的制备。球罐的现场组焊，目前最成熟的焊接技术仍为传统的手工电弧焊。我司目前已成为国内球罐业务量第一的企业，平均年球瓣切边焊接长度在5万米以上，为进一步提升公司的球罐建造技术能力、实现球罐智能数字化制造和组焊，拟开展球壳板的数控建模和数控自动精准下料以及现场组焊时采用埋弧自动焊焊接技术，开创行业第一。实现球壳板在平板状态下一次数控精下料并完成周边坡口的制备，减少因二次号料导致的反复起吊、切割后受热变形需要再次整形修复等无效工作。另外，拟利用高效的埋弧自动焊取代传统的手工电弧焊，提高球罐建造过程中的自动化率，减少人为因素导致的焊接不合格、用工紧张导致人工成本上升等不可控的情况。在行业首创大型球形容器坯料展开状态数控建模和数控自动精准下料技术，节省大量人力，引领行业升级。

需解决的主要技术难题

1、能源装备生产线数字化、智能化升级改造。

***双曲率零件初始展开状态数控建模和数控自动精准下料。（方案1）

1）由于球面是不可展曲面，不同材质和厚度的球壳板在压制过程中，会有一定的延展性变形，通过试验掌握变形规律，将球壳板展开至平板状态下，进行精准计算，使产生的平面图形，完全等同于压制后所需要的球皮瓣形状。

2）球壳板成型后切割的坡口方向均通过球心，如在平板状态选择合适的数控等离子或激光设备进行自动切边和切割坡口，如何保成型后坡口满足组对要求。

3）球壳板平板状态切割坡口后，受坡口影响，如何有效保证球壳板四周边缘处的曲率符合要求。

4）由于球面是不可展曲面，我司在前期的研究过程中，发现不同材质和厚度的球壳板在压制过程中，会有一定的延展性变形。

5）希望能够通过试验研究，掌握钢板的变形规律，在平板状态下找到精准的模拟曲线，使模拟的平面图形，完全契合压制后所需要的球皮瓣形状。

***双曲率球皮零件数控建模和数控自动精准下料。（方案2）

一台球罐由多组不同形状球瓣片焊接组成，每块球壳板瓣成型后切割的坡口方向均通过球心。选择合适台面的数控等离子或激光设备，切嘴能在X、Y、Z三个方向运动，并且可以左右摆动切割出所需形状外形与坡口。实际工作时只要将压制合格的球皮坯料吊放在设备中心台架上，通过切嘴巡找出即将切割球皮坯料上一个开始切割的定位基准点，通过输入计算设计好的不同瓜瓣形状数值图形，设备即可通过基准点开始自动切边和切割坡口。

此项目成功后能解决现在采用人工通过样板在坯料瓜瓣上找正划线、沿线铺设切割轨道，切割小车在轨道上运动，一次只能切割逐单道边工作模式，实现自动化切精准切割。

希望专家帮助我司寻找到能实现三方向并能摆动的高精度切割机器设备，并帮助解决CAD瓜瓣形状图形与切割机联机，指导机器切割。并形成有效自主知识产权。

希望专家看看两种方案哪种方案更容易实现。

期望实现的主要技术目标

 由于球罐现场组焊时，焊接位置包括平焊、横焊、立焊、仰焊。在不同位置进行埋弧焊接时，如何保证焊剂不滑落，并同时确保焊接时焊机与焊缝的精准定位，将是本技术的最主要痛点。

处理进度