本發(fā)明涉及鈑金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種球頭對(duì)接桁內(nèi)型面成形方法。

背景技術(shù)：

運(yùn)載火箭衛(wèi)星整流罩球頭對(duì)接桁通過(guò)原始型材借助拉彎模采用拉彎工藝方法成形，此類零件外型面為球面，內(nèi)型面為不規(guī)則空間曲面，如圖1所示。由于拉彎模模具型面是依據(jù)零件的內(nèi)型面設(shè)計(jì)，而球頭對(duì)接桁零件內(nèi)型面為不規(guī)則空間曲面，采用傳統(tǒng)的按照理論尺寸設(shè)計(jì)球頭對(duì)接桁拉彎模型面的方法，模具設(shè)計(jì)與加工制造均非常困難，并且零件拉彎卸載后會(huì)產(chǎn)生回彈，往往造成成形后零件型面尺寸與設(shè)計(jì)理論尺寸偏差很大，需通過(guò)后續(xù)反復(fù)修模及大量校形才能保證零件尺寸精度要求，大大增加了零件制造成本，嚴(yán)重影響了零件的成形效率與成形質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種球頭對(duì)接桁內(nèi)型面成形方法，以解決現(xiàn)有球頭對(duì)接桁拉彎模型面設(shè)計(jì)與加工制造困難、拉彎成形后零件尺寸精度差、制造成本高和成形效率低的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種球頭對(duì)接桁內(nèi)型面成形方法，包括以下步驟：s1、取所述球頭對(duì)接桁原始型材截面，將所述截面分為n段，測(cè)量并記錄各分段的截面厚度；s2、假設(shè)成形前后截面厚度不變，在成形后各分段處外型面曲線上取一點(diǎn)，減去步驟s1中得到的該截面厚度，得到n個(gè)擬合點(diǎn)；s3、取所述n個(gè)擬合點(diǎn)的兩個(gè)端點(diǎn)以及一個(gè)擬合最優(yōu)點(diǎn)，將內(nèi)型面曲線擬合為半徑為r的圓；s4、保持半徑r不變，將所述步驟s3中得到的內(nèi)型面曲線端點(diǎn)偏移模具補(bǔ)償量δ，得到模具補(bǔ)償后的內(nèi)型面曲線；s5、根據(jù)步驟s4中得到的內(nèi)型面曲線進(jìn)行拉彎模設(shè)計(jì)，即可加工得到所述球頭對(duì)接桁內(nèi)型面。

進(jìn)一步地，所述步驟s1中，n的值大于10。

進(jìn)一步地，所述步驟s3中，所述最優(yōu)點(diǎn)為，采用該擬合點(diǎn)與兩個(gè)端點(diǎn)擬合成的內(nèi)型面曲線，與剩余擬合點(diǎn)的法向距離之和最小。

進(jìn)一步地，所述步驟s4中，δ的值為1mm～2mm。

本發(fā)明提供的球頭對(duì)接桁內(nèi)型面成形方法的有益效果為：

(1)將球頭對(duì)接桁拉彎模型面由不規(guī)則空間曲面簡(jiǎn)化為近似球面，模具設(shè)計(jì)與加工制造難度大大降低；

(2)模具型面尺寸依據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)增加回彈補(bǔ)償，優(yōu)化了模具設(shè)計(jì)，可提高產(chǎn)品一次拉彎成形精度，顯著降低了后續(xù)修模成本和校形工作量，提高了產(chǎn)品成形質(zhì)量和成形效率。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的球頭對(duì)接桁內(nèi)型面成形方法的零件截面圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的分段法確定成形后零件內(nèi)型面曲線示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)型面近似擬合示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的考慮模具補(bǔ)償?shù)膬?nèi)型面曲線示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的采用本發(fā)明設(shè)計(jì)方法獲得的球頭對(duì)接桁拉彎模型面圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的球頭對(duì)接桁內(nèi)型面成形方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

本發(fā)明以某運(yùn)載火箭球頭對(duì)接桁為實(shí)施例，零件原始型材標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為xc119-5，半徑為r848，拉彎模型面設(shè)計(jì)步驟如下：

步驟一、按照?qǐng)D2(a)，將成形前原始型材截面均分為11段，測(cè)量并記錄各分段處截面厚度尺寸δ1、δ2、…δ11；

步驟二、按照?qǐng)D2(b)，以型材根部為基準(zhǔn)點(diǎn)作半徑r1(r1＝848)的圓，繪出l2曲線，并將l1曲線的a1、a2、…a11點(diǎn)引至l2曲線上，得到b1、b2、…b11點(diǎn)；

步驟三、假設(shè)拉彎成形前后型材截面厚度尺寸不變，按照?qǐng)D2(c)，以l2曲線為基準(zhǔn)線，從l2曲線上b1、b2、…b11點(diǎn)分別平移δ1、δ2、…δ11，得到c1、c2、…c11點(diǎn)；

步驟四、按照?qǐng)D3，將c1、c2、…c11點(diǎn)近似擬合為半徑為r2的圓，得到曲線l3；

步驟五、按照?qǐng)D4，模具補(bǔ)償量δ為1mm，將曲線l3端點(diǎn)由o點(diǎn)移至o＇點(diǎn)，半徑r2不變，得到曲線l4，該曲線即為球頭對(duì)接桁拉彎模型面曲線；

步驟六、按照?qǐng)D5，在步驟五獲得的曲線l4的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)完成整個(gè)拉彎模型面。

表1為采用上述方法設(shè)計(jì)制造的球頭對(duì)接桁拉彎模拉彎成形零件的a面平面度、b面貼模度、校形時(shí)間與原零件對(duì)比情況。

表1

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種球頭對(duì)接桁內(nèi)型面成形方法，包括以下步驟：S1、取原始型材截面，將截面分為n段，測(cè)量并記錄各分段的截面厚度；S2、假設(shè)成形前后截面厚度不變，在成形后各分段處外型面曲線上取一點(diǎn)，減去步驟S1中得到的該截面厚度，得到n個(gè)擬合點(diǎn)；S3、取n個(gè)擬合點(diǎn)的兩個(gè)端點(diǎn)以及一個(gè)擬合最優(yōu)點(diǎn)，擬合為半徑為R的圓；S4、保持半徑R不變，將內(nèi)型面曲線端點(diǎn)偏移模具補(bǔ)償量δ；S5、根據(jù)步驟S4中得到的內(nèi)型面曲線進(jìn)行拉彎模設(shè)計(jì)，加工得到球頭對(duì)接桁內(nèi)型面。本發(fā)明提供的成形方法將球頭對(duì)接桁拉彎模型面由不規(guī)則空間曲面簡(jiǎn)化為近似球面，模具設(shè)計(jì)與加工制造難度大大降低，降低了后續(xù)修模成本和校形工作量，提高了產(chǎn)品成形質(zhì)量和成形效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王建光;王煜;李慧春;胡藍(lán);肖冰娥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海航天設(shè)備制造總廠
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.25
技術(shù)公布日：2017.10.17