一种薄壁铸件顶压校型方法及校型工装

技术领域

本发明涉及薄壁铸件校型技术领域，尤其涉及一种薄壁铸件顶压校型方法及校型装置。

背景技术

目前，对具有腔体的薄壁铸件的校型方法包括两种，一种是利用敲打器件采用手工的进行校型，该种方式费时费力，效率低下；一种是采用顶压机进行校型，现有的顶压机一般利用液压装置或齿轮传动机构实现校型，该种类型的顶压机结构复杂，液压装置或齿轮传动装置作为驱动装置，必然需要相应的管路或电机，致使顶压机整体较为笨重，对于从内向外校型的需求，现有技术很难操作，更是难以控制校型的变形情况。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种薄壁铸件顶压校型方法及校型装置，用以解决现有的顶压校型装置校型的力度、校型量和通用性不强，对于从内向外校型的需求，很难操作，更是难以控制校型的变形情况的问题之一。

一方面，本发明实施例提供了一种薄壁铸件顶压校型方法，包括：

步骤1：根据铸件待校型部位处的变形数据，设定顶压校型装置的驱动件的加热温度；

步骤2：将顶压校型装置移动至待校型部位处，使得顶压校型装置的铸铁顶压头抵接铸件待校型部位型面处；

步骤3：通过顶压校型装置的电源组件向驱动件内通电，驱动件发生形变驱动铸铁顶压头作用于铸件待校型部位型面，并利用顶压校型装置的后端测温热电偶检测驱动件温度；

步骤4：驱动件温度达到设定的加热温度后，进行保温，保温结束后断开电流；

步骤5：对铸件已校型部位进行高频振动处理，以消除所述部位的应力。

基于上述方法的进一步改进，所述步骤1包括：

S101：获取铸件待校型部位的绝对变形量ε；

S102：获取铸件待校型部位的主体壁厚值t；

S103：基于ε、t，确定单次形变最大过变量值s；

S104：基于ε、s，获取铸铁顶压头的进给量M，进而确定驱动件的变形量L；

S105：基于L，获取驱动件的加热温度T。

基于上述方法的进一步改进，在所述步骤S104中，其中，铸铁顶压头的进给量M与驱动件的变形量相同，M满足：

M＝ε+s。

其中，ε为铸件待校型处的绝对变形量，即铸件型面凹陷或凸出变形时的变形量数值。

基于上述方法的进一步改进，在所述步骤S105中，基于驱动的变形量L和温度T的对应关系，获取驱动件的变形量L和温度T对应的线性回归方程；

其中，y作为因变量，对应驱动件的变形量L，x作为自变量，对应驱动件的温度T。

基于上述方法的进一步改进，所述线性回归方程为：

y＝0.8027*x-37.156。

基于上述方法的进一步改进，在所述步骤4中，驱动件温度达到设定的加热温度后，保温持续5-10s。

基于上述方法的进一步改进，所述步骤5包括：

S501：拆下顶压校型装置，将高频振动装置的工作端与铸件已校型部位的外型面接触；

S502：启动高频振动装置；

S503：高频振动装置高频振动后，撤销高频振动装置。

基于上述方法的进一步改进，在所述步骤S503中，高频振动结束后，高频振动装置的工作端与铸件已校型部位的外型面接触持续40-60s，然后再撤销高频振动装置。

一方面，本发明实施例提供了一种薄壁铸件校型工装，用于实现上述薄壁铸件顶压校型方法，所述校型工装包括顶压校型装置和用于消除铸件局部校型部位应力的高频振动装置，所述顶压校型装置包括驱动件、传动件、铸铁顶压头、支撑架及热源，所述热源、驱动件、传动件、铸铁顶压头集成设置在支撑架上；

其中，所述热源控制驱动件形变挤压传动件，通过所述传动件带动铸铁顶压头对铸件型面挤压校型。

基于上述校型工装的进一步改进，所述驱动件在不同温度下的形变状态不同；

其中，所述顶压校型装置还包括后端测温热电偶，用于检测驱动件温度。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

1、本发明根据铸件待校型部位的变形数据，设定驱动件的加热温度，通过控制驱动件的加热温度来精准控制驱动件的变形量，进而实现针对铸件待校型部位校型量的精准控制，提高了铸件校型精度；以及，通过在驱动件温度达到后，进行保温，来降低铸件校型部位回弹的风险，通过对铸件校型部位进行应力消除，进一步降低了铸件校型部位回弹的风险，以提高对铸件的校型效率及精度。

2、通过热源控制驱动件改变自身形态，来挤压传动件，通过传动件带动铸铁顶压头移动，进而实现对铸件校型，结构简单，无需设置复杂的机械传力机构，使得顶压校型装置小型、轻便化。

3、通过控制驱动件温度参数，控制驱动件件变形量，即可实现控制单次校型量，适应不同形变部位，以及，调整铸铁顶压头的大小，以适配形变部位尺寸，实现了对施力点的大小及校型量的精准掌握，较型装置的通用性得以提高。

4、变形校正量范围在0.1-8mm，一次校正精度可达到0.1mm/40mm，整体铸件变形校正合格速率提升5倍，由26-30小时/件，提升至4-6小时/件，显著提高了校型精度及效率。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明的薄壁铸件顶压校型装置结构示意图；

图2为本发明中利用安装架支撑薄壁铸件校型装置对铸件进行加工的结构示意图；

图3为图2中的A处结构放大示意图；

图4为本发明中驱动件的变形量和温度对应关系的线性示意图；

图5为本发明中两个薄壁铸件顶压校型装置在铸件的内、外腔同一变形部位处时的结构示意图；

图6为本发明中薄壁铸件顶压校型方法流程图；

图7为本发明中的后端驱动装置与支撑架配合结构示意图；

图8为本发明中铸件的截面结构示意图；

图9为本发明中的方向调节支撑座结构示意图。

附图标记：

1-驱动件；2-传动件；3-铸铁顶压头；4-支撑架；5-平面承重轴承；6-前端限位开关；7-电源组件的正负极；8-后端测温热电偶；9-铸件；10-安装架；1001-竖向支撑杆；1002-高度固定圆环；1003铸件支撑梁；11-方向调节支撑座；1101-主动齿轮；1102-传动齿轮；1103从动齿轮；12-双柱液压臂；13-涡轮蜗杆。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

某用于航空产品的铸件，具有薄壁腔体，在装配应用前需要对该铸件进行校型，以符合使用要求。

由于该铸件壁厚薄，且体积大，不易装夹固定，而顶压机结构复杂笨重，安装不便，且对于薄壁件来说，现有顶压机在校型的过程中，可能会对变形部位附近的型面产生影响，致使铸件型面精度无法满足要求。

可见，传统机械校型的力度、校型量和通用性不强，对于从内向外校型的需求，现有技术很难操作，更是难以控制校型的变形情况。因此，一般不采用顶压机进行校型，而采用人工敲打的方式校型。

而采用人工敲打校型的方式对施力点的大小、校型量无法精准掌握，且对于铸件内腔深处，如铸件内腔顶部，人工敲打校型比较费力，同时耗时长，校型效率低下。

为解决上述问题，本发明提供了一种薄壁铸件顶压校型方法，包括：

步骤1：根据铸件待校型部位处的变形数据，设定顶压校型装置的驱动件的加热温度；

步骤2：将顶压校型装置移动至待校型部位处，使得顶压校型装置的铸铁顶压头抵接铸件待校型部位型面处；

步骤3：通过顶压校型装置的电源组件向驱动件内通电，驱动件发生形变驱动铸铁顶压头作用于铸件待校型部位型面，并利用顶压校型装置的后端测温热电偶检测驱动件温度；

步骤4：驱动件温度达到设定的加热温度后，进行保温，保温结束后断开电流；

步骤5：对铸件已校型部位进行高频振动处理，以消除该部位的应力。

与现有技术相比，本发明根据铸件待校型部位的变形数据，设定驱动件1的加热温度，通过控制驱动件1的加热温度来精准控制驱动件1的变形量，进而实现针对铸件待校型部位校型量的精准控制，提高了铸件校型精度；以及，通过在驱动件温度达到后，进行保温，来降低铸件校型部位回弹的风险，通过对铸件校型部位进行应力消除，进一步降低了铸件校型部位回弹的风险，以提高对铸件的校型效率及精度。

具体的，在步骤1中，包括：

S101：获取铸件待校型部位的绝对变形量ε；

S102：获取铸件待校型部位的主体壁厚值t；

S103：基于ε、t，确定单次形变最大过变量值s；

其中，基于铸件待校型部位处的绝对变形量ε和该部位主体壁厚值t，确定单次形变最大过变量值s，s、ε、t对应关系详细下表1。

表1s、ε、t之间的对应关系

S104：基于ε、s，获取铸铁顶压头3的进给量M，进而确定驱动件1的变形量L；

其中，铸铁顶压头3的进给量M与驱动件1的变形量相同，M满足：

M＝ε+s 式(1)

其中，ε为铸件待校型部位处的绝对变形量，即铸件型面凹陷或凸出变形时的变形量数值；

其中，s为单次形变最大过变量值，以克服铸件型面结构回弹的影响。

S105：基于L，获取驱动件1的加热温度T。

基于驱动1的变形量和温度的对应关系，获取驱动件1的变形量和温度对应的线性回归方程，见下式(2)。

y＝0.8027*x-37.156 式(2)

其中，y作为因变量，对应驱动件1的变形量L，x作为自变量，对应驱动件1的温度T，其中，L与T的线性关系见附图4。

其中，基于下表2中驱动件1变形量和温度对应的关系数据，获取上述式(2)，该关系数据见下表2。

表2驱动件变形量和温度的关系

具体的，在步骤2中，如图5所示，在铸件的内、外腔同一变形部位处，分别布设一个顶压校型装置，进行正反作用力校型。

其中，施力点的大小和位置，根据铸件待校型部位处有效面积来确定，基于此，设计铸铁顶压头3的大小。

具体的，在步骤3中，当铸件待校型部位外凸时，启动铸件外部顶压校型装置，对外凸的待校型部位处校正，位于铸件内部的顶压校型装置辅助挤压在待校型部位处，避免铸件待校型部位区域附近扭曲变形。

当铸件待校型部位内凹时，启动铸件内部的顶压校型装置，对内凹的待校型部位处校正，位于铸件外部的顶压校型装置辅助挤压在待校型部位处，避免铸件待校型部位区域附近大面积随动变形。

其中，利用安装架10调节顶压校型装置的位置，以实现用于辅助挤压在待校型部位处顶压校型装置，始终挤压在该待校型部位处。

具体的，在步骤4中，保温过程为：驱动件1温度达到设定的加热温度后，保温持续5-10s，在此过程中，用于辅助挤压在待校型部位处的顶压校型装置相对于铸件为固定状态。

具体的，在步骤5中，采用高频振动装置对铸件已校型部位消除应力。

为了实现上述薄壁件顶压校型方法，本发明还提供一种薄壁铸件校型工装，包括顶压校型装置和用于消除铸件局部校型部位应力的高频振动装置。

其中，顶压校型装置包括驱动件1、传动件2、铸铁顶压头3、支撑架4及热源，如图1所示，热源、驱动件1、传动件2、铸铁顶压头3集成设置在支撑架4上；

其中，热源控制驱动件1形变挤压传动件2，通过传动件2带动铸铁顶压头3对铸件型面挤压校型。

其中，在不同温度下，驱动件1的形态状态不同，加热时，驱动件1处于扩张状态，以挤压传动件2，进而传动件2带动铸铁顶压头3移动，最终实现对铸件薄壁校型。

进一步的，驱动件1为导电体，热源包括向驱动件1内部传输电流的电源组件，以此，驱动件1内部流通电流，电能转化为内能，改变驱动件1内部温度，来改变驱动件1形态。

在一种可能的实施方式中，驱动件1的材质为Ni/Ti双向记忆合金，通入电流后，电能转化为内能，温度升高，Ni/Ti双向记忆合金发生马氏体转变，致使驱动件1形变，温度降低后，驱动件1可恢复原状。

具体的，驱动件1的形状为螺旋状，通入电流后，Ni/Ti双向记忆合金发生马氏体转变，螺旋状会伸直，提供顶出力，温度降低后，又恢复到螺旋状，以此，在铸铁顶压头3移动方向上，螺旋状结构的驱动件能够提供较大的形变量，以适应不同形变的铸件型面。

其中，驱动件1的两端分别与电源组件的正负极7连接，基于电流的热效应，在通电时间内，驱动件的温度会越来越高，此时，随着温度增加，螺旋变形不断伸长，保温时变形停止，断电时，螺旋状Ni/Ti双向记忆合金冷却回弹收缩。

进一步的，在支撑架1上还设有后端测温热电偶8，用于对驱动件1测温，示例性的，该后端测温热电偶8为点接触式热电偶，以实现根据铸件顶压部位变形数据，设定螺旋Ni/Ti双向记忆合金加热温度，来控制校型量。

进一步的，在铸铁顶压头3上设有前端限位开关6，该前端限位开关6为信号触发装置，在铸铁顶压头3接触铸件型面时，前端限位开关6触发，以确定铸铁顶压头3的位置。

具体的，传动件2的一端与铸铁顶压头3连接，其另一端与驱动件1的一端连接，以将驱动件1形变产生顶出力传递至铸铁顶压头3处，使得铸铁顶压头3相对于支撑架4移动。

其中，驱动件1的另一端固定安装在支撑架4上，以在驱动件1形变时，将形变产生顶出力朝向传动件3传递。

进一步的，如图2所示，支撑架4的一端为用于铸铁顶压头3的安装端，支撑架4的另一端为固定端，该固定端与外部用于调节支撑架4位置的安装架10连接，以便于调节顶压校型装置的位置。

其中，高频振动装置高频振动装置可以为震动去应力设备，示例性的，可以采用华云豪克能-震动去应力设备，将其工作端与铸件校型部位的外表面接触，对铸件校型部位进行高频振动处理。

与现有技术相比，本发明根据铸件待校型部位的变形数据，设定驱动件1的加热温度，通过控制驱动件1的加热温度来精准控制驱动件1的变形量，进而实现针对铸件待校型部位校型量的精准控制，提高了铸件校型精度；以及，通过在驱动件温度达到后，进行保温，来降低铸件校型部位回弹的风险，通过对铸件校型部位进行应力消除，进一步降低了铸件校型部位回弹的风险，以提高对铸件的校型效率及精度。

通过热源控制驱动件1改变自身形态，来挤压传动件2，通过传动件2带动铸铁顶压头3移动，进而实现对铸件校型，结构简单，无需设置复杂的机械传力机构，使得顶压校型装置小型、轻便化。

通过控制驱动件温度参数，控制驱动件件变形量，即可实现控制单次校型量，适应不同形变部位，以及，调整铸铁顶压头的大小，以适配形变部位尺寸，实现了对施力点的大小及校型量的精准掌握，较型装置的通用性得以提高。

变形校正量范围在0.1-8mm，一次校正精度可达到0.1mm/40mm，整体铸件变形校正合格速率提升5倍，由26-30小时/件，提升至4-6小时/件，显著提高了校型精度及效率。

实施例1

一种薄壁铸件顶压校型方法，包括：

步骤1：根据铸件待校型部位变形数据，设定驱动件1的加热温度；

具体的，包括：

S101：获取铸件待校型部位的绝对变形量ε；

具体的，扫描铸件9，获取铸件三维模型；并基于图纸加工基准，将铸件理论模型和扫描获取的三维模型进行对正装配测量，以获取铸件不同部位绝对变形量ε。

S102：获取铸件待校型部位的主体壁厚值t；

具体的，利用壁厚仪对铸件待校型部位厚度进行检测，获取该处壁厚值t。

S103：基于ε、t，确定单次形变最大过变量值s；

其中，基于铸件待校型部位处的绝对变形量ε和该部位主体壁厚值t，确定单次形变最大过变量值s，s、ε、t对应关系详细上表1。

S104：基于ε、s，获取铸铁顶压头3的进给量M，进而确定驱动件1的变形量L；

其中，铸铁顶压头3的进给量M与驱动件1的变形量相同，M满足：

M＝ε+s 式(1)

其中，ε为铸件待校型部位处的绝对变形量，即铸件型面凹陷或凸出变形时的变形量数值；

其中，s为单次形变最大过变量值，以克服铸件形面结构回弹的影响。

S105：基于L，获取驱动件1的加热温度T。

基于驱动1的变形量和温度的对应关系，获取驱动件1的变形量和温度对应的线性回归方程，见下式(2)。

y＝0.8027*x-37.156 式(2)

其中，y作为因变量，对应驱动件1的变形量L，x作为自变量，对应驱动件1的温度T，其中，L与T的线性关系见附图4。

其中，基于上表2中驱动件1变形量和温度对应的关系数据，获取上述式(2)，该关系数据见上表2。

以此，在获取铸件待校型部位的变形量后及铸件变形部位主体壁厚值后，基于表1获取单次形变最大过变量值，再基于式(1)获取铸铁顶压头3的进给量，即获取驱动件1形变量；最后基于式(2)获取驱动件1对应的温度值，进而实现通过控制驱动件1温度，精准对铸件待校型部位顶压校型。

步骤2：将顶压校型装置移动至待校型部位处，使得顶压校型装置的铸铁顶压头4抵接铸件待校型部位型面处；

具体的，在铸件的内、外腔同一变形部位处，分别布设一个顶压校型装置，进行正反作用力校型。

步骤3：通过顶压校型装置的电源组件向驱动件内通电，驱动件1发生形变驱动铸铁顶压头3作用于铸件待校型部位型面，并利用顶压校型装置的后端测温热电偶8检测驱动件1温度；

具体的，当铸件待校型部位外凸时，启动铸件外部顶压校型装置，对外凸的待校型部位校正，位于铸件内部的顶压校型装置辅助挤压在待校型部位处，避免铸件待校型部位区域附近扭曲变形。

当铸件待校型部位内凹时，启动铸件内部的顶压校型装置，对内凹的待校型部位校正，位于铸件外部的顶压校型装置辅助挤压在待校型部位处，避免铸件待校型部位区域附近扭曲变形。

其中，利用顶压校型装置的安装架10调节顶压校型装置的位置，以实现用于辅助挤压在待校型部位处的顶压校型装置，始终挤压在该待校型部位处。

其中，当驱动件1根据所设变形量要求，进行直接电流加热后，驱动件1受热变形，螺旋形状变直，推动传动件3向前运动，带动铸铁顶压头4移动，进而铸件与铸铁顶压头4接触部位发生变形。

步骤4：驱动件1温度达到设定的加热温度后，进行保温，保温结束后，断开电流；

具体的，驱动件1温度达到设定的加热温度后，保温持续5-10s，在该时间段内，通过后端测温热电偶8持续对驱动件温度进行检测，若驱动件1温度达到预设值，则断开电路，停止通电，若驱动件1温度低于预设值，则接通电路，如此，基于温度的检测结果，控制通电电路的反复通、断，实现对驱动件1的保温，避免铸件已校型部位回弹风险。

在保温时间段内，用于辅助挤压在校型部位处的顶压校型装置相对于铸件为固定状态。

步骤5：对铸件已校型部位进行高频振动处理，以消除已校型部位应力；

具体的，包括：

S501：拆下顶压校型装置，将高频振动装置的工作端与铸件已校型部位的外表面接触；

其中，高频振动装置为华云豪克能-震动去应力设备。

S502：启动高频振动装置；

具体的，振动频率为400-500Hz，振动时间为20-35s，以将铸件已校型部位的应力消除，避免该部位回弹。

S503：高频振动装置高频振动后，撤销高频振动装置。

具体的，高频振动结束后，高频振动装置的工作端与铸件已校型部位外型面接触持续40-60s，然后再撤销高频振动装置，以进一步降低该部位回弹风险。

步骤6：对校型后的铸件进行复检，直至铸件变形量符合轮廓度要求。

具体的，包括：

S601：对校型后的铸件进行扫描，获取校型后的铸件三维模型；

S602：将铸件理论模型和获取的三维模型进行对正装配测量，获取铸件不同变形部位的绝对变形量；

S603：若铸件的变形量符合轮廓度要求，则终止对铸件校型；

S604：若铸件的变形量不符合轮廓度要求，则返回至步骤1，直至铸件变形量符合轮廓度要求。

其中，基于加工技术要求确定轮廓度要求，绝对变形量在0.5mm范围内为符合轮廓度要求。

实施例2

一种薄壁铸件顶压校型工装，包括顶压校型装置和用于消除铸件局部校型部位应力的高频振动装置。

其中，铸件校型装置包括驱动件1、传动件2、铸铁顶压头3、支撑架4及热源；

具体的，驱动件1为螺旋状的Ni/Ti双向记忆合金，其一端与支撑架4固定连接，另一端与传动件2连接。

向驱动件1内通入电流后，Ni/Ti双向记忆合金发生马氏体转变，螺旋状会伸直，挤压传动件2，以提供顶出力；温度降低后，又恢复到螺旋状，以消除顶压力。

其中，通电后，基于电流热效应，通入驱动件1内的电流做功，电能转化为内能，从而使驱动件1内的电阻发热，而驱动件1内电阻发热后，阻值越来越大，根据q＝u

其中，驱动件1产生的顶出力的大小，是由Ni/Ti双向记忆合金来定的，示例性的，该合金的变形力在200-350MPa。

其中，铸铁顶压头3的校型速度是依靠Ni/Ti双向记忆合金的双程变形来确定的，Ni/Ti双向记忆合金在两个形状转换的速度，和铸件校型速度是匹配的，比铸件允许的校型变形速度小得多。

其中，驱动件1变形量的多少是依靠温度来控制。

其中，支撑架4上与驱动件1连接处的材料为绝热高强度材料，示例性的，该材料为氮化硼高温陶瓷，避免通入驱动件1内的电流传递至支撑架4，以及在驱动件1形变过程中，避免该部位自身发生弹性变形，造成顶压失败或顶压效率降低，提高了校型精度。

具体的，传动件2的一端与驱动件1连接，其另一端与铸铁顶压头3连接，以将驱动件1的顶压力传递至铸铁顶压头3，进而实现带动铸铁顶压头3移动，以对铸件进行校型。

其中，传动件2的材质为绝热高强度材料，示例性的，该材料为氮化硼高温陶瓷，避免通入驱动件1内的电流传递至铸铁顶压头3，以及在驱动件1形变过程中，避免该部位自身发生弹性变形，造成顶压失败或顶压效率降低，提高了校型精度。

其中，在支撑架4上设有平面承重轴承5，传动件2滑动插入在平面承重轴承5内，以确保传动件2移动的稳定性，进而提高铸铁顶压头3顶出的稳定性。

具体的，铸铁顶压头3的一端面与传动件2连接，其另一端面为顶压面，如图3所示，校型时，该顶压面与铸件的待校型面抵接。

其中，铸铁顶压头3可拆卸的与传动件2连接，以通过调整铸铁顶压头3的尺寸，来适配铸件待校型部位。

其中，传动件2的移动方向垂直于铸铁顶压头3的顶压面。

其中，施力点的大小和位置，根据铸件待校型部位处有效面积来确定，基于此，设计铸铁顶压头3的压紧面大小。

具体的，在铸铁顶压头3的压紧面上设有前端限位开关6，校型时，铸件的型面挤压该前端限位开关6，使其伸缩在铸铁顶压头3内，此时，前端限位开关6为触发状态，表明铸铁顶压头3的定压面与铸件的型面处于贴合状态。

其中，在铸铁顶压头3内设有信号发生装置，前端限位开关6完全伸缩至铸铁顶压头3内时，信号发生装置触发，以确定铸铁顶压头3的压紧面贴合在铸件的待校型面处，接着便可控制电源组件接通，以向驱动件1内通入电流，来控制驱动件1形变。

具体的，热源包括电源组件，电源组件的正负极7与分别与驱动件1的两端连接，用以将电流传输至驱动件1。

通电时，电流从电源组件的正极流向驱动件1的一端，经驱动件1的另一端回流至电源组件的负极。

其中，电源组件的正极或负极透过支撑架4与驱动件1连接，电源组件的负极或正极端透过支撑架4和传动件2，与驱动件1的另一端的连接，并与传动件2保持同步移动。

具体的，电源组件输出的为低压直流电，安全可靠，示例性的，电压为24V，功率为1000-1500W。

其中，在支撑架4上设有后端测温热电偶8，该后端测温热电偶8的一端穿过传动件2并与驱动件1的端部相接，其另一端位于支撑架4的外部，在传动件2移动时，与传动件2保持同步移动。

通电时，通过后端测温热电偶8对驱动件1进行测温，并反馈控制电路通断，以控制电流的传输。

具体的，支撑架4为腔体结构，驱动件1设置在该腔体内，铸铁顶压头3位于腔体外，支撑架4的壁面具有隔热层，以降低腔体内温度与腔体外热交换效率，进而在驱动件1升温时，避免热量散失，提高升温效率，进而可控制驱动件1变形速率。

其中，支撑架4壁面材料为：由内到外：1mm厚304不锈钢、2-3mm后的高硅氧限位布(二氧化硅含量大于95％)、2-3mm后的硅酸铝纤维毡、3-4mm厚304不锈钢板。

以此，通过内外两层的不锈钢板提高支撑架的强度，通过两层不锈钢板之间的高硅氧限位布和硅酸铝限位毡，来降低支撑架墙体内外热交换效率，即具有保温隔热功能。

其中，在支撑架4的一端面设有开口，用于后端测温热电偶8和电源组件的负极或正极在该开口内活动。

具体的，支撑架4的一端为用于铸铁顶压头3的安装端，支撑架4的另一端为固定端，该固定端与外部用于调节支撑架位置的安装架连接，以便于调节顶压校型装置的位置。

其中，高频振动装置为弹簧高频振动装置，其可拆卸的安装在安装架上。

实施例3

一种薄壁铸件顶压校型工装，与实施例2的区别在于：

在支撑架4的外部设有后端驱动装置，以通过后端驱动装置调节支撑架4的位置，进而调节铸铁顶压头3的位置。

具体的，后端驱动装置包括：方向调节支撑座11、双柱液压臂12及涡轮蜗杆13。

其中，方向调节支撑座11的一端与安装架10连接，其另一端与双柱液压臂12固定连接，如图7所示，该方向调节支撑座11可以为机械臂或齿轮传动结构，能够实现调节双柱液压臂12的倾斜方向即可。

示例性的，方向调节支撑座11可以包括主动齿轮1101、传动齿轮1102及从动齿轮1103；其中，如图9所示，主动齿轮1101与两个传动齿轮1102啮合相接，两个传动齿轮1102与从动齿轮1103啮合相接；主动齿轮1101通过两个传动齿轮1102带动从动齿轮1103转动，以调节双柱液压臂12的倾斜方向。

其中，在主动齿轮1101处可以设置制动结构，如类手刹结构，在需要固定从动齿轮1103时，通过制动结构固定主动齿轮1101，以防止从动齿轮1103转动。

其中，可以设有用于固定主动齿轮1101、传动齿轮1102及从动齿轮1103端部转动用轴的框架，框架避开从动齿轮1103在上下180°转动的位置。

其中，双柱液压臂12的一端与从动齿轮1103齿面中部固定连接，其另一端与涡轮蜗杆13固定连接，该双柱液压臂12为一级传动装置，包括两个能够同步伸缩的液压臂，以此，在该液压臂的伸缩方向上，调节涡轮蜗杆13的位置。

其中，在主动齿轮1101处可以设置制动结构，如类手刹结构，在需要固定从动齿轮1103时，通过制动结构固定主动齿轮1101，以防止从动齿轮1103转动。

其中，可以设有用于固定主动齿轮1101、传动齿轮1102及从动齿轮1103端部转动用轴的框架，框架避开双柱液压臂12与从动齿轮1103连接部位在上下180°转动的位置。

其中，涡轮蜗杆13的一端与双柱液压臂12固定连接，其另一端与支撑架4连接，该涡轮蜗杆13为二级传动装置，作用时，通过涡轮蜗杆13的伸缩，将支撑架4前端的铸铁顶压头3向着铸件表面微动，直至铸铁顶压头3处的前端限位开关6信号触发，蜗轮蜗杆13停止运动。

其中，涡轮蜗杆13的伸缩方向与双柱液压臂12的伸缩方向一致。

使用时，首先，调整尾部方向调节支撑座11，使得铸铁顶压头3的顶压面与铸件待校部位型面平行；接着，启动双柱液压臂12，使铸铁顶压头3的压紧面向铸件待校部位型面移动；最后，启动涡轮蜗杆13，将铸铁顶压头3的顶压面向铸件待校部位型面微动，直至铸铁顶压头3上的前端限位开关6信号触发，蜗轮蜗杆13停止运动。

实施例4

一种薄壁铸件顶压校型工装，与实施例3的区别在于：

对安装架10进行改进，具体的，安装架10包括竖向支撑杆1001、高度固定圆环1002及铸件支撑梁1003。

其中，方向调节支撑座11安装在高度固定圆环1002上，高度固定圆环1002安装在竖向支撑杆1001上。

其中，高度固定圆环1002在竖向支撑杆1001上的高度位置可调，也可通过转动高度固定圆环1002后将其固定在竖向支撑杆1001上，以此，通过调节高度固定圆环1002在竖向支撑杆1001上的位置，来调节方向调节支撑座11的位置，进而调节铸铁顶压头3的位置。

其中，高度固定圆环1002设有多个，其能够在竖向支撑杆1001上滑动，通过紧固螺栓，将高度固定圆环1002与竖向支撑杆1001固定连接。

其中，高度固定圆环1002能够绕竖向支撑杆1001转动，通过紧固螺栓，将高度固定圆环1002与竖向支撑杆1001固定连接。

其中，竖向支撑杆1001至少设有5个，对铸件校型时，4个竖向支撑杆1001分布在铸件的外部，1个竖向支撑杆1001分布在铸件内腔，基于铸件待校型部位的分布，在竖向支撑杆1001上设置多高度固定圆环1002，实现对铸件多个待校型部位同步进行校型处理，以及，在对铸件进行校型时，通过设置在铸件内外铸铁顶压头3对铸件进行装夹固定及校型。

其中，铸件支撑梁1003至少设有两个，其中，两个铸件支撑梁1003上下分布，校型时，铸件位于两个铸件支撑梁1003之间，并通过2个铸件支撑梁1003对铸件的上下两端进行固定。

其中，竖向支撑杆1001的上下两端分别与铸件支撑梁1003连接，并可通过连接螺栓将竖向支撑杆1001与铸件支撑梁1003紧固连接。

其中，铸件支撑梁1003为“十”字型结构，竖向支撑杆1001能够对位于上端的铸件支撑梁1003的位置进行调整及固定。

实施例5

一种薄壁铸件顶压校型方法，与实施例1的区别在于：

利用安装架10和后端驱动装置调节支撑架4的位置，进而调节铸铁顶压头3的位置。

具体的，包括：

S1：确定竖向支撑架1001和高度固定圆环1002的数量和安装位置；

具体的，根据待校型部位的位置及铸件尺寸数据，调整竖向支撑架1001和高度固定圆环1002的数量和安装位置，以实现对所有形变部位进行同步校型。

S2：利用铸件支撑横梁1003对铸件的上、下两端固定装夹；

其中，可采用两个铸件支撑横梁1003对铸件挤压的方式，对铸件进行固定装夹。

S3：调整铸铁顶压头3的位置至铸件待校型面处。

具体的，将高度固定圆环1102调节到相应位置后，将方向调节支撑座11安装在高度固定圆环1002上，再通过后端驱动装置调节铸铁顶压头3的位置，以实现在铸件的内、外腔同一变形部位处分别设置一个铸铁顶压头3，进行正反作用力校型。

其中，通过后端驱动装置调节铸铁顶压头3的位置的方法如下：

S301：调整尾部方向调节支撑座11，使得铸铁顶压头3的顶压面与铸件待校型部位型面平行；

S302：启动双柱液压臂12，使铸铁顶压头3的压紧面向铸件待校型部位型面移动；

其中，双柱液压臂12的伸缩移动方向与铸铁顶压头3的压紧面垂直。

其中，在铸铁顶压头3上的前端限位开关接触铸件待校型部位型面时，双柱液压臂停止前伸。

S303：启动涡轮蜗杆13，将铸铁顶压头3的顶压面向铸件待校型部位型面微动，直至铸铁顶压头3上的前端限位开关6信号触发，蜗轮蜗杆13停止运动。

实施例6

一种薄壁铸件顶压校型方法，与实施例1的区别在于：

处理对象不同，具体的，本实施例针对具有非规则截面的薄壁铸件，即铸件的壁面为非规则状。

具体的，包括：

步骤1：基于铸件不同变形部位的绝对变形量，确定多个顶压校型部位；

具体的，包括：

S101：获取铸件9不同变形部位的绝对变形量；

具体的，包括：

S1011：扫描铸件9，获取铸件三维模型；

其中，将淬火后为进行时效处理的铸件，放置在平台上，使用三维扫描仪对铸件内外轮廓进行整体扫描，以获取铸件的三维模型。

S1012：基于图纸加工基准，将铸件理论模型和扫描获取的三维模型进行对正装配测量，以获取铸件不同变形部位的绝对变形量。

S102：以具有最大变形处的变形部位处为基点，取与该基点直线距离最近的加强筋处为原点；

S103：基于原点位置，进行顶压校型部位布置，获取多个顶压校型部位。

具体的，如图8所示，按照相邻顶压校型部位距离不大于横截面周长1/8、且相邻轮廓面距离不大于200mm，进行顶压校型点布置。

其中，相邻顶压校型部位距离不易过大，避免带动附近变形区域复原，校型破裂的可能性变大；也不易过小，校型工装布置麻烦，数据控制难度加大。

其中，切相邻轮廓面距离不易过大，易造成扭曲变形；也不易过小，导致校型以后的扫描分析数据的工作量增加。

步骤2：在所有顶压校型部位处设置顶压校型装置，实施内外对应顶压固定；

其中，利用后端驱动装置调节支撑架4的位置，使得铸铁顶压头3的压紧面抵接在顶压校型部位处的型面上。

具体的，包括：

S201：确定竖向支撑架1001和高度固定圆环1002的数量和安装位置；

其中，根据顶压校型部位的分布及铸件尺寸数据，调整竖向支撑架1001和高度固定圆环1002的数量和安装位置，以实现对所有形变部位进行同步校型。

S202：利用铸件支撑横梁1003对铸件的上、下两端固定装夹；

其中，可采用两个铸件支撑横梁1003对铸件挤压的方式，对铸件进行固定装夹。

S203：基于确定的顶压校型部位的位置，调整铸铁顶压头3的位置；

具体的，将高度固定圆环1102调节到相应位置后，将方向调节支撑座11安装在高度固定圆环1002上，再通过后端驱动装置调节铸铁顶压头3的位置，以实现在铸件的内、外腔同一变形部位处分别设置一个铸铁顶压头3，进行正反作用力顶压固定。

其中，通过后端驱动装置调节铸铁顶压头3的位置的方法如下：

S2031：调整尾部方向调节支撑座11，使得铸铁顶压头3的顶压面与顶压校型部位处的型面平行；

其中，可以采用手动方式驱动主动齿轮1101，当顺时针转动主动齿轮1101时，传动齿轮1102带动从动齿轮1103顺时针转动；当逆时针转动主动齿轮1101时，传动齿轮1102带动从动齿轮1103逆时针转动。

其中，当主动齿轮1101不转动时，从动齿轮1103保持固定状态，以此时间对双柱液压臂12的倾斜方向的调节，进而实现对铸铁顶压头3的顶压面位置的调节。

S2032：启动双柱液压臂12，使铸铁顶压头3的压紧面向顶压校型部位处的型面移动；

其中，双柱液压臂12的伸缩移动方向与铸铁顶压头3的压紧面垂直。

其中，在铸铁顶压头3上的前端限位开关接触顶压校型部位处的型面时，双柱液压臂停止前伸。

S2033：启动涡轮蜗杆13，将铸铁顶压头3的顶压面向顶压校型部位处的型面微动，直至铸铁顶压头3上的前端限位开关6信号触发，蜗轮蜗杆13停止运动。

步骤3：获取多个顶压校型部位的绝对变形量，并判断顶压校型部位的绝对变形量是否符合铸件轮廓度要求；

具体的，包括：

S301：在铸件的三维模型上标注顶压校型部位，并获取顶压校型部位的绝对变形量；

具体的，在铸件理论模型和扫描获取的三维模型对比三维视图上，标注出对应的顶压校型点，并在相应的顶压校型点处测量获取该处的绝对变形量。

S302：判断顶压校型部位的变形量是否符合铸件轮廓度要求；

其中，基于加工技术要求确定轮廓度要求，绝对变形量大于0.5mm范围内为不符合轮廓度要求。

基于加工技术要求确定轮廓度要求，绝对变形量在0.5mm范围内为符合轮廓度要求。

其中，对符合轮廓度要求的顶压校型部位，利用顶压校型装置实施内外对应顶压固定，避免该部位产生扭曲变形。

步骤4：以不符合铸件轮廓度要求的顶压校型部位为顶压校型点，利用顶压校型装置对顶压校型点处进行顶压校型。

具体的，包括：

S401：根据顶压校型点处变形数据，设定顶压校型装置的驱动件1的加热温度；

具体的，包括：

S4011：基于顶压校型点处的绝对变形量ε及该顶压校型点处的主体壁厚值t，确定该顶压校型点处的单次形变最大过变量值s；

其中，利用壁厚仪对顶压校型点处的厚度进行检测，获取该处壁厚值t。

其中，基于ε和t，确定单次形变最大过变量值s，s、ε、t对应关系见上表1。

S4012：基于ε、s，获取铸铁顶压头3的进给量M，进而确定驱动件1的变形量L；

其中，铸铁顶压头3的进给量M与驱动件1的变形量L相同，M满足：

M＝ε+s式(1)

其中，ε为顶压校型点处的绝对变形量，即铸件型面凹陷或凸出变形时的变形量数值；

其中，s为单次形变最大过变量值，以克服铸件形面结构回弹的影响。

S4013：基于L，获取驱动件1的加热温度T。

其中，基于驱动1的变形量和温度的对应关系，获取驱动件1的变形量和温度对应的线性回归方程，见下式(2)。

y＝0.8027*x-37.156式(2)

其中，y作为因变量，对应驱动件1的变形量L，x作为自变量，对应驱动件1的温度T，其中，L与T的线性关系见附图4。

其中，基于上表2中驱动件1变形量和温度对应的关系数据，获取上述式(2)，该关系数据见上表2。

以此，在获取顶压校型点处的变形量及该顶压校型点处的主体壁厚值后，基于表1获取该顶压校型点处的单次形变最大过变量值，再基于式(1)获取铸铁顶压头3的进给量，即获取驱动件1形变量；最后基于式(2)获取驱动件1对应的温度值，进而实现通过控制驱动件1温度，精准对该顶压校型点处顶压校型。

S402：通过顶压校型装置的电源组件向驱动件1内通电，驱动件发生形变驱动铸铁顶压头作用于铸件待校型部位型面，并利用顶压校型装置的后端测温热电偶8检测驱动件温度；

其中，位于铸件内部热源控制内部驱动件1提供顶出力，或位于铸件外部热源控制外部驱动件1提供顶出力，以对铸件进行校型。

具体的，当顶压校型点处的型面外凸时，启动铸件外部的铸铁顶压头3，对外凸的顶压校型点处处校正，位于铸件内部的铸铁顶压头3辅助挤压在顶压校型点处处，避免顶压校型点处区域附近扭曲变形。

当顶压校型点处的型面内凹时，启动铸件内部的铸铁顶压头3，对内凹的顶压校型点处处校正，位于铸件外部的铸铁顶压头3辅助挤压在顶压校型点处处，避免顶压校型点处区域附近扭曲变形。

其中，利用双柱液压臂12调节铸铁顶压头3的位置，以实现用于辅助挤压在顶压校型点处的铸铁顶压头3，始终挤压在该顶压校型点处。

其中，当驱动件1根据所设变形量要求，进行直接电流加热后，驱动件1受热变形，螺旋形状变直，推动传动件3向前运动，带动铸铁顶压头4移动，进而铸件与铸铁顶压头4接触部位发生变形。

S403：驱动件1温度达到设定的加热温度后，进行保温，保温结束后断开电流；

具体的，驱动件1温度达到设定的加热温度后，保温持续5-10s，在该时间段内，通过后端测温热电偶8持续对驱动件温度进行检测，若驱动件1温度达到预设值，则断开电路，停止通电，若驱动件1温度低于预设值，则接通电路，如此，基于温度的检测结果，控制通电电路的反复通、断，实现对驱动件1的保温。

在保温时间段内，用于辅助挤压在顶压校型点处的铸铁顶压头3相对于铸件9为固定状态。

S404：对顶压校型点处进行高频振动处理，以消除该顶压校型点处的应力；

具体的，包括：

S4041：拆下顶压校型工装，将高频振动装置的工作端与顶压校型点处的外型面接触；

其中，高频振动装置为华云豪克能-震动去应力设备。

S4042：启动高频振动装置；

具体的，振动频率为400-500Hz，振动时间为20-35s，以此，对顶压校型点校型后，将顶压校型点处产生的应力消除，避免该部位回弹。

S4043：高频振动装置高频振动后，撤销高频振动装置。

具体的，高频震动结束后，高频振动装置前端与顶压校型点处的外型面接触持续40-60s，然后再撤销高频振动装置，以进一步降低该部位回弹风险。

S405：对校型后的铸件9进行复检，直至铸件变形量符合轮廓度要求。

具体的，包括：

S4051：对校型后的铸件进行扫描，获取校型后的铸件三维模型；

S4052：将铸件理论模型和获取的三维模型进行对正装配测量，获取铸件不同变形部位的绝对变形量；

S4053：若铸件变形部位的变形量满足轮廓度要求，则终止对铸件校型；

S4054：若铸件变形部位的变形量不满足轮廓度要求，则返回至步骤1，直至铸件变形量符合轮廓度要求。

其中，不需要拆卸内部校型工装，直接铸件扫描，进行二次校型方案制定。

采用上述方法对铸件进行校型，变形校正量范围在0.1-8mm，一次校正精度可达到0.1mm/40mm，整体铸件变形校正合格速率提升5倍，由26-30小时/件，提升至4-6小时/件，显著提高了校型精度及效率。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。