[發明專利]一種大型薄壁異型殼體的成形方法

有效

• 申請號: 201811269895.3
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109465600B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 靳虎敏;邱鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊亞婷

本發明涉及一種大型薄壁異型殼體的成形方法，包括1)整體造型、2)模型拆分、3)部件加工及4)部件組裝的步驟。在步驟2)模型拆分步驟，根據殼體模型的結構及機械加工的特點，將殼體模型按照異形部位模型、連接部位模型、填充部位模型及接口模型進行分解；并給分解出的每一模型設置彼此組裝時所需的連接口；在步驟4)部件組裝中，按照步驟1)殼體模型的結構，將曲面區域和/或三面圓角過渡區域與兩面圓角過渡區域通過各自的連接口進行組裝，形成殼體的整體框架；之后進行板材填充，安裝上對外的連接接口，形成完整殼體。本發明的成形方法克服了現有大型薄壁異型殼體的加工難度大，現有加工方法周期長、效率低、價格高、成品率低的缺陷。

技術領域

本發明屬于大型薄壁異型殼體零件的成形技術領域，具體涉及一種罩類零件的大型薄壁異型殼體的成形方法。

背景技術

大型薄壁異型殼體零件是機械設備零部件設計中常用的結構形式，主要用于密封、氣動及造型美觀。由于該零件為造型零件，非功能性零件，因此對零件的機械性能要求相對較低，但對于零件的重量及外觀形狀要求較高。

大型薄壁異型殼體零件的壁厚一般在1.5mm～3mm，長度一般為1000mm～2000mm，寬度為500mm～600mm，且由于受到接口尺寸、包絡尺寸、氣動及造型的要求，內外型面一般會出現較為復雜的曲面。因此，具有加工難度大、材料利用率低、合格率低等難點。

對于大型薄壁異型殼體零件的制造，若采用鑄件的話，雖然材料利用率得到提高，但對于厚度只有1.5mm～3mm的零部件，在鑄造砂眼、疏松等各種鑄造缺陷的影響下，零部件合格率很低，且機械性能無法滿足使用要求，且鑄造成本非常昂貴。

若采用直接機械冷加工(車、銑、刨磨)的方法，材料的利用率低，周期長，價格高，且由于壁厚過薄，零部件容易產生加工變形，外型面精度顯著降低。

快速成形目前無法滿足如此大跨度的零件成形。沖壓成形的方法不適于單件異性零件的加工。

發明內容

為了克服現有大型薄壁異型殼體的加工難度大，現有加工方法周期長、效率低、價格高、成品率低的缺陷，本發明提供一種大型薄壁異型殼體的成形方法。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種大型薄壁異型殼體的成形方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)整體造型

依據產品零件的接口尺寸、包絡尺寸、外觀形狀及強度要求，對殼體進行整體造型，其中的兩面連接過渡處及三面連接過渡處均采用圓角過渡，以此形成殼體模型；

2)模型拆分

根據殼體模型的結構及機械加工的特點，將殼體模型按照異形部位模型、連接部位模型、填充部位模型及接口模型進行分解；并給分解出的每一模型設置彼此組裝時所需的連接口；

所述異形部位模型對應的是殼體中的曲面區域1和/或三面圓角過渡區域2；

所述連接部位模型對應的是殼體中的兩面圓角過渡區域3；

所述填充部位模型對應的是殼體中異形部位模型對應區域之外的平面區域4；

所述接口模型對應的是殼體對外的連接接口5；

3)部件加工

依據異形部位模型、連接部位模型、填充部位模型及接口模型，采用機械加工的方式制作出殼體的曲面區域1和/或三面圓角過渡區域2、兩面圓角過渡區域3、平面區域4及對外的連接接口5；

4)部件組裝

4.1)按照步驟1)殼體模型的結構，將曲面區域1和/或三面圓角過渡區域2與兩面圓角過渡區域3通過各自的連接口進行組裝，形成殼體的整體框架；