核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，它包括以下步驟：1）、測(cè)量尺寸，2）生成三維模型，制造模具，3）安裝模具，4）、調(diào)試模具，使用塞尺對(duì)上、下模具的上下面平度和直邊間隙進(jìn)行測(cè)量檢驗(yàn)和微調(diào)；5）、模擬試壓，將橡皮泥均勻的放置在模具的作用面上，模擬試壓深度，模具結(jié)合后減去產(chǎn)品尺寸和余量，測(cè)量并記錄各處橡皮泥的壓制厚度以及壓力機(jī)的工作數(shù)據(jù)，對(duì)比實(shí)際產(chǎn)品數(shù)據(jù)調(diào)整壓制的參數(shù)；6）、試壓，采用步驟5）所得的參數(shù)試壓產(chǎn)品；7）、檢驗(yàn)，測(cè)量產(chǎn)品形狀和尺寸參數(shù)；8）、檢驗(yàn)穩(wěn)定性；9）、采用三次元技術(shù)多點(diǎn)評(píng)估，取得成品。該方法具有設(shè)計(jì)科學(xué)、獲取數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、制造精度高、節(jié)約材料、產(chǎn)品成型快的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種封頭技術(shù)，具體的說，涉及了一種核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，設(shè)備的元器件向著高精度和高復(fù)雜度的方向發(fā)展，封頭就是典型的代表，在一些特殊領(lǐng)域，尤其是核磁共振設(shè)備(MRI)中使用的封頭是核磁共振設(shè)備最難制造的部件之一，原因在于他的形狀復(fù)雜，擁有大量的曲面和過渡區(qū)，使得生產(chǎn)過程中對(duì)于封頭的各部分尺寸難以掌控，通常都是由技術(shù)人員通過機(jī)加工和手工的不斷打磨，調(diào)整，試驗(yàn)，直到符合標(biāo)準(zhǔn)后，再測(cè)取其各部分尺寸，制造模具，但是大量的曲面和過渡區(qū)導(dǎo)致尺寸獲取困難，模具的制造苛刻，模具試驗(yàn)過程長(zhǎng)、報(bào)廢率高，導(dǎo)致生產(chǎn)封頭的成本過高，不利于企業(yè)發(fā)展。
[0003]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種設(shè)計(jì)科學(xué)、步驟簡(jiǎn)單、制造精度高、節(jié)約材料、產(chǎn)品成型快的核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，包括以下步驟:
1)、測(cè)量尺寸，采用三維掃描的方式，對(duì)封頭的內(nèi)表面進(jìn)行掃描獲取三維數(shù)據(jù)；
2)、生成三維模型，制造模具；
3)、安裝模具，上模具和下模具外側(cè)均安裝導(dǎo)向裝置，實(shí)現(xiàn)模具配對(duì)；
4)、調(diào)試模具，使用塞尺對(duì)上模具和下模具的上下面平度和直邊間隙進(jìn)行測(cè)量檢驗(yàn)，若存在誤差，對(duì)下方模具進(jìn)行微調(diào)以控制兩模具之間的間隙；
5)、模擬試壓，將橡皮泥均勻的放置在模具的作用面上，模擬試壓深度，模具結(jié)合后減去產(chǎn)品所需的尺寸和余量的數(shù)值，測(cè)量并記錄各處橡皮泥的壓制厚度以及壓力機(jī)的工作數(shù)據(jù)形成參考數(shù)據(jù)，對(duì)比實(shí)際產(chǎn)品所需數(shù)據(jù)調(diào)整模具的形狀和尺寸參數(shù)以及壓力機(jī)的工作數(shù)據(jù)；
6)、試壓，采用步驟5)所得的各項(xiàng)參數(shù)和數(shù)據(jù)試壓產(chǎn)品；
7)、形狀和尺寸檢驗(yàn)，測(cè)量試壓產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)，若試壓產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)合格，即可進(jìn)行下一步;若試壓產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)不合格，根據(jù)試壓產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)微調(diào)模具的形狀、尺寸參數(shù)、安裝參數(shù)以及壓力機(jī)的工作參數(shù)，并重復(fù)步驟6)和步驟7)，直至產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)合格；
8)、采用振動(dòng)時(shí)效技術(shù)模擬磁共振設(shè)備工況，檢測(cè)封頭的穩(wěn)定性；
9)、米用二次兀技術(shù)多點(diǎn)評(píng)估，取得成品。
[0006]基上所述，步驟3)中，導(dǎo)向裝置的安裝精度小于0.1mm。
[0007]基上所述，步驟4)中，兩模具之間的間隙寬度為4.5-4.6mm。
[0008]基上所述，所述上模具為凸模具，所述下模具為與所述上模具配合的凹模具。
[0009]基上所述，所述凹模具的基體材質(zhì)采用MoCr鑄鐵，凸模具的型面使用MoCr鑄鐵，凸模具的壓邊圈及凹模具的壓料面鑲塊材質(zhì)使用QT600球墨鑄鐵。
[0010]基上所述，步驟7)中，采用三維掃描的方式測(cè)量試壓產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)。
[0011]基上所述，它還包括步驟10)、加工口面，采用切割工藝對(duì)產(chǎn)品的口面進(jìn)行精加工，加工精度為± 1mm。
[0012]基上所述，采用五軸激光切割機(jī)對(duì)口面進(jìn)行精加工。
[0013]基上所述，步驟6)中，在下模具的作用面上鋪設(shè)塑料薄膜對(duì)模具表面進(jìn)行隔離防護(hù)。
[0014]基上所述，步驟I)中，具體包括以下流程:a、在封頭的內(nèi)表面均勻噴涂顯像劑;b、在封頭的內(nèi)表面均勻貼設(shè)掃描點(diǎn)，粘貼密度為每平方厘米4個(gè);c、在封頭的內(nèi)表面放置定位標(biāo)記塊以便在三維軟件中對(duì)接坐標(biāo);d、使用三維攝影測(cè)量系統(tǒng)拍攝封頭內(nèi)表面的圖像，獲取每個(gè)掃描點(diǎn)的坐標(biāo)值;e、使用三維掃描儀對(duì)封頭內(nèi)表面進(jìn)行掃描，獲取封頭內(nèi)表面的3D數(shù)據(jù);f、將流程d和e所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配校正處理，得到最終的模具尺寸信息。
[0015]本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，具體的說，本發(fā)明先采用三維掃描的方式，采集手工打磨而成的標(biāo)準(zhǔn)件尺寸，形成模具所需要的尺寸，然后制造模具，再進(jìn)行批量生產(chǎn)，獲取數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，尤其是過渡面和曲面的數(shù)據(jù)獲取，更加精準(zhǔn)。
[0016]具體制造時(shí)，模具安裝采用導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置的安裝精度控制在0.1mm，保證上下模具的配對(duì)，為控制同心度，用特質(zhì)塞尺對(duì)模具的上下面平度和直邊間隙進(jìn)行測(cè)量，控制在4.5-4.6mm之間，若有誤差，用千斤頂?shù)仍O(shè)備對(duì)下模具進(jìn)行微調(diào)，確保間隙控制，防止料片在壓制滑移過程當(dāng)中由于間隙問題壓裂。
[0017]為提升壓制精度，先用橡皮泥進(jìn)行模擬試壓深度，測(cè)量各處橡皮泥的厚度，與產(chǎn)品要求的尺寸及加工余量進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步微調(diào)模具的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，包括模具自身尺寸和形狀、安裝位置以及壓力機(jī)的工作數(shù)據(jù)。
[0018]結(jié)合以上得到的數(shù)據(jù)，試壓一件產(chǎn)品，用三維掃描技術(shù)取得該產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)，與成品所需尺寸進(jìn)行對(duì)比，若存在誤差，根據(jù)對(duì)比值修正模具的形狀、尺寸參數(shù)、安裝參數(shù)以及壓力機(jī)的工作參數(shù)，重復(fù)試壓，直到所得產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)合格。
[0019]然后模擬磁共振設(shè)備工況，檢測(cè)封頭的穩(wěn)定性，采用三次元技術(shù)多點(diǎn)評(píng)估，綜合判斷，最終取得成品。
[0020]8 )步和9 )步作為產(chǎn)品性能的檢驗(yàn)步驟，若產(chǎn)品不合格，從產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和材料選取進(jìn)行優(yōu)化，直至通過為止。
[0021]進(jìn)一步的，模具的材質(zhì)選擇既能夠保證模具的強(qiáng)度，又能夠降低模具的成本。
[0022]進(jìn)一步的，加工口面采用五軸激光切割機(jī)，防止口面受熱變形，切割質(zhì)量高(切口寬度窄、熱影響區(qū)小、切口光潔)、切割速度快、柔性好(可隨意切割任意形狀)，以確保此產(chǎn)品的口面和小口切割精度。
[0023]進(jìn)一步的，在試壓步驟中，在下模具即凹模具中鋪設(shè)塑料薄膜，對(duì)模具表面進(jìn)行隔離防護(hù)，確保產(chǎn)品在壓制過程中不受損傷，確保表面質(zhì)量。
[0024]其具有設(shè)計(jì)科學(xué)、步驟簡(jiǎn)單、制造精度高、節(jié)約材料、產(chǎn)品成型快的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面通過【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0026]—種核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，包括以下步驟:
I)、測(cè)量尺寸，采用三維掃描的方式，對(duì)封頭的內(nèi)表面進(jìn)行掃描獲取三維數(shù)據(jù)。具體操作時(shí)，包括以下流程:
a、在封頭的內(nèi)表面均勻噴涂顯像劑，提高樣件表面底色對(duì)比度，獲取更好的掃描數(shù)據(jù)。
[0027]b、在封頭的內(nèi)表面均勻貼設(shè)掃描點(diǎn)，粘貼密度為每平方厘米4個(gè)。
[0028]c、在封頭的內(nèi)表面放置定位標(biāo)記塊以便在三維軟件中對(duì)接坐標(biāo)。
[0029]d、使用三維攝影測(cè)量系統(tǒng)拍攝封頭內(nèi)表面的圖像，通過三維測(cè)距方式，在軟件中將拍攝到的影像進(jìn)行結(jié)合運(yùn)算，計(jì)算出每個(gè)掃描點(diǎn)的坐標(biāo)值。
[0030]e、使用三維掃描儀對(duì)封頭內(nèi)表面進(jìn)行掃描，獲取封頭內(nèi)表面的全部3D數(shù)據(jù)。
[0031]2)、生成三維模型，制造模具。具體操作時(shí)，包括以下流程:
f、將流程d和e所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配校正處理，得到最終的模具尺寸信息，形成三維模型，并根據(jù)該三維模型的各項(xiàng)尺寸，制造模具。
[0032]3)、開始批量化生產(chǎn)，安裝模具，凹凸模外側(cè)均安裝導(dǎo)向裝置，實(shí)現(xiàn)模具配對(duì)，導(dǎo)向裝置的安裝精度小于0.1mm，確保模具在安裝時(shí)配對(duì)。所述凹模具的基體材質(zhì)采用MoCr鑄鐵，凸模具的型面使用MoCr鑄鐵，凸模具的壓邊圈及凹模具的壓料面鑲塊材質(zhì)使用QT600球墨鑄鐵，既可以保證模具的強(qiáng)度，又能夠降低模具的制造成本。
[0033]4)、調(diào)試模具，為了保證安裝上下模具時(shí)保持兩模具的同心度，使用塞尺對(duì)凹凸模的上下面平度和直邊間隙進(jìn)行測(cè)量檢驗(yàn)，若存在誤差，對(duì)下方凹模進(jìn)行微調(diào)以控制兩模具之間的間隙，兩模具之間的間隙寬度控制在4.5-4.6mm之間，防止料片在壓制滑移過程當(dāng)中由于間隙問題壓裂。
[0034]5)、模擬試壓，將橡皮泥均勻的放置在凹模的作用面，模擬試壓深度，模具結(jié)合后減去產(chǎn)品所需的尺寸和余量的深度，測(cè)量并記錄各處橡皮泥的壓制厚度以及壓力機(jī)的工作數(shù)據(jù)形成參考數(shù)據(jù)，對(duì)比實(shí)際產(chǎn)品所需數(shù)據(jù)調(diào)整模具的形狀和尺寸參數(shù)以及壓力機(jī)的工作數(shù)據(jù)。
[0035]具體操作時(shí)，先用橡皮泥放置在胎具上，上模向下運(yùn)行，由于模具或者壓邊圈本身的問題，會(huì)造成各個(gè)方向的壓力不同，模具向下運(yùn)行壓在橡皮泥上，同樣的壓力會(huì)造成橡皮泥產(chǎn)生不同的凹陷，這樣可以測(cè)出各個(gè)方位的壓力，然后再調(diào)整模具或?qū)哼吶M(jìn)行打磨，直到橡皮泥凹陷的深度誤差在0.1mm范圍內(nèi)，方可進(jìn)行產(chǎn)品的壓制。
[0036]6)、試壓，采用步驟5)所得的各項(xiàng)參數(shù)和數(shù)據(jù)試壓產(chǎn)品，在下模具的作用面上鋪設(shè)塑料薄膜對(duì)模具表面進(jìn)行隔離防護(hù)，保證產(chǎn)品成型過程中外表面不會(huì)有刮痕；
7)、形狀和尺寸檢驗(yàn)，采用三維掃描技術(shù)測(cè)量試壓產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)，若試壓產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)合格，即可進(jìn)行下一步;若試壓產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)不合格，根據(jù)試壓產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)微調(diào)模具的形狀、尺寸參數(shù)、安裝參數(shù)以及壓力機(jī)的工作參數(shù)，并重復(fù)步驟6 )和步驟7 )，直至產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)合格；
8)、采用振動(dòng)時(shí)效技術(shù)模擬磁共振設(shè)備工況，檢測(cè)封頭的穩(wěn)定性；
9)、米用二次兀技術(shù)多點(diǎn)評(píng)估，取得成品。
[0037]8 )步和9 )步作為產(chǎn)品性能的檢驗(yàn)步驟，若產(chǎn)品不合格，從產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和材料選取進(jìn)行優(yōu)化，直至通過為止。
[0038]步驟10)、加工口面，采用五軸激光切割機(jī)對(duì)產(chǎn)品的口面進(jìn)行精加工，加工精度為±lmm。產(chǎn)品為冷壓產(chǎn)品，如果采取常規(guī)的等離子進(jìn)行切割，等離子在加工過程當(dāng)中會(huì)釋放大量的熱量，導(dǎo)致產(chǎn)品口部及封頭曲面受熱變形，影響口部和曲面及底部的平度，同時(shí)封頭要求± Imm的精度也難以保證。所以本方案采用五軸激光切割機(jī)，具有高的切割質(zhì)量(切口寬度窄、熱影響區(qū)小、切口光潔)、高的切割速度、高的柔性(可隨意切割任意形狀)，確保此產(chǎn)品的口面和小口切割精度。
[0039]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，其特征在于:包括以下步驟: I )、測(cè)量尺寸，采用三維掃描的方式，對(duì)封頭的內(nèi)表面進(jìn)行掃描獲取三維數(shù)據(jù)； 2)、生成三維模型，制造模具； 3 )、安裝模具，上模具和下模具外側(cè)均安裝導(dǎo)向裝置，實(shí)現(xiàn)模具配對(duì)； 4)、調(diào)試模具，使用塞尺對(duì)上模具和下模具的上下面平度和直邊間隙進(jìn)行測(cè)量檢驗(yàn)，若存在誤差，對(duì)下方模具進(jìn)行微調(diào)以控制兩模具之間的間隙； 5)、模擬試壓，將橡皮泥均勻的放置在模具的作用面上，模擬試壓深度，模具結(jié)合后減去產(chǎn)品所需的尺寸和余量的數(shù)值，測(cè)量并記錄各處橡皮泥的壓制厚度以及壓力機(jī)的工作數(shù)據(jù)形成參考數(shù)據(jù)，對(duì)比實(shí)際產(chǎn)品所需數(shù)據(jù)調(diào)整模具的形狀和尺寸參數(shù)以及壓力機(jī)的工作數(shù)據(jù)； 6)、試壓，采用步驟5)所得的各項(xiàng)參數(shù)和數(shù)據(jù)試壓產(chǎn)品； 7)、形狀和尺寸檢驗(yàn)，測(cè)量試壓產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)，若試壓產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)合格，即可進(jìn)行下一步;若試壓產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)不合格，根據(jù)試壓產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)微調(diào)模具的形狀、尺寸參數(shù)、安裝參數(shù)以及壓力機(jī)的工作參數(shù)，并重復(fù)步驟6)和步驟7)，直至產(chǎn)品的形狀和尺寸參數(shù)合格； 8)、采用振動(dòng)時(shí)效技術(shù)模擬磁共振設(shè)備工況，檢測(cè)封頭的穩(wěn)定性； 9)、米用二次兀技術(shù)多點(diǎn)評(píng)估，取得成品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，其特征在于:步驟3)中，導(dǎo)向裝置的安裝精度小于0.1mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，其特征在于:步驟4)中，兩模具之間的間隙寬度為4.5-4.6_。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，其特征在于:所述上模具為凸模具，所述下模具為與所述上模具配合的凹模具。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，其特征在于:所述凹模具的基體材質(zhì)采用MoCr鑄鐵，凸模具的型面使用MoCr鑄鐵，凸模具的壓邊圈及凹模具的壓料面鑲塊材質(zhì)使用QT600球墨鑄鐵。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或5所述的核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，其特征在于:步驟7)中，采用三維掃描的方式測(cè)量試壓產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，其特征在于:它還包括步驟10)、加工口面，采用切割工藝對(duì)產(chǎn)品的口面進(jìn)行精加工，加工精度為土 Imm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，其特征在于:采用五軸激光切割機(jī)對(duì)口面進(jìn)行精加工。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或5或7或8所述的核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，其特征在于:步驟6)中，在下模具的作用面上鋪設(shè)塑料薄膜對(duì)模具表面進(jìn)行隔離防護(hù)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核磁共振液氦儲(chǔ)罐用高精密封頭的制造方法，其特征在于:步驟I)中，具體包括以下流程:a、在封頭的內(nèi)表面均勻噴涂顯像劑;b、在封頭的內(nèi)表面均勻貼設(shè)掃描點(diǎn)，粘貼密度為每平方厘米4個(gè);C、在封頭的內(nèi)表面放置定位標(biāo)記塊以便在三維軟件中對(duì)接坐標(biāo);d、使用三維攝影測(cè)量系統(tǒng)拍攝封頭內(nèi)表面的圖像，獲取每個(gè)掃描點(diǎn)的坐標(biāo)值;e、使用三維掃描儀對(duì)封頭內(nèi)表面進(jìn)行掃描，獲取封頭內(nèi)表面的3D數(shù)據(jù);f、將流程d和e所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配校正處理，得到最終的模具尺寸信息。
【文檔編號(hào)】B21D37/10GK105880399SQ201610406592
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】王守東, 吳鵬翔, 岳曉露, 王洪福, 段德勝, 荊幻亮, 張東翔
【申請(qǐng)人】河南神州精工制造股份有限公司