本發(fā)明涉及一種三維空間異形薄曲板展開建模方法，尤其適用制造壓氣機殼、渦輪殼時對空間異形薄曲板的展開成形，特別是厚度小于等于8mm的空間異形薄曲板，從而得到準確的下料圖。

背景技術：

在工業(yè)生產(chǎn)中，由于研發(fā)時間短、生產(chǎn)周期緊，出現(xiàn)了許多如壓氣機殼、渦輪殼等零件由整體鑄造改為分體式焊接，特別是對耐腐蝕耐高溫耐高壓工況時，采用的特殊材料更是限制了整體鑄造的可能性，由此，空間異形薄曲板的生產(chǎn)制造成為了整個產(chǎn)品的攔路虎。

如一種空間異形薄曲板(壓氣機殼、蝸殼等分體式焊接殼體中的一個組成部分)由12個截面型線組成，通過放樣得到整個曲板的空間三維模型。曲板材料為00Cr17Ni14Mo2，具有耐高溫耐腐蝕的理化性能。這種空間異形薄曲板加工主要存在以下幾個問題：

1采用整體鑄造：由12個截面形成，整體鑄造時模具復雜，費用高，難度大；00Cr17Ni14Mo2屬于耐高溫耐腐蝕材料，對整體鑄造提出相對高的要求；

2.采用分體式焊接，傳統(tǒng)計算展開圖的方法不準確；后續(xù)加工難度大，可能性小。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述生產(chǎn)制造空間異形薄曲板的難題，本發(fā)明提供了一種三維空間異形薄曲板展開建模方法，利用solidworks三維軟件展開得到準確的空間異形薄曲板的二維下料圖，極大的提高了下料精度，下料后空間異形薄曲板不用打磨，極大地提高了生產(chǎn)效率，減輕了勞動強度。

本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種三維空間異形薄曲板展開建模方法，包括以下步驟：

步驟一、按照圖紙要求用solidworks三維軟件依次繪出第一截面、第二截面、第三截面……第n截面；采用solidworks三維軟件通過放樣凸臺進行建模，得到空間異形板模型；

在空間異形板模型的基準上繪制第一基準面、第二基準面、第三基準面……第n基準面；

對空間異形板模型和每個基準面通過交叉曲線指令形成第一輔助截面、第二輔助截面、第三輔助截面……第n-1輔助截面；

步驟二、將第一截面和第一輔助截面進行單獨放樣得到第一放樣實體，然后選取第一截面和第一輔助截面中的八個端點中的三個端點建立第一輔助基準面；

步驟三、將步驟二得到的第一放樣實體在第一輔助基準面進行投影，得到第一二維下料圖；

步驟四、重復照步驟二和步驟三順次分別對第一輔助截面和第二截面、第二截面和第二輔助截面、第二輔助截面和第三截面……第n-1輔助截面和第n截面進行處理，得到第二二維下料圖、第三二維下料圖……第2n-2二維下料圖；

其中，為了得到準確的二維下料圖，第一截面和第一輔助截面、第一輔助截面和第二截面、第二截面和第二輔助截面、第二輔助截面和第三截面……第n-1輔助截面和第n截面分別單獨放樣后得到對應的放樣實體，建立對應的輔助基準面時選取每個截面和對應輔助截面中的八個端點中的相同位置的三個端點；

步驟五、把第一二維下料圖(d1)、第二二維下料圖(d2)、第三二維下料圖(d3)……第2n-2二維下料圖(d2n-2)進行拼接，利用軟件的樣條曲線命令優(yōu)化處理，得到平面下料圖。

進一步，所述第一基準面、第二基準面、第三基準面……第n-1基準面是空間異形板模型分別以第一截面與第二截面夾角的角平分線、第二截面與第三截面夾角的角平分線……第n-1截面與第n截面夾角的角平分線建立的截面。

進一步，所述三維軟件為solidworks。

本發(fā)明的有益效果：

1、創(chuàng)造了一種空間異形薄板的下料方法，使得此種零件的生產(chǎn)得到了保證；

2、利用軟件的先進性，極大的提高了下料精度，通過試驗驗證，與實際相差最大處僅不超過1mm，最小處為0.1mm左右；

3、提高了生產(chǎn)效率，減輕了勞動強度；現(xiàn)有下料精度不準確，使得后續(xù)加工時間相對長，并且需要打磨的強度也比較高，采用本發(fā)明得到的下料圖下料精確，后序根本無需加工，打磨時間減少了2/3以上。

附圖說明

圖1是某壓氣機殼；

圖2是本發(fā)明實施例步驟一繪制出n個截面的視圖；

圖3是本發(fā)明實施例步驟一對n個截面進行放樣凸臺建模得到的空間異形板模型；

圖4是本發(fā)明實施例步驟一中得到的空間異形板模型的基準上繪制n個基準面的視圖；

圖5是本發(fā)明實施例步驟一中對第一基準面f1和第一輔助截面b1通過交叉曲線指令形成第一輔助截面b1的視圖；

圖6是本發(fā)明實施例步驟一得到n-1個輔助截面的視圖；

圖7是本發(fā)明實施例步驟二中對將第一截面a1和第一輔助截面b1進行單獨放樣得到的第一放樣實體g1；

圖8a是本發(fā)明實施例步驟二中得到的第一放樣實體g1選取八個頂點中的三個頂點；

圖8b是圖8a中選取第一放樣實體g1的三個端點建立第一輔助基準面c1；

圖9a是本發(fā)明實施例步驟三得到的第一二維下料圖；

圖9b是本發(fā)明實施例步驟五優(yōu)化后的空間異形薄曲板的平面下料圖。

附圖標記

1-空間異形薄板；a1-第一截面；a2-第二截面；a3-第三截面；an-第n截面；f1-第一基準面；f2-第二基準面；f3-第三基準面；fn-1-第n-1基準面；b1-第一輔助截面；b2-第二輔助截面；b3-第三輔助截面；bn-1-第n-1輔助截面；c1-第一輔助基準面； c2-第二輔助基準面；c3-第三輔助基準面；c2n-2-第2n-2輔助基準面；d1-第一二維下料圖；d2-第二二維下料圖；d3-第三二維下料圖；d2n-2-第2n-2二維下料圖；g1-第一放樣實體。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，一種壓氣機殼，包括空間異形薄板1。如圖2-圖9b所示，一種三維空間異形薄曲板展開建模方法，包括以下步驟：

步驟一、按照圖紙要求用三維軟件依次繪出第一截面a1、第二截面a2、第三截面a3……第n截面an，壓氣機殼分為2n-2段，所述第一截面a1、第二截面a2、第三截面a3……第n截面an為壓氣機殼每段分段截面以及前后端面；采用三維軟件通過放樣凸臺進行建模，得到空間異形板模型；

在空間異形板模型的基準上繪制第一基準面f1、第二基準面f2、第三基準面f3……第n基準面fn；所述第一基準面f1、第二基準面f2、第三基準面f3……第n-1基準面fn-1是空間異形板模型分別以第一截面a1與第二截面a2夾角的角平分線、第二截面a2與第三截面a3夾角的角平分線……第n-1截面an-1與第n截面an夾角的角平分線建立的截面。

對空間異形板模型和每個基準面通過交叉曲線指令形成第一輔助截面b1、第二輔助截面b2、第三輔助截面b3……第n-1輔助截面bn-1；

步驟二、將第一截面a1和第一輔助截面b1進行單獨放樣得到的第一放樣實體g1，然后選取第一截面a1和第一輔助截面b1中的八個端點中的三個端點建立第一輔助基準面c1；

步驟三、將步驟二得到的第一放樣實體g1在第一輔助基準面c1進行投 影，得到第一二維下料圖d1；

步驟四、重復照步驟二和步驟三順次分別對第一輔助截面b1和第二截面a2、第二截面a2和第二輔助截面b2、第二輔助截面b2和第三截面a3……第n-1輔助截面bn-1和第n截面an進行處理，得到第二二維下料圖d2、第三二維下料圖d3……第2n-2二維下料圖d2n-2；

步驟五、把第一二維下料圖d1、第二二維下料圖d2、第三二維下料圖d3……第2n-2二維下料圖d2n-2進行拼接，利用軟件的樣條曲線命令優(yōu)化處理，得到平面下料圖。

其中，為了使第一截面a1和第一輔助截面b1、第一輔助截面b1和第二截面a2、第二截面a2和第二輔助截面b2、第二輔助截面b2和第三截面a3……第n-1輔助截面bn-1和第n截面an分別單獨放樣后得到對應的放樣實體，選取第一截面a1和第一輔助截面b1、第一輔助截面b1和第二截面a2、第二截面a2和第二輔助截面b2、第二輔助截面b2和第三截面a3……第n-1輔助截面bn-1和第n截面an的八個端點中的相同位置的三個端點分別建立第一輔助基準面c1、第二輔助基準面c2、第三輔助基準面c3……第2n-2輔助基準面c2n-2。

實施例中，所述三維軟件為solidworks，當然本領域技術人員也可以使用其他類似三維軟件進行建模得到二維下料圖。