【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冲击式转轮的生产制造，尤其涉及冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法及工艺结构。
技术介绍
1、随着高水头大容量冲击式机组的开发，冲击式水轮机核心部件转轮的尺寸越来越大。冲击式转轮主要由中心体和水斗组成，对于大容量冲击式转轮来说，一般采用锻焊结构，即中心体带根部水斗采用锻件加工，外部水斗采用焊接制造。
2、根据工程需要，单件外部水斗的制造方式有多种，包括铸件、锻件、增材制造、模压等，由于铸件缺陷不易控制，而增材制造周期过长，采用锻件制造外部水斗质量可靠，制造周期可控，但是制造成本高。采用模压时，由于外部水斗壁厚不均匀，最薄为40mm，最厚处达200mm以上，常规技术手段需要以最厚处为基准进行模压，在制备较薄处时会有大量材料的浪费，材料利用率低。
3、因此，如何既保证外部水斗制造质量，压缩制造周期，又降低制造成本，是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法及工艺结构,建立外部水斗模型，以小于最厚处的厚度尺寸为基准，切除大于该基准厚度的区域。采用基准厚度尺寸的钢板进行模压制造外部水斗，模压后，进行性能热处理，切除区域采用增材制造的方式进行制造。
2、本专利技术目的通过下述技术方案来实现：
3、一种冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法，所述方法包括：
4、建立冲击式转轮外部水斗模型；
5、将所述外部水斗模型分为
6、所述模压区采用基准厚度钢板模压成型，所述增材区采用机器人增材制造。
7、进一步的，所述建立冲击式转轮外部水斗模型具体包括：
8、对目标冲击式转轮进行应力分析并结合中心体锻件制造分析选取分界线；
9、根据分界线将目标冲击式转轮分为中心体带根部水斗和外部水斗，对外部水斗进行建模获得外部水斗模型。
10、进一步的，将所述外部水斗模型分为模压区和增材区具体包括：
11、切除所述外部水斗模型大于基准厚度的区域作为模压区，基准厚度根据模压采用的钢板厚度确定，基准厚度小于所述外部水斗模型的最厚处尺寸；
12、大于基准厚度的区域为增材区。
13、进一步的，所述所述模压区采用基准厚度钢板模压成型具体包括：
14、根据所述模压区的水斗模型结构，设计模压结构图；
15、根据根据模压结构图，设计上下胎模具；
16、根据胎模具设计，计算钢板重量；
17、制造上下胎模具；
18、采用模压机和上下胎模具对钢板进行模压，得到模压区水斗。
19、进一步的，所述方法在模压前，将钢板加热至温度阈值，在模压完成后进行调质热处理，在冷却后进行机械性能测试和探伤。
20、进一步的，所述所述增材区采用机器人增材制造具体包括：
21、根据外部水斗模型，编制增材区域机器人增材制造程序；
22、预热后在模压成型的水斗部件上增材出完整的外部水斗；
23、热处理后加工外部水斗至预设尺寸精度要求。
24、另一方面，本专利技术还提供了一种冲击式转轮外部水斗模压与增材复合工艺结构，所述工艺结构根据前述任一种的冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法制备，所述结构包括：
25、模压区水斗，所述模压区水斗通过基准厚度的钢板模压制造得到；
26、增材区水斗，所述增材区水斗通过在所述模压区水斗上增材制造得到。
27、本专利技术的有益效果在于：
28、本专利技术采用局部钢板模压结合局部增材制造的方式，在保证冲击式转轮外部水斗的质量和性能、大幅降低外部水斗制造成本的同时，压缩了模压钢板厚度，降低了模压难度，提高了材料利用率。
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1.一种冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法，其特征在于，所述建立冲击式转轮外部水斗模型具体包括：
3.如权利要求2所述的冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法，其特征在于，将所述外部水斗模型分为模压区和增材区具体包括：
4.如权利要求1所述的冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法，其特征在于，所述所述模压区采用基准厚度钢板模压成型具体包括：
5.如权利要求4所述的冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法，其特征在于，所述方法在模压前，将钢板加热至温度阈值，在模压完成后进行调质热处理，在冷却后进行机械性能测试和探伤。
6.如权利要求1所述的冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法，其特征在于，所述所述增材区采用机器人增材制造具体包括：
7.一种冲击式转轮外部水斗模压与增材复合工艺结构，其特征在于，所述工艺结构根据权利要求1-6任一所述的方法制备，所述结构包括：
【技术特征摘要】
1.一种冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法，其特征在于，所述建立冲击式转轮外部水斗模型具体包括：
3.如权利要求2所述的冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法，其特征在于，将所述外部水斗模型分为模压区和增材区具体包括：
4.如权利要求1所述的冲击式转轮外部水斗模压与增材复合制造方法，其特征在于，所述所述模压区采用基准厚度钢板模压成型具...
【专利技术属性】
技术研发人员：高炼玲，金宝，熊建军，冯涛，土比木乃，周恒特，潘少民，陈道全，吴平兵，
申请(专利权)人：东方电气集团东方电机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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