[发明专利]一种用于弧形变曲面模锻件的构建方法

说明书

本发明公开一种用于弧形变曲面模锻件的构建方法，该弧形变曲面模锻件的构建方法适用于飞机大规格弧形变曲面模锻件材料毛坯的设计，该方法主要包括：确定弧形变曲面零件的内、外弧的圆心位置，确定零件的整体内弧形半径r和整体外弧形半径R，构建出用于锻造弧形变曲面零件的锻件的内、外圆弧形貌，构建出锻件的弧形侧边，从而确定出弧形变曲面模锻件的外形；模锻件弧形部位(內弧、外弧、侧弧)往往为不规则的变曲面复杂流体结构难以生产制造，采用本发明实施例提供的用于弧形变曲面模锻件的构建方法，解决了模锻件制造难度大、弧度尺寸检验困难等问题，同时降低了模具制造成本、缩短生产周期。

技术领域

本发明涉及但不限于锻件材料设计技术领域，尤指一种用于弧形变曲面模锻件的构建方法。

背景技术

目前，采用锻件毛坯材料加工的弧形变曲面零件普遍用于航空结构零部件中，零部件的弧形部位往往比较复杂，包含內弧、外弧、侧弧等，且均为不规则的变曲面。以往按照传统模锻件设计方法，主要根据加工工艺需要，在原有零件弧形变曲面基础上，采用全表面增加同等余量(N)简单设计方法，如图1所示，为传统加工用于弧形变曲面零件的锻件的设计原理示意图，采用这种模锻件设计方法，设计较为简单，从而造成模锻件毛坯料所需的模具结构复杂且成本高、锻件成形过程难度大、后续锻件补加工工作量大、锻件部分尺寸检验困难等问题，同时导致模锻件制造成本高、周期长等问题。

目前国内外还没有新的设计方法，解决弧形变曲面零件的模锻件的复杂结构问题。

发明内容

本发明的目的是：本发明实施例提供一种用于弧形变曲面模锻件的构建方法，通过一种锻件设计的新方法，以解决由于模锻件弧形部位(內弧、外弧、侧弧)往往为不规则的变曲面复杂结构，而导致模锻件制造难度大、弧度尺寸检验困难等问题，同时降低了模具制造成本、缩短生产周期。

本发明的技术方案是：本发明实施例一种用于弧形变曲面模锻件的构建方法，包括：

步骤1，根据待加工的弧形变曲面零件外形，分别确定所述弧形变曲面零件的内、外弧的圆心位置；

步骤2，分别确定所述零件的整体内弧形半径r和整体外弧形半径R；

步骤3，根据所述零件的整体内弧形半径r和整体外弧形半径R，分别构建出用于锻造所述弧形变曲面零件的锻件的内、外圆弧形貌；

步骤4，构建出所述锻件的弧形侧边；

步骤5，根据步骤1中零件的圆心，步骤3中构建出的锻件的内、外圆弧形貌，以及步骤4中构建出的锻件的弧形侧边，确定弧形变曲面模锻件的外形。

可选地，如上所述的用于弧形变曲面模锻件的构建方法中，所述步骤1包括：

根据所述零件的内外弧形曲面中心位置，确定零件内外弧所在圆形的圆心位置。

可选地，如上所述的用于弧形变曲面模锻件的构建方法中，所述步骤2包括：

将所述弧形变曲面零件的外形划分为多段分区，在每段分区中确定本端分区的零件内弧形半径和零件外弧形半径，并根据每段分区的零件内弧形半径计算出零件的整体内弧形半径，根据每段分区的零件外弧形半径计算出零件的整体外弧形半径。

可选地，如上所述的用于弧形变曲面模锻件的构建方法中，所述步骤2具体包括以下步骤：

步骤21，确定零件的整体內弧形半径r，包括：

将零件外形划分为多段分区；分别确定每段分区的内弧形半径为：r₁、r₂、r₃，…，r_n；计算出零件的整体内弧形半径为：