CN106925631B - 一种大型双层薄壁d型截面真空室扇形段内外壳成形工艺方法 - Google Patents
一种大型双层薄壁d型截面真空室扇形段内外壳成形工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106925631B CN106925631B CN201511025394.7A CN201511025394A CN106925631B CN 106925631 B CN106925631 B CN 106925631B CN 201511025394 A CN201511025394 A CN 201511025394A CN 106925631 B CN106925631 B CN 106925631B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mould
- die
- die mould
- curvature
- mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
Abstract
本发明属于制造工艺，尤其涉及一种大型双层薄壁D型截面真空室扇形段内外壳成形工艺方法，包括：步骤一：分段，将被加工的大型双层薄壁D型截面真空室扇形段内外壳分段，步骤二：模具制作，按各分段型面设计制作双弧段和大弧段支撑结构焊接式模具，上模与下模表面用不锈钢与工件表面接触；步骤三：修模，步骤四：制作压型弧段检测样板，步骤五：划弯折线，步骤六：压型，步骤七：测量。本发明具有如下优点：过程简单，曲率控制好，成本低，工作效率高。
Description
技术领域
本发明属于制造工艺，尤其涉及一种大型双层薄壁D型截面真空室扇形段内外壳成形工艺方法。
背景技术
为推进核聚变能源利用研究，某研究院结合国内外磁约束热核聚变研究现状，设计了新型的大尺寸特材双层薄壁双曲面真空室结构，首次制造由我司完成。内壳体、外壳体是真空室重要组成部分，内壳体形成的内腔是等离子体直接运行的场所，真空室分为20个扇形段，每个扇形段均为双层壳体结构。
如图1～3所示，壳体材料为镍基合金ASTMB443N06625，材料强度高、回弹大、曲面精度要求很高，国内外对此类多曲率、多孔材料的成型技术研究较少。其成型难点在于既要控制压型后材料回弹和型面曲率，又要保证外壳各塞焊孔和窗口预开孔位置精准，对压型工艺及过程控制要求很高。
发明内容
本发明目的是针对现有技术的缺陷提供一种大型双层薄壁D型截面真空室扇形段内外壳成形工艺方法。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种大型双层薄壁D型截面真空室扇形段内外壳成形工艺方法，包括下述步骤：
步骤一：分段
将被加工的大型双层薄壁D型截面真空室扇形段内外壳分段，内壳分为以下四段：
R370和R890双弧段为一体，共2段，上下对称；
R1910双弧段，共1段；
单曲率直段L＝2200mm，共1段，
外壳体在内壳体向外偏移30mm的位置，分段位置与内壳相同，
双弧段和大弧段制作使用模具进行压型；
单曲率直段成型：在保证成弧曲率的前提下，经试验确定折弯间距并按一定间距画出平行于长度方向折弯线，采用简易折弯成型的方式依次沿线折弯成型，
步骤二：模具制作
按各分段型面设计制作双弧段和大弧段支撑结构焊接式模具，上模与下模表面用不锈钢与工件表面接触；
步骤三：修模
选择近似强度和屈服强度的材料进行模拟试验，初步进行修模，用N06625原材料，该材料δ＝5.4mm，在胎具上进行压型试模，样板测量各弧段并对上下胎具对局部进行整修，
步骤四：制作压型弧段检测样板
根据设计要求，按各分段纬线方向按一定间距制作压型弧段分段检测样板，用于压型过程中的检测，制作三维壳体整型骨架式曲面检测工装，三维检测型面采用数控机床整体加工，
步骤五：划弯折线
为了控制材料压型回弹及整体型面曲率，在平板上每30mm左右为间距分段划径向折弯线，以线为基准先进行径向曲率的折弯成弧，折弯曲率大于成型曲率，折弯线间距越小，径向曲率过渡越平滑，
步骤六：压型
将工装中心位置进行标记，压型过程控制使壳体上激光十字刻线和模具中心对中，清理壳体表面并涂润滑油，用上下模具对整体进行压型，压型过程以胎具中心为基准，保证壳体纬线方向的对称；
模具两侧设置压型件定位装置，压型过程保证材料曲面受控、中心不跑偏及窜动，保证压型件与胎具中心基准一致，
步骤七：测量
用样板及其三维工装进行测量，对不平滑区域采用点压方式进行修正，选择较软不对N06625板材表面破坏的铜或PVC塑料板当做垫进行局部矫形，曲率过渡较大时采用铜板修正、曲率过渡小时采用PVC塑料板修正。
本发明具有如下优点：1)确定了D型环分段位置、压型力和压型方案。2)通过近似材料的成型模拟试验，确定了简易工装主体结构。3)原材料的成型试验，成型后测量型面尺寸，确定材料回弹量，按照成型曲面对模具进行修正。4)先进行径向折弯成弧，后在模具上进行整体型面成弧，控制了材料回弹，使成型曲率更易控制。5)通过模具中心定位和设置材料定位装置，防止成型过程的对心不正、压偏问题，提高了材料利用率。6)压型过程中对型面实时进行测量，压型完成后对整体型面三维测量，解决了压型过程及最终型面整体检测问题；7)对开孔周边进行局部受力点压式成型，降低了修模成本，满足了施工图中型面公差要求。
附图说明
图1是内壳示意图；
图2是外壳示意图；
图3是外壳立体图；
图4是双弧段模具示意图；
图5是图3透视离体示意图；
图6是图4俯视示意图；
图7是大弧段模具示意图；
图中：1.双弧段模具上模具、2.双弧段模具下模具、3.大弧段模具上模具、4.大弧段模具下模具。
具体实施方式
一种大型双层薄壁D型截面真空室扇形段内外壳成形工艺方法，包括下述步骤：
步骤一：分段
为了降低成型难度、控制材料回弹、模具的制造成本以及满足成型曲面精度，结合成型经验，采取D型环分段成型并整体拼焊成环的方案。通过各类分段位置的选择和比较，最终内壳分为以下四段：
R370和R890双弧段为一体，共2段，上下对称；
R1910双弧段，共1段；
单曲率直段L＝2200，共1段。
外壳体在内壳体向外偏移30mm的位置，分段位置与内壳相同。
通过专业成型软件对原材料采用拉延和成形两种模式进行模拟成型计算，综合择优选择最佳的成型方案，确定压型力，按模拟数据进行工装设计和压型机选择。
双弧段和大弧段制作模具进行压型；
单曲率直段成型：单曲率直段成型：在保证成弧曲率的前提下，经试验确定折弯间距并按一定间距画出平行于长度方向折弯线，采用简易折弯成型的方式依次沿线折弯成型。
在确定分段方案后，本步骤的其余内容可以利用本领域通用技术实现。
步骤二：模具制作
按各分段型面设计制作双弧段和大弧段支撑结构焊接式模具，上模与下模表面用不锈钢与工件表面接触；
制作的模具如附图4～7所示。
步骤三：修模
选择近似强度和屈服的材料进行模拟试验，初步进行修模。用N06625原材料(δ＝5.4mm)在胎具上进行压型试模，样板测量各弧段并对上下胎具对局部进行整修。
步骤四：制作压型弧段检测样板
根据设计要求，按各分段纬线方向按一定间距制作压型弧段分段检测样板，用于压型过程中的检测，制作三维壳体整型骨架式曲面检测工装，三维检测型面采用数控机床整体加工；
步骤五：划弯折线
为了控制材料压型回弹及整体型面曲率，在平板上每30mm左右为间距分段划径向折弯线，以线为基准先进行径向曲率的折弯成弧，折弯曲率大于成型曲率，折弯线间距越小，径向曲率过渡越平滑。
步骤六：压型
将工装中心位置进行标记，压型过程控制使壳体激光十字刻线和模具中心对中，清理壳体表面并涂润滑油，用上下模具对整体进行压型，压型过程以胎具中心为基准，保证壳体纬线方向的对称；
模具两侧设置压型件定位装置，压型过程保证材料曲面受控、中心不跑偏及窜动，保证压型件与胎具中心基准一致。
步骤七：测量
用样板及其三维工装进行测量，对不平滑区域采用点压方式进行修正，选择较软不对N06625板材表面破坏的铜或PVC塑料板当做垫进行局部矫形，曲率过渡较大时采用铜板修正、曲率过渡小时采用PVC塑料板修正。
Claims (1)
1.一种大型双层薄壁D型截面真空室扇形段内外壳成形工艺方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤一：分段
将被加工的大型双层薄壁D型截面真空室扇形段内外壳分段，内壳分为以下四段：
R370mm和R890mm双弧段为一体，共2段，上下对称；
R1910mm双弧段，共1段，
单曲率直段L＝2200mm，共1段，
外壳体在内壳体向外偏移30mm的位置，分段位置与内壳相同；
R370mm和R890mm双弧段、R1910mm双弧段：上述双弧段制作使用模具进行压型，
单曲率直段成型：按一定宽度画出平行于长度方向折弯线，采用简易折弯成型的方式依次沿线折弯成型；
步骤二：模具制作
按各分段型面设计制作R370mm和R890mm双弧段以及R1910mm双弧段支撑结构焊接式模具，上模与下模表面用不锈钢与工件表面接触；
步骤三：修模
选择近似强度和屈服的材料进行模拟试验，初步进行修模，用N06625原材料，该材料δ＝5.4mm，在胎具上进行压型试模，样板测量各弧段并对上下胎具对局部进行整修，
步骤四：制作压型弧段检测样板
根据设计要求，制作压型弧段检测样板，用于压型过程中的检测，制作三维壳体整型曲面检测工装，三维检测型面采用数控机床整体加工；
步骤五：划弯折线
为了控制材料压型回弹及整体型面曲率，在平板上每30mm左右为间距分段划径向折弯线，以线为基准先进行径向曲率的折弯成弧，折弯曲率大于成型曲率，折弯线间距越小，径向曲率过渡越平滑；
步骤六：压型
将工装中心位置进行标记，压型过程控制使壳体激光十字刻线和模具中心对中，清理壳体表面并涂润滑油，用上下模具对整体进行压型，压型过程以胎具中心为基准，保证壳体纬线方向的对称；
模具两侧设置压型件定位装置，压型过程保证材料曲面受控、中心不跑偏及窜动，保证压型件与胎具中心基准一致；
步骤七：测量
用样板及其三维工装进行测量，对不平滑区域采用点压方式进行修正，选择较软不对N06625板材表面破坏的铜板或PVC塑料板当做垫进行局部矫形，曲率过渡较大时采用铜板修正、曲率过渡小时采用PVC塑料板修正。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511025394.7A CN106925631B (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 一种大型双层薄壁d型截面真空室扇形段内外壳成形工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511025394.7A CN106925631B (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 一种大型双层薄壁d型截面真空室扇形段内外壳成形工艺方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106925631A CN106925631A (zh) | 2017-07-07 |
| CN106925631B true CN106925631B (zh) | 2018-11-30 |
Family
ID=59441603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201511025394.7A Active CN106925631B (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 一种大型双层薄壁d型截面真空室扇形段内外壳成形工艺方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106925631B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108820594B (zh) * | 2018-05-31 | 2024-01-09 | 中国电建集团河北工程有限公司 | 大型油储罐顶板制作工具、顶板制作方法及罐顶安装方法 |
| CN110321607B (zh) * | 2019-06-21 | 2023-03-24 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种分段式化铣样板制备方法 |
| CN112620506A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 江苏博林机械制造有限公司 | 大型变截面结构件高强度板材无痕成形工艺 |
| CN113798368A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-12-17 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种曲面板材成型方法 |
| CN114769975A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-07-22 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种核聚变真空室的焊接装置和焊接方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2559661B2 (de) * | 1975-10-01 | 1978-10-26 | Deggendorfer Werft Und Eisenbau Gmbh, 8360 Deggendorf | Reaktionsapparat |
| JPS5946581A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-15 | 株式会社日立製作所 | 核融合装置の真空容器 |
| CN100583307C (zh) * | 2007-01-29 | 2010-01-20 | 中国科学院等离子体物理研究所 | “d”形截面环形双层壁超高真空容器制造方法 |
| CN102672435A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-09-19 | 北京航星机器制造公司 | 一种异型曲面钛合金薄壁零件整体成形方法及模具 |
| CN102794619B (zh) * | 2012-09-13 | 2014-07-23 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 带有镶块的长窄形型胎的加工方法 |
| CN103350136A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-10-16 | 首帆动力设备制造(上海)有限公司 | 一种采用标准模具加工任意圆弧的方法 |
| CN203858867U (zh) * | 2014-06-03 | 2014-10-01 | 核工业西南物理研究院 | 一种双层薄壁槽钢筋全焊接的环形真空容器 |
| CN104690400A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-06-10 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 托卡马克真空室全位置窄间隙焊接方法 |
-
2015
- 2015-12-31 CN CN201511025394.7A patent/CN106925631B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106925631A (zh) | 2017-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106925631B (zh) | 一种大型双层薄壁d型截面真空室扇形段内外壳成形工艺方法 | |
| CN102211121B (zh) | 板材数控精密渐进成形装置及精密渐进成形方法 | |
| CN209349378U (zh) | 一种用于制造汽车电机机壳的深拉深冲级进模具 | |
| CN101655703A (zh) | 数控折弯机控制系统 | |
| CN101664833B (zh) | 一种用于电火花成型加工复杂曲面的装置的加工方法 | |
| CN104057164A (zh) | 异形薄壁曲面零件电解加工装置 | |
| CN105252230A (zh) | 一种斜三通的加工工艺 | |
| CN102248234A (zh) | 导流环密封槽加工方法 | |
| CN104438591A (zh) | 链条,k型附板和链板及其组合自动冲压成形工艺 | |
| CN107414428B (zh) | 超大型分体环件的制造工艺 | |
| CN101716626A (zh) | 冷冲压薄板悬空拉伸件的缩型模具 | |
| CN204228053U (zh) | 汽车控制臂芯轴检测专用工装 | |
| CN102873362A (zh) | 一种叶片模锻毛坯基准孔的卧式打孔方法及卧式打孔工装 | |
| CN206578338U (zh) | 一种数控双头铣边机 | |
| CN104972052A (zh) | 核电主管道毛坯管嘴凸台的锻造方法 | |
| CN101411624B (zh) | 一种听诊器听头及其制备方法 | |
| CN113070537A (zh) | 一种3d打印的中空循环辅助电极结构 | |
| CN201279148Y (zh) | 一种听诊器听头 | |
| CN113828964A (zh) | 一种双层薄壁d型截面上焊接方窗口防变形工艺及装置 | |
| CN203804473U (zh) | 舰载动力汽轮机a80机组前罩壳装焊回火工具 | |
| CN201559080U (zh) | 前定珠圈镗铣锥面模 | |
| CN201715965U (zh) | 一种异型千分尺 | |
| CN204934324U (zh) | 一种核电主管道毛坯管嘴凸台冲孔模具 | |
| CN205561708U (zh) | 带端面齿工件的检测装置 | |
| CN105021445B (zh) | 一种可旋性简易快速测试方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |