CN113426873B - 具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置及成形方法 - Google Patents

具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置及成形方法 Download PDF

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Abstract

一种具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置，包括毛胚件，毛胚件固定在夹具上且毛胚件成形部分露出夹具外侧，夹具随主轴做周向旋转运动，滚轮为圆盘状，滚轮外圆周面均匀的设有多个沿径向向内延伸的填充滚轮凹槽，所述的滚轮与外部动力装置连接，同时外部动力装置能控制滚轮以一定的进给速度和轴向的进给量使得滚轮充分挤压毛胚件使其直径不断缩小并在毛胚件成形部分外表面留下规律排列的鲨鱼鳍状流线型凸起，采用该装置加工而成的整流罩其外部设有鲨鱼鳍状流线型凸起，能够较好地降低风阻，同时成本较低。

Description

具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置及成形方法
技术领域
本发明涉及旋压成形方法技术领域，尤其涉及一种具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置及成形方法。
背景技术
旋压成形技术能有效减小零件的设计壁厚、减轻重量、提高疲劳性，已经成为制造整流罩的重要手段，整流罩的作用主要是调整气流。目前对于减小整流罩工作时所受的阻力主要还是依靠改善整流罩的流线型，一般的整流罩为尖尖的回转体，可以通过旋压直接获得，但是就减小阻力而言，所需要的外形较为复杂，尤其就尺寸较大的整流罩而言制备工作量较大，且所得整流罩的工艺刚度较小。所以有必要对整流罩的生产提出优化方案在保证较小阻力的同时又能适当提高刚度，自然界中的生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，在减小阻力方面，可以利用从仿生的角度对现有的工程机械加以改造使其更加符合空气动力学，尤其对于整流罩这种在高速高空气阻力状态下工作的部件。
在旋压制造整流罩时，整流罩的外表面的轮廓质量主要有滚轮的表面的平整度及滚轮的速度和进给量影响，符合要求的整流罩应具有光洁的表面以及能很好地降低风阻。单纯的流线型降低风阻的能力有限，且线型也不容易保证，针对整流罩的外表面可以从仿生的角度进行改善进一步降低运动时受到的空气阻力。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中的不足，而提供一种具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置及成形方法，采用该装置加工而成的整流罩其外部设有鲨鱼鳍状流线型凸起，能够较好地降低风阻，且加工效率高，成本较低。
具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置，包括夹具、毛胚件和滚轮，所述的毛胚件为筒状结构，毛胚件夹持固定在夹具上且毛胚件成形部分露出夹具外侧，夹具随主轴做周向旋转运动，滚轮为圆盘状，滚轮外圆周面均匀的设有多个沿径向向内延伸的填充滚轮凹槽，所述的滚轮与外部动力装置连接，同时外部动力装置能控制滚轮以一定的进给速度和轴向的进给量使得滚轮充分挤压毛胚件使其直径不断缩小并在毛胚件成形部分外表面留下规律排列的鲨鱼鳍状流线型凸起。
具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置，包括以下步骤：
步骤一、将毛胚件夹持固定在夹具上并使毛胚件成形部分露出夹具外侧；
步骤二、夹具随主轴做周向旋转运动，同时外部动力装置控制滚轮以一定的进给速度和轴向的进给量按规定的形状轨迹作往复运动使滚轮充分挤压毛胚件，此时，毛胚件直径不断缩小，同时毛胚件成形部分不断填充滚轮凹槽；
步骤三、滚轮与毛胚件旋转接触分离以后在毛胚件成形部分表面留下规律排列的鲨鱼鳍状流线型凸起。
本发明的有益效果：
1.采用该装置加工而成的整流罩其外部设有鲨鱼鳍状流线型凸起，能够较好地降低风阻，同时成本较低。
2.加工时夹具随主轴做周向旋转运动，同时外部动力装置控制滚轮以一定的进给速度和轴向的进给量按规定的形状轨迹作往复运动使滚轮充分挤压毛胚件，此时，毛胚件直径不断缩小，并在毛胚件成形部分外表面留下规律排列的鲨鱼鳍状流线型凸起，其加工方法更贱简单高效。
附图说明
图1为整流罩安装在本发明上的立体示意图。
图2为图1中F处局部放大示意图。
图3为滚轮的局部立体示意图。
图4为滚轮的主视图。
图5为图4中D-D处的剖视图。
图6为图5中E处局部放大示意图。
具体实施方式
参阅附图所示，具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置，包括夹具1、毛胚件2和滚轮3，所述的毛胚件2为筒状结构，毛胚件2夹持固定在夹具1上且毛胚件2成形部分露出夹具1外侧，夹具1随主轴做周向旋转运动，滚轮3为圆盘状，滚轮3外圆周面均匀的设有多个沿径向向内延伸的填充滚轮凹槽4，所述的滚轮3与外部动力装置连接，同时外部动力装置能控制滚轮3以一定的进给速度和轴向的进给量使得滚轮3充分挤压毛胚件2使其直径不断缩小并在毛胚件2成形部分外表面留下规律排列的鲨鱼鳍状流线型凸起5。
更进一步而言，所述的填充滚轮凹槽4外侧圆弧面C为直径5.8mm的圆的一部分，凹槽4两端的距离B为2.5mm，凹槽深度A为1.2mm。
更进一步而言，所述的毛胚件2成形部分外表面相邻两个凸起5之间彼此交错排列分布。
具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置，包括以下步骤：
步骤一、将毛胚件2夹持固定在夹具1上并使毛胚件2成形部分露出夹具1外侧；
步骤二、夹具1随主轴做周向旋转运动，同时外部动力装置控制滚轮3以一定的进给速度和轴向的进给量按规定的形状轨迹作往复运动使滚轮3充分挤压毛胚件2，此时，毛胚件2直径不断缩小，同时毛胚件2成形部分不断填充滚轮3凹槽4；
步骤三、滚轮3与毛胚件2旋转接触分离以后在毛胚件2成形部分表面留下规律排列的鲨鱼鳍状流线型凸起5。
更进一步而言，所述步骤三中单个鲨鱼鳍状流线型凸起5延毛胚件2轴向方向设置。
更进一步而言，所述步骤三中单个鲨鱼鳍状流线型凸起5的尖端朝向毛胚件2锥尖侧。
鲨鱼鳍状流线型凸起5采用仿生设计，能够较好地降低风阻。

Claims (4)

1.具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置，其特征在于：包括夹具（1）、毛胚件（2）和滚轮（3），所述的毛胚件（2）为筒状结构，毛胚件（2）夹持固定在夹具（1）上且毛胚件（2）成形部分露出夹具（1）外侧，夹具（1）随主轴做周向旋转运动，滚轮（3）为圆盘状，滚轮（3）外圆周面均匀的设有多个沿径向向内延伸的填充滚轮凹槽（4），所述的滚轮（3）与外部动力装置连接，同时外部动力装置能控制滚轮（3）以一定的进给速度和轴向的进给量使得滚轮（3）充分挤压毛胚件（2）使其直径不断缩小并在毛胚件（2）成形部分外表面留下规律排列的鲨鱼鳍状流线型凸起（5）；
单个鲨鱼鳍状流线型凸起（5）延毛胚件（2）轴向方向设置且单个鲨鱼鳍状流线型凸起（5）的尖端朝向毛胚件（2）锥尖侧。
2.根据权利要求1所述的具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置，其特征在于：所述的填充滚轮凹槽（4）外侧圆弧面C为直径5.8mm的圆的一部分，凹槽（4）两端的距离B为2.5mm，凹槽深度A为1.2mm。
3.根据权利要求1所述的具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形装置，其特征在于：所述的毛胚件（2）成形部分外表面相邻两个凸起（5）之间彼此交错排列分布。
4.一种权利要求1所述的旋压成形装置实现具有仿生减阻形表面整流罩的旋压成形方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将毛胚件（2）夹持固定在夹具（1）上并使毛胚件（2）成形部分露出夹具（1）外侧；
步骤二、夹具（1）随主轴做周向旋转运动，同时外部动力装置控制滚轮（3）以一定的进给速度和轴向的进给量按规定的形状轨迹作往复运动使滚轮（3）充分挤压毛胚件（2），此时，毛胚件（2）直径不断缩小，同时毛胚件（2）成形部分不断填充滚轮（3）凹槽（4）；
步骤三、滚轮（3）与毛胚件（2）旋转接触分离以后在毛胚件（2）成形部分表面留下规律排列的鲨鱼鳍状流线型凸起（5），单个鲨鱼鳍状流线型凸起（5）延毛胚件（2）轴向方向设置且单个鲨鱼鳍状流线型凸起（5）的尖端朝向毛胚件（2）锥尖侧。
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