风塔用门框的制作工艺 【技术领域】
本发明涉及一种风塔用门框 (door frame) 的制作工艺, 是一种安装在风塔上的门 框的制作工艺。背景技术
在可预见的未来, 有限的石油资源将被人类耗尽, 因此对于所述石油资源的替代 能源进行了大量研究。而且至今为止已经有很多技术被人们所知, 其中利用太阳、 风、 水等 近乎无限的自然能源发电被公认为是最理想的替代能源, 也因此研究了很多相关的技术, 利用风力驱动旋转翼得到电能的风力发电技术已经进入了实用化阶段。
但是, 所述风力发电仅仅安装一个设施与系统也需要庞大的面积与经费。
因此, 近来提出了很多可以降低所述风力发电设备的制作成本的各种方案。
图 1 是一般风塔的立体图。
发电部 4 连接在一般风塔 1 最上部的螺旋桨 (propeller)5 上, 为了检查发电部 4, 在风塔一侧通过门框 3 安装了出入门 2。
如图 2 所示, 所述门框的制作方法为, 通过锻造方式把原材料 (slab, ingot)10 加 工成平板形态, 然后通过粗加工及精加工最终加工成门架形态的门框 20。
但是, 所述现有制作工艺在粗加工及精加工过程中原材料的加工部 12 较多, 材料 浪费严重、 制作时间较长。 发明内容
本发明的目的是提供一种制作工艺, 该制作工艺可以节约风塔用门框的制作成本 与制作时间。
本发明风塔用门框的制作工艺包括下列步骤 : 步骤 1, 通过锻造工序在圆板型材 料的中心部形成贯通孔 ; 步骤 2, 针对经过了所述步骤 1 之后的材料进行加热处理 ; 步骤 3, 以经过了所述步骤 2 加热处理的材料的贯通孔为中心, 通过环锻工艺加工成圆形环状而使 所述材料的中心圆的圆周长度与门框的中心线的长度一致 ; 步骤 4, 通过镦锻工序按压所 述环状材料的两侧面后形成直线区段 ; 步骤 5, 针对经过了所述步骤 4 之后的材料进行精加 工后形成门框。
此时, 经过了所述步骤 5 之后的材料的厚度 (t) 与宽度 (w) 的尺寸比例 (t/w) 为 0.5 到 1。
在所述步骤 5 中, 形成于材料两侧面的直线区段 (a) 与曲线区段 (b) 的长度比例 (a/b) 为 0.7 以上。
经过了所述步骤 5 之后的材料的宽度 (w) 与高度 (L) 的尺寸比例 (w/L) 为 0.1 以 上。
本发明风塔用门框的制作工艺通过环锻工艺和镦锻加工成近似门框原形的形状, 然后通过精加工工序制成产品, 可以省略现有的粗加工工序, 有效地降低了制作成本与制作时间。 附图说明 图 1 是一般风塔的立体图。
图 2 是现有风塔用门框的制作工艺例示图。
图 3 是本发明的一较佳实施例的风塔用门框的制作工艺例示图。
图 4 是本发明的一较佳实施例的风塔用门框的制作工艺中经过了步骤 3 之后的材 料与最终产品的比较图。
图 5 是通过本发明的制作工艺制成的风塔用门框的俯视图。
图 6 是图 5 的立体图。
附图符号说明
10 : 材料 100 : 材料 110 : 贯通孔
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一较佳实施例作进一步说明。 图 3 是本发明的一较佳实施例的风塔用门框的制作工艺例示图。
如图 3 所示, 本发明制作工艺包括下列步骤 : 步骤 1, 通过锻造工序在图 3(a) 所示 圆板型材料的中心部形成贯通孔 ; 步骤 2, 针对经过了所述步骤 1 之后的材料进行加热处 理; 步骤 3, 如图 3(b) 所示, 以经过了所述步骤 2 加热处理的材料的贯通孔为中心, 通过环 锻工艺加工成圆形环状 ; 步骤 4, 通过图 3(c) 及 (d) 所示镦锻工序按压所述环状材料的两 侧面后形成直线区段 ; 如图 3(e) 所示, 步骤 5, 针对经过了所述步骤 4 之后的材料进行精加 工后形成门框。
首先, 把步骤 1 之前的材料投入加热炉加热到一定温度后, 通过作为预锻工序的 粗成型 (Rough-Shaping) 工序制作成圆板形态。
在步骤 1 中, 针对经过了所述前处理步骤的材料以冲孔 (Punching) 方式在中心部 形成贯通孔 110。
然后, 为了在步骤 3 中进行环锻 (ring rolling) 工艺而在步骤 2 进行加热工序, 然后在步骤 3 中扩大环直径。
环锻工艺是一种利用锻造机加压环 (Ring) 状材料而增加环直径后制成所需形状 的工艺, 该锻造机包括主辊 (Main Roll)、 辊芯 (Rolling Mandrel) 及上下各一个轴辊 (Axle Roll)。
此时, 通过所述环锻工艺使经过了步骤 3 之后的材料的中心圆的圆周长度与作为 完成品的门框的中心线长度一致。
图 4 是本发明的一较佳实施例的风塔用门框的制作工艺中经过了步骤 3 之后的材 料与最终产品的比较图。
设计时, 应该使图 4(a) 所示经过了步骤 3 之后的材料 10 的中心圆 14 的圆周长度 与图 4(b) 所示作为最终成品的门框 20 的中心线 24 长度一致。
然后, 如图 3(c) 与 (d) 所示, 步骤 4 通过镦锻工序按压所述环状材料的两侧面后 形成直线区段, 步骤 5 则如图 3(e) 所示针对经过了所述步骤 4 之后的材料进行精加工后形
成门框。 首先, 步骤 4 在镦锻 (upset forging) 时需要把材料重新加热到一定温度, 然后把 加热后的材料 100 置于下模 50, 利用冲床等机械对上模 60 加压后, 在两侧面形成直线区段, 步骤 5 则最终对产品进行精加工后完成整个工艺。
通过所述镦锻形成直线区段时需要满足下列条件。
亦即, 经过了所述步骤 5 的最终步骤的材料的厚度 (t) 与宽度 (w) 的尺寸比例 (t/ w) 为 0.5 到 1, 形成于材料两侧面的直线区段 (a) 与曲线区段 (b) 的长度比例 (a/b) 为 0.7 以上, 材料的宽度 (w) 与高度 (L) 的尺寸比例 (w/L) 则为 0.1 以上。
图 5 是通过本发明的制作工艺制成的风塔用门框的俯视图, 图 6 是图 5 的立体图。
如图 5 所示, 两侧面的直线区段 (a) 相对于上下部的曲线区段 (b : 更准确的说呈 椭圆形态 ) 应该在 0.7 以上, 直线区段太长时将在锻造过程中出现材料变形的现象。
然后, 材料宽度 (w) 相比材料高度 (L) 太小时、 材料厚度 (t) 相比材料宽度 (w) 太 小或太大时, 也会在镦锻过程中发生材料变形的现象, 材料的厚度 (t) 与宽度 (w) 的尺寸比 例 (t/w) 应该介于 0.5 到 1, 材料的宽度 (w) 与高度 (L) 的尺寸比例 (w/L) 应为 0.1 以上。
如前所述, 本发明的主要技术思想在于提供风塔用门框的制作工艺, 结合附图说 明的所述实施例仅为本发明的一较佳实施例, 本发明的真正范围应该以权利要求书为准。