薄壁保护套壳体及其制造方法

技术领域

本发明属于核电设备的机械加工技术领域，具体涉及一种薄壁保护套壳体及其制造方法。

背景技术

薄壁保护套壳是组成控制棒驱动机构位置指示器部件的重要零件之一，是保持反应堆冷却剂系统承压边界完整性的组成部分，是由多种低磁弱磁材料零件组成的核级零部件。其主体呈细长薄壁、薄壁凸台等特征，总长超1300mm，外径、壁厚比超过25，长径比超过10，在其外圆设有供装卸吊耳，其内外圆同轴度仅0.02mm，外表面需达到Ra 0.2以下的镜面光洁度，并且靠近两端位置装配定位面技术要求高。

目前，关于细长薄壁零件的加工技术，表面精度无法达到镜面级要求，不能解决多种牌号弱磁材料的一体化成型，未涉及且不满足细长薄壁零部件的核级技术要求，不能解决细长薄壁零件外表面具备多个薄壁凸台、多配合面特征的精密加工技术，因此无法满足镜面级弱磁弱磁材料薄壁保护套壳体的细长薄壁、多个薄壁凸台、多配合面等关键特征的核级产品制造。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种薄壁保护套壳体及其制造方法，所述薄壁保护套壳体包括多个零件，所述制造方法用于薄壁保护套壳体在复杂制造工况下的加工，通过对多个零件精加工后，采用焊接工艺拼接的方法拼接所述薄壁保护套壳体，降低制造成本、加工难度，提升了制造效率和产品精度，为薄壁保护套壳的高效生产提供了保障，增加了其质量稳定性。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种薄壁保护套壳体，包括：薄壁套壳、薄壁凸台、壳座、以及定位环，其中所述薄壁凸台固定至所述薄壁套壳的外周面上，所述壳座固定至所述薄壁套壳的一端，所述定位环固定至所述薄壁套壳的另一端。

在一实施例中，所述薄壁凸台包括：上板、侧板、下板，所述侧板固定连接所述上板和所述下板。

在一实施例中，所述薄壁保护套壳体还包括定位销，所述定位销设置于所述壳座上。

在一实施例中，所述薄壁保护套壳体还包括至少一吊耳，所述吊耳固定至所述薄壁套壳的外周面上。

在一实施例中，所述薄壁套壳的外周具有一穿孔，所述吊耳焊接式固定安装在所述穿孔内。

在一实施例中，所述薄壁保护套壳体包括一对吊耳，所述吊耳对称设置于所述薄壁套壳的外周面上。

在一实施例中，所述薄壁保护套壳体的材料为低磁弱磁材料。

本发明还提供一种如上所述的薄壁保护套壳体的制造方法，所述薄壁保护套壳体包括：薄壁套壳、薄壁凸台、壳座、以及定位环，其中所述薄壁凸台固定至所述薄壁套壳的外周面上，所述壳座固定至所述薄壁套壳的一端，所述定位环固定至所述薄壁套壳的另一端；所述薄壁保护套壳体的制造方法包括如下步骤：

提供所述薄壁套壳；

提供所述薄壁凸台；

提供所述壳座；

提供所述定位环；

将所述薄壁凸台焊接至所述薄壁套壳的外周面上、将所述壳座焊接至所述薄壁套壳的一端、以及将所述定位环焊接至所述薄壁套壳的另一端。

在一实施例中，在所述的提供所述薄壁凸台的步骤中，所述薄壁凸台包括上板、侧板和下板，其中所述侧板焊接式固定连接所述上板和所述下板。

在一实施例中，所述的薄壁保护套壳体的制造方法，还包括，

提供至少一吊耳；

提供至少一定位销；

在所述薄壁套壳上加工穿孔；

在所述壳座上加工定位孔；

将所述吊耳焊接固定至所述薄壁套壳的所述穿孔中、并将所述定位销焊接至所述壳座的所述定位孔中。

本发明的有益效果是：提供一种薄壁保护套壳体及制造方法，所述薄壁保护套壳体包括薄壁套壳、薄壁凸台、壳座、定位环以及吊耳，所述制造方法用于薄壁保护套壳体零件在复杂制造工况下的加工，通过对多个零件精加工后，采用焊接工艺拼接的方法拼接所述薄壁保护套壳体，降低制造成本、加工难度，提升制造效率和产品精度，为薄壁保护套壳的高效生产提供了保障，增加了其质量稳定性，本发明拼接制造的保护套壳加工难度小、精度高，产品精度达到了镜面级要求，产品性能好。

附图说明

为了更清楚地阐述本发明专利的具体实施例的特点，下面将对实施例的附图进行简要介绍。显而易见地，下面描述的附图仅为本发明的一些实施例，对于本领域的普通研究或从业人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他类似的图片。

图1为本发明一实施例的薄壁保护套壳体的结构示意图；

图2为图1中A-A处剖视图；

图3为本发明一实施例的薄壁保护套壳体的薄壁凸台结构焊装示意图；

图4为本发明一实施例的薄壁保护套壳体焊装示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1、图2及图3所示，本实施例提供一种薄壁保护套壳体100，包括：薄壁套壳1、薄壁凸台2、壳座3以及定位环4。其中所述薄壁凸台2固定至所述薄壁套壳1的外周面上，所述壳座3固定至所述薄壁套壳1的一端，所述定位环4固定至所述薄壁套壳1的另一端。

在本实施例中，所述薄壁凸台2包括：上板21、侧板22、下板23，所述侧板22固定连接所述上板21和所述下板23。

在本实施例中，所述薄壁保护套壳体100还包括定位销6，所述定位销6设置于所述壳座3上。

在本实施例中，所述薄壁保护套壳体100还包括至少一吊耳5，所述吊耳5固定至所述薄壁套壳1的外周面上。

在本实施例中，所述薄壁套壳1的外周具有一穿孔10，所述吊耳5焊接式固定安装在所述穿孔10内。

在本实施例中，所述薄壁保护套壳体100包括一对吊耳5，所述吊耳5对称设置于所述薄壁套壳1的外周面上。

在本实施例中，所述薄壁保护套壳体100的材料为低磁弱磁材料。

如图4所示，本发明还提供一种如上所述的薄壁保护套壳体100的制造方法，所述薄壁保护套壳体100包括：薄壁套壳1、薄壁凸台2、壳座3、以及定位环4，其中所述薄壁凸台2固定至所述薄壁套壳1的外周面上，所述壳座3固定至所述薄壁套壳1的一端，所述定位环4固定至所述薄壁套壳1的另一端；所述薄壁保护套壳体100的制造方法包括如下步骤：

提供所述薄壁套壳1；

提供所述薄壁凸台2；

提供所述壳座3；

提供所述定位环4；

将所述薄壁凸台2焊接至所述薄壁套壳1的外周面上，将所述壳座3焊接至所述薄壁套壳1的一端，以及将所述定位环4焊接至所述薄壁套壳1的另一端。

如图3所示，在本实施例中，在所述的提供所述薄壁凸台2的步骤中，所述薄壁凸台2包括上板21、侧板22和下板23，其中所述侧板22焊接式固定连接所述上板21和所述下板23。

如图2以及图4所示，在本实施例中，所述的薄壁保护套壳体100的制造方法，还包括，

提供至少一吊耳5；

提供至少一定位销6；

在所述薄壁套壳1上加工穿孔10；

在所述壳座3上加工定位孔31；

将所述吊耳5焊接固定至所述薄壁套壳1的所述穿孔10中，并将所述定位销6焊接至所述壳座3的所述定位孔31中。

在本实施例中，所述薄壁保护套壳体100由多种低磁弱磁材料零件拼接而成，其特征是细长薄壁筒体，外侧附有薄壁凸台2，涉及装配面多，尺寸及形位精度高，进一步提供一些构件更详细的制造过程，本实施例并未对所述薄壁保护套壳体100的各种构件的制造过程做限制，也可通过其他制造方法或者形式，只要满足要求即可。

进一步提供一些构件更详细的制造过程包括如下步骤：

其中，提供一种所述薄壁套壳1的加工步骤，包括：

(1-1)粗、精加工长度方向留有余量的所述薄壁套壳1外圆；

(1-2)抛光所述薄壁套壳1外圆，以获得光亮、平整表面；

(1-3)车所述薄壁套壳1深孔、总长及两端焊接坡口，深孔留磨削余量；

(1-4)在所述薄壁套壳1外圆上铣削所述薄壁凸台2结构联接窗口；

(1-5)在所述薄壁套壳1外圆上钻所述吊耳5的安装穿孔10。

其中，提供一种所述壳座3的加工步骤，包括：

(2-1)用留有加工余量的弱磁材料棒材粗加工所述壳座3的外圆，精加工内孔，内孔留磨削余量；

(2-2)与所述薄壁套壳1一起配车坡口外圆；

(2-3)以配车外圆为基准，精加工所述壳座3的外形。

其中，提供一种所述定位环4的加工步骤，包括：

(3-1)用留有加工余量的弱磁材料棒材粗加工所述壳座3的外形；

(3-2)与所述薄壁套壳1一起配车坡口外圆；

(3-3)以配车外圆为基准，精加工所述壳座3的外形。

其中，提供一种所述侧板22的加工步骤，包括：

(6-1)用厚度合适的板材按所述侧板22的展开图冲制展开外形；

(6-2)用辊弯成型技术工艺，将冲制成形板材辊弯成型所述侧板22；

其中，提供一种所述薄壁凸台2的加工步骤，包括：

(9-1)用专用焊接夹具钳装所述上板21、所述侧板22、所述下板23组成所述薄壁凸台2；

(9-2)用自动化焊接机器人采用堆焊工艺堆焊一层过渡层在焊缝位置(图示未绘出)。

其中，提供一种所述薄壁保护套壳体100的加工组装步骤，包括：

(10-1)用专用焊接夹具钳装所述薄壁套壳1、所述定位环4、所述壳座3、所述吊耳5、所述薄壁凸台2；

(10-2)用自动化焊接机器人采用堆焊工艺堆焊一层过渡层在焊缝位置(如图4所示，焊缝为11、12、13、14、15、16)。

在本实施例中，对加工镜面级弱磁弱磁材料薄壁保护套壳体100具有更高的要求，其中，所述第(1-1)步中，所述薄壁套壳1用内、外圆留有加工余量的弱磁材料管材，精加工外圆至φ140mm。

其中，所述第(1-3)步中，车坡口外圆与所述薄壁套壳1外圆同轴度需控制在±0.02mm。

其中，所述第(2-2)步中，与所述薄壁套壳1一起配车所述壳座3坡口外圆，控制所述壳座3的坡口外圆与所述薄壁套壳1外圆同轴度在±0.02mm。

其中，所述第(3-2)步中，与所述薄壁套壳1一起配车所述定位环4的坡口外圆，控制所述定位环4的坡口外圆与所述薄壁套壳1的外圆的同轴度在±0.02mm。

其中，所述第(7)步中，用两倍长度的弱磁材料棒材加工所述吊耳5，为提升效率，先打弯吊耳，再将其切割为两个所述吊耳5，再进行整形等。

其中，所述第(11)步中，以薄壁外圆为基准，进行深孔磨削。

本发明提供的一种薄壁保护套壳体，所述薄壁保护套壳体包括薄壁套壳、薄壁凸台、壳座以及定位环，其中所述薄壁凸台固定至所述薄壁套壳的外周面上，所述壳座固定至所述薄壁套壳的一端，所述定位环固定至所述薄壁套壳的另一端。本发明还提供一种薄壁保护套壳体的制造方法，所述制造方法用于薄壁保护套壳体零件在复杂制造工况下的加工，通过对多个零件精加工后，采用焊接工艺拼接的方法拼接所述薄壁保护套壳体，降低制造成本、加工难度，提升制造效率和产品精度，为薄壁保护套壳的高效生产提供了保障，增加了其质量稳定性，本发明拼接制造的薄壁保护套壳体加工难度小、精度高，产品精度达到了镜面级要求，产品性能好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。