CN104741429B - 一种组合式旋轮及其成形异形件的旋压方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于塑性加工技术领域，特别涉及一种组合式旋轮及其成形异形件的旋压方法。所述组合式旋轮由工作旋轮和固定旋轮构成，通过调整二者的相对位置，分别构成标准旋轮和双锥面旋轮；本发明方法通过标准旋轮将板坯逐渐收径成形，通过顶出工作旋轮的方式将标准旋轮旋轮转换为双锥面旋轮，通过双锥面旋轮完成异形件最后的精整。本发明克服了在成形异形件时频繁更换旋轮的问题，降低了成形过程中人力、物力、财力等生成成本，同时提高了异形件的尺寸精度。

Description

一种组合式旋轮及其成形异形件的旋压方法
技术领域
本发明属于塑性加工技术领域，特别涉及一种组合式旋轮及其成形异形件的旋压方法。
背景技术
回转异形件的成形主要通过普通旋压+强力旋压相结合的复合旋压方式完成，普通旋压成形技术具有悠久的历史，其工装从简单的擀棒发展到目前受到广泛推广的旋轮。最常用的普通旋压用旋轮为只含有圆角半径的标准旋轮，与普通旋压相结合的强力旋压通常采用双锥面旋轮。目前，回转体异形件的加工采用不停更换旋轮的方式进行，这种工艺容易导致以下问题：(1)生产效率低，异形件的形状越复杂，旋轮的更换次数越多，造成生产效率低下。(2)生产成本高，异形件尺寸规格越复杂，所需旋轮规格尺寸越多，旋轮的制造成本提高。(3)模具适用性差，每套模具只能生产一种尺寸规格的零件。本发明克服了在成形异形件时频繁更换旋轮的问题，降低了成形过程中人力、物力、财力等生成成本，同时提高了异形件的尺寸精度采用一种组合式旋轮成形异形件的方法是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服旋压成形过程中频繁更换旋轮的问题，提出一种组合式旋轮及其成形异形件的旋压方法。
一种组合式旋轮，所述组合式旋轮为能够互相转换的标准旋轮和双锥面旋轮组合体，所述组合式旋轮由工作旋轮和固定旋轮构成，其中所述工作旋轮被固定旋轮夹持固定，其两侧面分别与固定旋轮接触相连；所述工作旋轮能够沿其与固定旋轮的接触面往返运动并固定；所述工作旋轮完全被固定旋轮夹持固定时，即二者形成统一的圆弧形时，所述工作旋轮和固定旋轮构成标准旋轮；所述工作旋轮按照设定参数，其顶端突出固定旋轮并被固定旋轮夹持固定时，所述工作旋轮和固定旋轮构成双锥面旋轮。
一种应用组合式旋轮成形异形件的旋压方法，其具体步骤如下：
第一步，板坯尺寸确定：根据所要加工的构件形状及表面积，确定加工原始板坯的尺寸大小；
第二步，设定成形参数：根据加工要求，确定旋压过程的工艺参数；
第三步，旋压成形：根据第二步所设定的成形参数，将板坯顶到模具端面，通过标准旋轮找正，顶紧，开动机床，将标准旋轮按照所设定的进给速度以及运动轨迹从板坯顶紧端运动，直至坯料贴紧模具；
第四步，精整：将标准旋轮通过顶出工作旋轮1的方式转换为双锥面旋轮，根据第二步设定的成形参数完成最后一道次的精整，实现对构件尺寸精度的控制。
所述旋压过程的工艺参数为进给比、模具转速、标准旋轮圆角半径、旋轮直径，双锥面旋轮工作角、圆角半径，旋压成形轨迹及道次分配。
本发明的有益效果为：
1、现有异形件成形是在频繁更换旋轮的情况下完成的，本发明克服了频繁更换旋轮的问题。
2、频繁的更换旋轮不仅会投入大量人力、物力、财力，同时对成形件的尺寸精度也有一定影响，本发明克服了由于频繁更换旋轮引发的各种问题。
附图说明
图1为本发明组合式旋轮结构示意图，其中图1a为本发明标准旋轮结构示意图，图1b为本发明双锥面旋轮结构示意图；
图中标号：1-工作旋轮、2-固定旋轮、3-工作圆面、4-工作角、5-退出角。
具体实施方式
本发明提供了一种组合式旋轮及其成形异形件的旋压方法，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种组合式旋轮，所述组合式旋轮为能够互相转换的标准旋轮和双锥面旋轮组合体，所述组合式旋轮由工作旋轮1和固定旋轮2构成，其中所述工作旋轮1被固定旋轮2夹持固定，其两侧面分别与固定旋轮2接触相连；所述工作旋轮1能够沿其与固定旋轮2的接触面往返运动并固定；所述工作旋轮1完全被固定旋轮2夹持固定时，即二者形成统一的圆弧形时，所述工作旋轮1和固定旋轮2构成标准旋轮；所述工作旋轮1按照设定参数，其顶端突出固定旋轮2并被固定旋轮2夹持固定时，所述工作旋轮1和固定旋轮2构成双锥面旋轮。
实施例1
本实施例是采用组合式旋轮对异形件进行成形。通过以下步骤完成异形件的成形，具体过程是：
步骤1.板坯尺寸确定：选取材料为6061铝合金的异形件，根据异形件尺寸规格，通过等体积法确定旋压坯料为直径300mm的圆形板坯，将要求加工的构件形状展开成平板，确定加工原始板坯的大小；
步骤2.设定成形参数：根据构件加工形状要求按照工程经验确定旋压过程的进给比为0.8mm/r，模具转速为200r/min，普通旋压使用标准旋轮，其工作圆面的圆角半径R＝12mm，旋轮直径D＝200mm；强力旋压使用双锥面旋轮，其工作角为25°，工作圆面的圆角半径R＝12mm；旋压成形轨迹为多道次往返等距渐开线轨迹，其中进程12道，返程刀7道，一道次强力旋压，共计20道次；
步骤3.旋压成形：根据步骤2设定的成形参数值，将圆形板坯顶到模具端面，通过普通旋压用标准旋轮与强力旋压用双锥面旋轮组合而成的组合式旋轮找正，顶紧，开动机床，将标准旋轮按照合适的进给速度以确定的运动轨迹从板坯顶紧端运动，直到使坯料基本贴模具。
步骤4.精整：将普通旋压用标准旋轮通过顶出的方式转换为强力旋压用双锥面旋轮，根据步骤(2)设定的成形参数完成最后一道次的精整，达到异形件要求的尺寸精度。

Claims (3)

1.一种组合式旋轮，其特征在于：所述组合式旋轮为能够互相转换的标准旋轮和双锥面旋轮组合体，所述组合式旋轮由工作旋轮(1)和固定旋轮(2)构成，其中所述工作旋轮(1)被固定旋轮(2)夹持固定，其两侧面分别与固定旋轮(2)接触相连；所述工作旋轮(1)能够沿其与固定旋轮(2)的接触面往返运动并固定；所述工作旋轮(1)完全被固定旋轮(2)夹持固定时，即二者形成统一的圆弧形时，所述工作旋轮(1)和固定旋轮(2)构成标准旋轮；所述工作旋轮(1)按照设定参数，其顶端突出固定旋轮(2)并被固定旋轮(2)夹持固定时，所述工作旋轮(1)和固定旋轮(2)构成双锥面旋轮。
2.一种应用如权利要求1所述的组合式旋轮成形异形件的旋压方法，其特征在于，具体步骤如下：
第一步，板坯尺寸确定：根据所要加工的构件形状及表面积，确定加工原始板坯的尺寸大小；
第二步，设定成形参数：根据加工要求，确定旋压过程的成形参数；
第三步，旋压成形：根据第二步所设定的成形参数，将板坯顶到模具端面，通过标准旋轮找正，顶紧，开动机床，将标准旋轮按照所设定的进给速度以及运动轨迹从板坯顶紧端运动，直至坯料贴紧模具；
第四步，精整：将标准旋轮通过顶出工作旋轮(1)的方式转换为双锥面旋轮，根据第二步设定的成形参数完成最后一道次的精整，实现对构件尺寸精度的控制。
3.根据权利要求2所述的一种应用如权利要求1所述的组合式旋轮成形异形件的旋压方法，其特征在于：所述旋压过程的成形参数为进给比、模具转速、标准旋轮圆角半径、旋轮直径，双锥面旋轮工作角、圆角半径，旋压成形轨迹及道次分配。
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