CN105880399B - 核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，它包括以下步骤：1）、测量尺寸，2）生成三维模型，制造模具，3）安装模具，4）、调试模具，使用塞尺对上、下模具的上下面平度和直边间隙进行测量检验和微调；5）、模拟试压，将橡皮泥均匀的放置在模具的作用面上，模拟试压深度，模具结合后减去产品尺寸和余量，测量并记录各处橡皮泥的压制厚度以及压力机的工作数据，对比实际产品数据调整压制的参数；6）、试压，采用步骤5）所得的参数试压产品；7）、检验，测量产品形状和尺寸参数；8）、检验稳定性；9）、采用三次元技术多点评估，取得成品。该方法具有设计科学、获取数据准确、制造精度高、节约材料、产品成型快的优点。

Description

核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法
技术领域
本发明涉及一种封头技术，具体的说，涉及了一种核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法。
背景技术
随着科技的发展，设备的元器件向着高精度和高复杂度的方向发展，封头就是典型的代表，在一些特殊领域，尤其是核磁共振设备（MRI）中使用的封头是核磁共振设备最难制造的部件之一，原因在于他的形状复杂，拥有大量的曲面和过渡区，使得生产过程中对于封头的各部分尺寸难以掌控，通常都是由技术人员通过机加工和手工的不断打磨，调整，试验，直到符合标准后，再测取其各部分尺寸，制造模具，但是大量的曲面和过渡区导致尺寸获取困难，模具的制造苛刻，模具试验过程长、报废率高，导致生产封头的成本过高，不利于企业发展。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、步骤简单、制造精度高、节约材料、产品成型快的核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，包括以下步骤：
1）、测量尺寸，采用三维扫描的方式，对封头的内表面进行扫描获取三维数据；
2）、生成三维模型，制造模具；
3）、安装模具，上模具和下模具外侧均安装导向装置，实现模具配对；
4）、调试模具，使用塞尺对上模具和下模具的上下面平度和直边间隙进行测量检验，若存在误差，对下模具进行微调以控制两模具之间的间隙；
5）、模拟试压，将橡皮泥均匀的放置在模具的作用面上，模拟试压深度，模具结合后减去产品所需的尺寸和余量的数值，测量并记录各处橡皮泥的压制厚度以及压力机的工作数据形成参考数据，对比实际产品所需数据调整模具的形状和尺寸参数以及压力机的工作数据；
6）、试压，采用步骤5）所得的各项参数和数据试压产品；
7）、形状和尺寸检验，测量试压产品的形状和尺寸参数，若试压产品的形状和尺寸参数合格，即可进行下一步；若试压产品的形状和尺寸参数不合格，根据试压产品的各项参数微调模具的形状、尺寸参数、安装参数以及压力机的工作参数，并重复步骤6）和步骤7），直至产品的形状和尺寸参数合格；
8）、采用振动时效技术模拟核磁共振设备工况，检测封头的稳定性；
9）、采用三次元技术多点评估，取得成品。
基上所述，步骤3）中，导向装置的安装精度小于0.1mm。
基上所述，步骤4）中，两模具之间的间隙宽度为4.5~4.6mm。
基上所述，所述上模具为凸模具，所述下模具为与所述上模具配合的凹模具。
基上所述，所述凹模具的基体材质采用MoCr铸铁，凸模具的型面使用MoCr铸铁，凸模具的压边圈及凹模具的压料面镶块材质使用QT600球墨铸铁。
基上所述，步骤7）中，采用三维扫描的方式测量试压产品的各项参数。
基上所述，它还包括步骤10）、加工口面，采用切割工艺对产品的口面进行精加工，加工精度为±1mm。
基上所述，采用五轴激光切割机对口面进行精加工。
基上所述，步骤6）中，在下模具的作用面上铺设塑料薄膜对模具表面进行隔离防护。
基上所述，步骤1）中，具体包括以下流程：a、在封头的内表面均匀喷涂显像剂；b、在封头的内表面均匀贴设扫描点，粘贴密度为每平方厘米4个；c、在封头的内表面放置定位标记块以便在三维软件中对接坐标；d、使用三维摄影测量系统拍摄封头内表面的图像，获取每个扫描点的坐标值；e、使用三维扫描仪对封头内表面进行扫描，获取封头内表面的3D数据；步骤2）中，包括流程f、将流程d和e所获取的数据进行匹配校正处理，得到最终的模具尺寸信息。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明先采用三维扫描的方式，采集手工打磨而成的标准件尺寸，形成模具所需要的尺寸，然后制造模具，再进行批量生产，获取数据更准确，尤其是过渡面和曲面的数据获取，更加精准。
具体制造时，模具安装采用导向装置，导向装置的安装精度控制在0.1mm，保证上下模具的配对，为控制同心度，用特质塞尺对模具的上下面平度和直边间隙进行测量，控制在4.5-4.6mm之间，若有误差，用千斤顶等设备对下模具进行微调，确保间隙控制，防止料片在压制滑移过程当中由于间隙问题压裂。
为提升压制精度，先用橡皮泥进行模拟试压深度，测量各处橡皮泥的厚度，与产品要求的尺寸及加工余量进行对比，进一步微调模具的各项数据，包括模具自身尺寸和形状、安装位置以及压力机的工作数据。
结合以上得到的数据，试压一件产品，用三维扫描技术取得该产品的形状和尺寸参数，与成品所需尺寸进行对比，若存在误差，根据对比值修正模具的形状、尺寸参数、安装参数以及压力机的工作参数，重复试压，直到所得产品的形状和尺寸参数合格。
然后模拟磁共振设备工况，检测封头的稳定性，采用三次元技术多点评估，综合判断，最终取得成品。
8）步和9）步作为产品性能的检验步骤，若产品不合格，从产品本身的设计结构和材料选取进行优化，直至通过为止。
进一步的，模具的材质选择既能够保证模具的强度，又能够降低模具的成本。
进一步的，加工口面采用五轴激光切割机，防止口面受热变形，切割质量高(切口宽度窄、热影响区小、切口光洁) 、切割速度快、柔性好(可随意切割任意形状)，以确保此产品的口面和小口切割精度。
进一步的，在试压步骤中，在下模具即凹模具中铺设塑料薄膜，对模具表面进行隔离防护，确保产品在压制过程中不受损伤，确保表面质量。
其具有设计科学、步骤简单、制造精度高、节约材料、产品成型快的优点。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
一种核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，包括以下步骤：
1）、测量尺寸，采用三维扫描的方式，对封头的内表面进行扫描获取三维数据。具体操作时，包括以下流程：
a、在封头的内表面均匀喷涂显像剂，提高样件表面底色对比度，获取更好的扫描数据。
b、在封头的内表面均匀贴设扫描点，粘贴密度为每平方厘米4个。
c、在封头的内表面放置定位标记块以便在三维软件中对接坐标。
d、使用三维摄影测量系统拍摄封头内表面的图像，通过三维测距方式，在软件中将拍摄到的影像进行结合运算，计算出每个扫描点的坐标值。
e、使用三维扫描仪对封头内表面进行扫描，获取封头内表面的全部3D数据。
2）、生成三维模型，制造模具。具体操作时，包括以下流程：
f、将流程d和e所获取的数据进行匹配校正处理，得到最终的模具尺寸信息，形成三维模型，并根据该三维模型的各项尺寸，制造模具。
3）、开始批量化生产，安装模具，凹凸模外侧均安装导向装置，实现模具配对,导向装置的安装精度小于0.1mm，确保模具在安装时配对。所述凹模具的基体材质采用MoCr铸铁，凸模具的型面使用MoCr铸铁，凸模具的压边圈及凹模具的压料面镶块材质使用QT600球墨铸铁，既可以保证模具的强度，又能够降低模具的制造成本。
4）、调试模具，为了保证安装上下模具时保持两模具的同心度，使用塞尺对凹凸模的上下面平度和直边间隙进行测量检验，若存在误差，对下方凹模进行微调以控制两模具之间的间隙，两模具之间的间隙宽度控制在4.5~4.6mm之间，防止料片在压制滑移过程当中由于间隙问题压裂。
5）、模拟试压，将橡皮泥均匀的放置在凹模的作用面，模拟试压深度，模具结合后减去产品所需的尺寸和余量的深度，测量并记录各处橡皮泥的压制厚度以及压力机的工作数据形成参考数据，对比实际产品所需数据调整模具的形状和尺寸参数以及压力机的工作数据。
具体操作时，先用橡皮泥放置在胎具上，上模向下运行，由于模具或者压边圈本身的问题，会造成各个方向的压力不同，模具向下运行压在橡皮泥上，同样的压力会造成橡皮泥产生不同的凹陷，这样可以测出各个方位的压力，然后再调整模具或对压边圈进行打磨，直到橡皮泥凹陷的深度误差在0.1mm范围内，方可进行产品的压制。
6）、试压，采用步骤5）所得的各项参数和数据试压产品，在下模具的作用面上铺设塑料薄膜对模具表面进行隔离防护，保证产品成型过程中外表面不会有刮痕；
7）、形状和尺寸检验，采用三维扫描技术测量试压产品的形状和尺寸参数，若试压产品的形状和尺寸参数合格，即可进行下一步；若试压产品的形状和尺寸参数不合格，根据试压产品的各项参数微调模具的形状、尺寸参数、安装参数以及压力机的工作参数，并重复步骤6）和步骤7），直至产品的形状和尺寸参数合格；
8）、采用振动时效技术模拟核磁共振设备工况，检测封头的稳定性；
9）、采用三次元技术多点评估，取得成品。
8）步和9）步作为产品性能的检验步骤，若产品不合格，从产品本身的设计结构和材料选取进行优化，直至通过为止。
步骤10）、加工口面，采用五轴激光切割机对产品的口面进行精加工，加工精度为±1mm。产品为冷压产品，如果采取常规的等离子进行切割，等离子在加工过程当中会释放大量的热量，导致产品口部及封头曲面受热变形，影响口部和曲面及底部的平度，同时封头要求±1mm的精度也难以保证。所以本方案采用五轴激光切割机，具有高的切割质量(切口宽度窄、热影响区小、切口光洁) 、高的切割速度、高的柔性(可随意切割任意形状)，确保此产品的口面和小口切割精度。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）、测量尺寸，采用三维扫描的方式，对封头的内表面进行扫描获取三维数据；
2）、生成三维模型，制造模具；
3）、安装模具，上模具和下模具外侧均安装导向装置，实现模具配对；
4）、调试模具，使用塞尺对上模具和下模具的上下面平度和直边间隙进行测量检验，若存在误差，对下模具进行微调以控制两模具之间的间隙；
5）、模拟试压，将橡皮泥均匀的放置在模具的作用面上，模拟试压深度，模具结合后减去产品所需的尺寸和余量的数值，测量并记录各处橡皮泥的压制厚度以及压力机的工作数据形成参考数据，对比实际产品所需数据调整模具的形状和尺寸参数以及压力机的工作数据；
6）、试压，采用步骤5）所得的各项参数和数据试压产品；
7）、形状和尺寸检验，测量试压产品的形状和尺寸参数，若试压产品的形状和尺寸参数合格，即可进行下一步；若试压产品的形状和尺寸参数不合格，根据试压产品的各项参数微调模具的形状、尺寸参数、安装参数以及压力机的工作参数，并重复步骤6）和步骤7），直至产品的形状和尺寸参数合格；
8）、采用振动时效技术模拟核磁共振设备工况，检测封头的稳定性；
9）、采用三次元技术多点评估，取得成品。
2.根据权利要求1所述的核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，其特征在于：步骤3）中，导向装置的安装精度小于0.1mm。
3.根据权利要求1或2所述的核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，其特征在于：步骤4）中，两模具之间的间隙宽度为4.5~4.6mm。
4.根据权利要求3所述的核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，其特征在于：所述上模具为凸模具，所述下模具为与所述上模具配合的凹模具。
5.根据权利要求4所述的核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，其特征在于：所述凹模具的基体材质采用MoCr铸铁，凸模具的型面使用MoCr铸铁，凸模具的压边圈及凹模具的压料面镶块材质使用QT600球墨铸铁。
6.根据权利要求1或2或4或5所述的核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，其特征在于：步骤7）中，采用三维扫描的方式测量试压产品的各项参数。
7.根据权利要求6所述的核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，其特征在于：它还包括步骤10）、加工口面，采用切割工艺对产品的口面进行精加工，加工精度为±1mm。
8.根据权利要求7所述的核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，其特征在于：采用五轴激光切割机对口面进行精加工。
9.根据权利要求1或2或4或5或7或8所述的核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，其特征在于：步骤6）中，在下模具的作用面上铺设塑料薄膜对模具表面进行隔离防护。
10.根据权利要求1所述的核磁共振液氦储罐用高精密封头的制造方法，其特征在于：步骤1）中，具体包括以下流程：a、在封头的内表面均匀喷涂显像剂；b、在封头的内表面均匀贴设扫描点，粘贴密度为每平方厘米4个；c、在封头的内表面放置定位标记块以便在三维软件中对接坐标；d、使用三维摄影测量系统拍摄封头内表面的图像，获取每个扫描点的坐标值；e、使用三维扫描仪对封头内表面进行扫描，获取封头内表面的3D数据；步骤2）中，包括流程f、将流程d和e所获取的数据进行匹配校正处理，得到最终的模具尺寸信息。
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