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

背景技術(shù)：

運載火箭衛(wèi)星整流罩球頭對接桁通過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，而球頭對接桁零件內(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)計球頭對接桁拉彎模型面的方法，模具設(shè)計與加工制造均非常困難，并且零件拉彎卸載后會產(chǎn)生回彈，往往造成成形后零件型面尺寸與設(shè)計理論尺寸偏差很大，需通過后續(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)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種球頭對接桁內(nèi)型面成形方法，以解決現(xiàn)有球頭對接桁拉彎模型面設(shè)計與加工制造困難、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題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種球頭對接桁內(nèi)型面成形方法，包括以下步驟：s1、取所述球頭對接桁原始型材截面，將所述截面分為n段，測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，減去步驟s1中得到的該截面厚度，得到n個擬合點；s3、取所述n個擬合點的兩個端點以及一個擬合最優(yōu)點，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)型面曲線端點偏移模具補償量δ，得到模具補償后的內(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，即可加工得到所述球頭對接桁內(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)點為，采用該擬合點與兩個端點擬合成的內(nèi)型面曲線，與剩余擬合點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)明提供的球頭對接桁內(nèi)型面成形方法的有益效果為：

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

(2)模具型面尺寸依據(jù)工程實踐經(jīng)驗增加回彈補償，優(yōu)化了模具設(shè)計，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。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對發(fā)明作進(jìn)一步說明：

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

圖2為本發(fā)明實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)明實施例提供的內(nèi)型面近似擬合示意圖；

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

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

具體實施方式

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

本發(fā)明以某運載火箭球頭對接桁為實施例，零件原始型材標(biāo)準(zhǔn)號為xc119-5，半徑為r848，拉彎模型面設(shè)計步驟如下：

步驟一、按照圖2(a)，將成形前原始型材截面均分為11段，測量并記錄各分段處截面厚度尺寸δ1、δ2、…δ11；

步驟二、按照圖2(b)，以型材根部為基準(zhǔn)點作半徑r1(r1＝848)的圓，繪出l2曲線，并將l1曲線的a1、a2、…a11點引至l2曲線上，得到b1、b2、…b11點；

步驟三、假設(shè)拉彎成形前后型材截面厚度尺寸不變，按照圖2(c)，以l2曲線為基準(zhǔn)線，從l2曲線上b1、b2、…b11點分別平移δ1、δ2、…δ11，得到c1、c2、…c11點；

步驟四、按照圖3，將c1、c2、…c11點近似擬合為半徑為r2的圓，得到曲線l3；

步驟五、按照圖4，模具補償量δ為1mm，將曲線l3端點由o點移至o＇點，半徑r2不變，得到曲線l4，該曲線即為球頭對接桁拉彎模型面曲線；

步驟六、按照圖5，在步驟五獲得的曲線l4的基礎(chǔ)上，設(shè)計完成整個拉彎模型面。

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

表1

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動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，減去步驟S1中得到的該截面厚度，得到n個擬合點；S3、取n個擬合點的兩個端點以及一個擬合最優(yōu)點，擬合為半徑為R的圓；S4、保持半徑R不變，將內(nèi)型面曲線端點偏移模具補償量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，加工得到球頭對接桁內(nèi)型面。本發(fā)明提供的成形方法將球頭對接桁拉彎模型面由不規(guī)則空間曲面簡化為近似球面，模具設(shè)計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