[发明专利]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

说明书

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。

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；