[發(fā)明專利]盒型件角部球面展開成型方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410158948.X
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN104021270B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟瑞蘭;高克霞;呂方;侯忠淵;安欣;劉福旺;易新;張燕英;楊平清;王劍偉;安燕峰;陳艷江;王潤珍
• 申請（專利權(quán)）人: 包頭北方創(chuàng)業(yè)股份有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;B23K37/00
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心11011
• 代理人: 劉東升

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種成型方法，具體涉及一種盒型件角部球面展開成型方法。

背景技術(shù)：

工業(yè)生產(chǎn)中由于盒型件角部球面成型的復(fù)雜性和多樣性，對于新產(chǎn)品來說，在開發(fā)試制階段，零件改動的可能性很大。為減少試制工裝費(fèi)用，目前此類零件，往往采取臨時(shí)方案加工制造。對于不借助工裝，只用手工制作方法來完成盒型件角部球面形狀提出了較高的要求。現(xiàn)有的柱面展開法成型技術(shù)，特別是當(dāng)角部球面半徑SR較大時(shí)，手工制作會出現(xiàn)很多缺陷，如轉(zhuǎn)角底部與轉(zhuǎn)角柱面銜接不上、焊接時(shí)焊縫大、零件角部制不出球面形狀等，零件尺寸得不到保證等。為保證球面形狀，必須借助模具才能完成盒型件要求的形狀，這種傳統(tǒng)手工制作工藝的缺點(diǎn)是：

1、采用原有的柱面展開法制作零件時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，廢品率高。

2、在底角和轉(zhuǎn)角半徑相差不太大的盒型件中，當(dāng)角部球面半徑SR較大時(shí)，焊接難度大，打磨時(shí)間長。

3、難以滿足多品種、小批量的生產(chǎn)形勢。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明通過采用立體球面二面角等角展開技術(shù)，在原有的柱面展開方法基礎(chǔ)上，對盒型件工藝角部展開技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，解決了過去手工無成型模具時(shí)采用柱面展開法彎曲后造成的轉(zhuǎn)角底部與轉(zhuǎn)角柱面銜接不上、焊接時(shí)焊縫大、零件角部制不出球面形狀等問題，實(shí)現(xiàn)了角部球面半徑較大的盒型件成型展開。從根本上解決了傳統(tǒng)方案存在的以下問題：

1、成型過程中，零件角部多料或少料問題。

2、加工完成后，零件角部球面形狀尺寸難以保證的問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種盒型件角部球面展開成型方法，轉(zhuǎn)角和底角半徑R相等或相差不大，按以下方法展開：

1)角部三個(gè)面相互垂直

在xyz直角坐標(biāo)系中作出一個(gè)以三個(gè)坐標(biāo)面為邊界，半徑為R的1/8球面，同時(shí)作出以三個(gè)坐標(biāo)面為邊界，邊長等于R的正六面體，以坐標(biāo)原點(diǎn)O作六面體對頂角的射線OP，OP在xOy面內(nèi)的投影與球面的交點(diǎn)為Q，OP與球面的交點(diǎn)為S；

OP與xOy面的夾角θ＝arctgR/√2R＝35.26°；

將S作為球面展開圖分界點(diǎn)，將球面展開為三個(gè)全等三角形，三角形的高就等于圓弧段SQ的展開：SQ弧＝θ×πR/180°，三角形的底等于球面在三個(gè)坐標(biāo)面內(nèi)弧面的展開：πR/2；

底和高為上述值的三個(gè)全等等腰三角形就為近似代替球面的展開，在零件形成球面后三角形的三個(gè)頂點(diǎn)聚為一點(diǎn)；

2)兩底角成鈍角α，轉(zhuǎn)角垂直底面

此時(shí)角部展開由兩個(gè)全等三角形和一個(gè)等腰三角形組成，等腰三角形底邊長為πR/180°×(180°-α)，高為SQ弧＝θ×πR/180°；

弧面展開后兩個(gè)全等三角形相鄰的邊為：(90°-θ)×πR/180°，另一個(gè)邊長等于等腰三角形的腰，底邊長為πR/2；

3)兩底角成銳角α，轉(zhuǎn)角垂直底面

此時(shí)角部展開也由兩個(gè)全等三角形和一個(gè)等腰三角形組成，等腰三角形底邊長為πR/180°×(180°-α)，高為SQ弧＝θ×πR/180°；

弧面展開后兩個(gè)全等三角形相鄰的邊為：θ×πR/180°，另一個(gè)邊長等于等腰三角形的腰，底邊長為πR/2。

本發(fā)明的球面展開法特別適用于料厚1～6毫米且SR較大的零件，實(shí)用性強(qiáng)，適用范圍廣，成本低；零件成型后外觀整齊，工藝推廣性強(qiáng)；焊接難度小，打磨工時(shí)縮短。

附圖說明：

圖1是改進(jìn)前的角部球面展開示意圖；

圖2是兩底角及轉(zhuǎn)角相互垂直的情形；

圖3是兩底角及轉(zhuǎn)角相互垂直情形下的球面展開原理圖；

圖4是兩底角成鈍角α，轉(zhuǎn)角垂直底面的盒型件展開；

圖5是圖4情形下的展開原理圖；

圖6是兩底角成銳角α，轉(zhuǎn)角垂直底面的盒型件展開。

具體實(shí)施方式：

本發(fā)明應(yīng)用立體球面二面角等角展開技術(shù)，對盒形成型件角部球面展開。

實(shí)施例：

1、如圖2所示，轉(zhuǎn)角及兩底角均為R20，并且三者相互垂直，高為30的盒型件，其角部展開為三個(gè)全等三角形。