[发明专利]一种离心泵蜗壳光顺造型方法

摘要

本发明属于离心泵三维造型技术领域，特别涉及一种离心泵蜗壳光顺造型方法。该方法基于UG NX进行造型，采用等参数曲线与桥接曲线等工具配合使用，能有效地解决一般的蜗壳造型方法依靠人为目测以及在处理蜗壳隔舌部位时容易出现的造型失真和曲面连接不光顺的问题。该方法能够实现所生成的离心泵蜗壳的隔舌部位各曲面之间完全光顺过渡，从而使得在离心泵实际制造过程中，无需进一步加工，在降低造型成本的同时，提高了造型质量。使用该方法完成的蜗壳造型，其造型结构清晰，曲面过渡自然、美观，该方法能提高离心泵CFD模拟、有限元分析、模具数控加工的精度与准确性。

主权项

1.一种离心泵蜗壳光顺造型方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：a.分别绘制离心泵蜗壳螺旋部分和扩散段部分的三维草图，包括如下步骤：a1.在离心泵蜗壳的二维图纸上选取离心泵蜗壳的多个截面，所述多个截面包括：1、离心泵蜗壳螺旋部分的第一截面(1)至第八截面(8)：选取方法为：沿离心泵蜗壳螺旋部分，按逆时针方向每间隔45°选取一个截面，得到离心泵蜗壳螺旋部分的第一截面(1)至第八截面(8)，所述第一截面(1)至第八截面(8)都位于经过基圆(13)的圆心的平面内；其中，第一截面(1)至第八截面(8)的高度依次递增；2、离心泵蜗壳螺旋部分的第十四截面(14)以及离心泵蜗壳扩散段部分的第十五截面(15)：选取步骤为：离心泵蜗壳螺旋部分与扩散段部分的连接处位于第一截面(1)和第八截面(8)之间，通过隔舌圆弧(23)连接；在离心泵蜗壳螺旋部分选取第十四截面(14)，其位于经过隔舌圆弧(23)的上端点与基圆(13)的圆心的平面内；在离心泵蜗壳扩散段部分选取第十五截面(15)，其为经过隔舌圆弧(23)的下端点的离心泵蜗壳扩散段横截面；3、离心泵蜗壳扩散段部分的第九截面(9)、第十截面(10)、第十一截面(11)和出口截面(12)：选取步骤为：在离心泵蜗壳扩散段部分选取第九截面(9)，其位于第十五截面(15)与离心泵蜗壳扩散段部分的出口截面(12)之间；第九截面(9)与第十五截面(15)平行，其与第十五截面(15)的距离为隔舌圆弧(23)的直径；在离心泵蜗壳扩散段部分选取第十截面(10)和第十一截面(11)，第十截面(10)和第十一截面(11)分别与第十五截面(15)平行，为第九截面(9)到出口截面(12)的三等分点位置并取整；a2.根据步骤a1中确定的各截面位置，绘制以下二维草图：1、基圆(13)；2、离心泵蜗壳螺旋部分的第一截面(1)、第二截面(2)、第三截面(3)、第四截面(4)、第五截面(5)、第六截面(6)、第七截面(7)、第八截面(8)和第十四截面(14)；3、离心泵蜗壳扩散段部分的第九截面(9)、第十截面(10)、第十一截面(11)、出口截面(12)和第十五截面(15)；其中，第十四截面(14)的第十四上角圆弧(213)的半径为第一截面(1)的第一上角圆弧(215)的半径的50％～100％，并取整；第十五截面(15)的第十五上角圆弧(218)与第九截面(9)的第九上角圆弧(210)的半径相同；第十五截面(15)的第十五下角圆弧(219)的半径为第九截面(9)的第九下角圆弧(222)的半径的50％～100％；a3.根据步骤a2中绘制的基圆(13)以及各个截面的二维草图，根据所述基圆(13)以及各个截面在步骤a1中的离心泵蜗壳的二维图纸中的位置，分别生成离心泵蜗壳螺旋部分和扩散段部分的三维草图；b.生成离心泵蜗壳的螺旋部分和扩散段部分的三维曲面；分别将步骤a中已经绘制完成的离心泵蜗壳螺旋部分和离心泵蜗壳扩散段部分的各截面连接，生成离心泵蜗壳螺旋段曲面(31)和离心泵蜗壳扩散段曲面(32)，填充基圆(13)生成基圆平面(33)；c.绘制等参数曲线和桥接曲线，生成隔舌曲面(34)和连接段曲面(35)；在离心泵蜗壳的螺旋段曲面(31)上划分出不少于20条与第十四截面(14)至第八截面(8)相交的等参数曲线，在离心泵蜗壳的扩散段曲面(32)上划分出不少于20条与第十五截面(15)至第十二截面(12)相交的等参数曲线；其中，与第十四截面(14)至第八截面(8)相交的等参数曲线的两端点分别在第十四截面(14)上和第八截面(8)上；与第十五截面(15)至第十二截面(12)相交的等参数曲线的两端点分别在第十五截面(15)和第十二截面(12)上；绘制不少于八条桥接曲线用以连接第十四截面(14)与第十五截面(15)对应位置的两条等参数曲线，绘制不少于六条桥接曲线用以连接第八截面(8)与第十五截面(15)对应位置的两条等参数曲线；根据上述桥接曲线，生成隔舌曲面(34)和连接段曲面(35)；d.缝合曲面并补充中央曲面(36)；将步骤b中生成的螺旋段曲面(31)、扩散段曲面(32)、基圆平面(33)以及步骤c中生成的隔舌曲面(34)和连接段曲面(35)缝合；补充中央曲面(36)；e.镜像缝合；沿对称面X‑Y，对离心泵蜗壳的螺旋段曲面(31)、离心泵蜗壳的扩散段曲面(32)、基圆平面(33)、隔舌曲面(34)和连接段曲面(35)进行镜像，镜像后缝合，完成离心泵蜗壳的全部光顺造型步骤。