CN108607889A - 带内外加强筋筒形件径向渐进挤压成形工艺方法 - Google Patents

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Abstract

一种带内外加强筋筒形件径向渐进挤压成形工艺方法，通过由内而外依次组装芯轴与内托板组合构成的斜锲机构、内模具块组合和外模具块组合，并将筒形光坯设置于内模具块组合和外模具块组合之间，通过三个外压轮径向进给固定设置于外模具块组合外的上套筒和下支撑板，由下支撑板旋转带动内托板组合、内模具块组合、筒形光坯、外模具块组合和上套筒旋转；芯轴渐进轴向进给使内托板组合渐进径向运动，进而带动内模具块组合渐进径向挤压板料实现成形。本发明实现了带内外加强筋筒形件的成形，可以成形出不同形状的内外加强筋，并且也可以成形出只带内加强筋的筒形件和只带外加强筋的筒形件。

Description

带内外加强筋筒形件径向渐进挤压成形工艺方法
技术领域
本发明涉及的是一种塑性成形领域的技术，具体是一种可以实现加工带内外加强筋筒形件的成形方法，可保证成形后加强筋的形状和高度，实现带加强筋筒形构件整体成形。
背景技术
目前带加强筋筒形构件的主要制造方式是采用精密铸造后机械铣切和旋压成形两种方式。现有成形工艺均只能成单独带内侧或者外侧加强筋筒形件，不适用于同时具有内外加强筋特征的筒形件成形。铸造毛坯材料组织不致密、力学性能差，薄壁结构机铣引起残余应力再平衡等问题；旋压成形的筒形件目前只能在内侧成形加强筋，并且对筋的形状和高度有一定限制。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种带内外加强筋筒形件径向渐进挤压成形工艺方法，通过内外模具块的相对径向移动，实现筒形板料的径向挤压，进而在筒形件的内外表面成形出加强筋。本发明实现了带内外加强筋筒形件的成形，可以成形出不同形状的内外加强筋，并且也可以成形出只带内加强筋的筒形件和只带外加强筋的筒形件。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明通过由内而外依次组装芯轴与内托板组合构成的斜锲机构、内模具块组合和外模具块组合，并将筒形光坯设置于内模具块组合和外模具块组合之间，通过三个外压轮径向进给固定设置于外模具块组合外的上套筒和下支撑板，由下支撑板旋转带动内托板组合、内模具块组合、筒形光坯、外模具块组合和上套筒旋转；芯轴渐进轴向进给使内托板组合渐进径向运动，进而带动内模具块组合渐进径向挤压板料实现成形。
因为芯轴与内托板的挤压作用，芯轴跟随内托板被动旋转，在此过程中，外模具块固定在下支撑板上没有径向运动，而内模具块渐进径向运动，实现内外模具块对筒形光坯的相对径向渐进挤压作用，完成内外模具块对筒形光坯的挤压成形。
技术效果
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：(1)既可以加工带内外两侧加强筋的筒形件，又可以加工出带外侧加强筋的筒形件，还可以加工出带内侧加强筋的筒形件。(2)本发明工艺方法的加工具有柔性，只需更换不同形式的内外模具块组合，即可加工出带不同形状内外加强筋的筒形件，从而满足更广泛的应用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构剖视示意图；
图3A～图3E为图2中内模具块的五种不同形式示意图；
图4为图2中筒形光坯示意图；
图5A～图5E为图2中外模具块的五种不同形式示意图。
图中：1内托板、2外压轮、3下支撑板、4上套筒、5芯轴、6内模具块、7螺栓、8筒形光坯、9外模具块。
具体实施方式
实施例1
如图1和2所示，本实施例中待处理的筒形光坯8放置在内模具块组合6和外模具块组合9之间，外模具块组合9通过铆接固定在上套筒4和下支撑板3上，下支撑板3旋转带动内托板组合1、内模板6、板料8、外模具块组合9和上套筒4旋转。在此过程中，芯轴5轴向移动，芯轴5的轴向移动转换成内托板组合1的径向移动，同时因为芯轴5与内托板组合1的挤压作用，芯轴5跟随内托板组合1旋转，由内托板组合1带动内模具块组合6实现径向移动，而外模具块组合9由于固定在下支撑板3上，所以板料8在内模具块组合6和外模具块组合9的相对径向挤压作用下，实现径向挤压成形。
如图1、2和3所示，所述的内模具块组合6为多块筒形分块模板组成，沿着圆周共分成多块。每块内模具块组合6由对应的分块内托板组合1带动，进行径向移动，进而挤压筒形光坯8的内表面。芯轴5循环加载于每块内托板组合1，每块内托板组合1与对应的内模具块组合6相对固连，循环对筒形光坯8加载，实现渐进径向挤压成形。
如图1、2和4所示，所述的筒形光坯8为筒形轻质合金光坯。
如图1、2和5所示，所述的外模具块组合9为多块筒形分块模板组成，沿着圆周共分成多块。每块外模具块组合9分别铆接在上套筒4和下支撑板3之间。
本实施例利用上述成形装置和各种成形形式，能通过以下工艺步骤实现对光坯8的成形加工。
第1步：将外模具块组合9和筒形光坯8安装到下支撑板3上；
第2步：安装内模具块组合6、内托板组合1和上套筒4。内模具块组合6和外模具块组合9将筒形光坯夹在中间；
第3步：三个外压轮2径向进给固定上套筒4和下支撑板3等位置，下支撑板3旋转带动内托板组合1、内模具块组合6、筒形光坯8、外模具块组合9和上套筒4旋转。
第4步：芯轴5渐进轴向进给，使内托板组合1渐进径向运动，进而带动内模具块组合6渐进径向挤压筒形光坯8。因为芯轴5与内托板组合1的挤压作用，芯轴5跟随内托板组合1被动旋转。由于在此过程中，外模具块组合9固定在下支撑板3上没有径向运动，而内模具块组合6渐进径向运动，实现内模具块组合6和外模具块组合9对筒形光坯8的相对径向渐进挤压作用，完成内外模具块对筒形光坯的挤压成形。
实施例2
如图3和5所示，所述的内外模具块可以有多种形式，用于成形出不同形状的筒形件内外筋。如图3A所示内模具块和图5A所示外模具块组合，可以成形出带内外三角筋的筒形件；图3A所示内模具块和图5B所示外模具块组合，可以成形出带内三角筋外纵筋的筒形件；图3A所示内模具块和图5C所示外模具块组合，可以成形出带内三角外横筋的筒形件；图3A所示内模具块和图5D所示外模具块组合，可以成形出带内三角外网格筋的筒形件。图3A、B、C、D所示的内模具块和图5A、B、C、D所示的外模具块可以自由组合，成形出带不同形式的带内外加强筋的筒形件(不限于图中所示形状加强筋)。
实施例3
如图3E所示内模具块和图5A所示外模具块组合，可以成形出带外三角筋的筒形件；图3E所示内模具块和图5B所示外模具块组合，可以成形出带外纵筋的筒形件；图3E所示内模具块和图5C所示外模具块组合，可以成形出带外横筋的筒形件；图3E所示内模具块和图5D所示外模具块组合，可以成形出外网格筋的筒形件。图3E所示的内模具块和图5A、B、C、D所示的外模具块可以自由组合，成形出带不同形式的带外加强筋的筒形件(不限于图中所示形状加强筋)。
实施例4
如图3A所示内模具块和图5E所示外模具块组合，可以成形出带内三角筋的筒形件；图3B所示内模具块和图5E所示外模具块组合，可以成形出带内纵筋的筒形件；图3C所示内模具块和图5E所示外模具块组合，可以成形出带内横筋的筒形件；图3D所示内模具块和图5E所示外模具块组合，可以成形出带内网格筋的筒形件。图3A、B、C、D所示的内模具块和图5E所示的外模具块可以自由组合，成形出带不同形式的带内加强筋的筒形件(不限于图中所示形状加强筋)。
总之，结合本方法的不同形式内外模具块组合，可以成形出带内侧筋、带外侧筋、带内外筋(带内外网格筋、带内外三角筋等)的筒形件。其中，图3A、B、C、D所示内模具块和图5A、B、C、D所示外模具块的任意组合均可成形出带内外筋的筒形件，对技术效果给出最大贡献。所以，相比于现有的带加强筋筒形件成形方法，本发明工艺方法既可以加工出带内侧加强筋的筒形件，又可以加工出带内侧加强筋的筒形件，还可以加工出带内外两侧加强筋的筒形件，本发明的应用范围更加广泛。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (9)

1.一种带内外加强筋筒形件径向渐进挤压成形工艺方法，其特征在于，通过由内而外依次组装芯轴与内托板组合构成的斜锲机构、内模具块组合和外模具块组合，并将筒形光坯设置于内模具块组合和外模具块组合之间，通过三个外压轮径向进给固定设置于外模具块组合外的上套筒和下支撑板，由下支撑板旋转带动内托板组合、内模具块组合、筒形光坯、外模具块组合和上套筒旋转；芯轴渐进轴向进给使内托板组合渐进径向运动，进而带动内模具块组合渐进径向挤压板料实现成形。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的内托板组合为沿圆周设置的多块筒形分块托板组成；
所述的内模具块组合为多块筒形分块模具组成，筒形分块模具的数量与筒形分块托板相匹配且固定连接；
所述的外模具块组合通过上套筒和所述下支撑板固定设置，该外模具块组合为多块筒形分块模具组成，筒形分块模具的数量与筒形分块托板相匹配。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述的筒形分块托板的底部设有方形槽，对应下支撑板上设有导向螺栓并构成滑动机构。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述的分块内托板至少带动一块内模具块组合中的筒形分块模具进行径向移动，进而挤压待处理板料的内表面，通过循环加载实现渐进径向挤压成形。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的上套筒为半开放的套筒结构，用于限制内托板组合、内模具块组合和待处理板料的轴向移动。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的上套筒和下支撑板的外部设有用于径向固定的多个外压轮，该外压轮用于进一步限制上套筒和下支撑板在径向上由于挤压力不对称造成的整体位移。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，所述的外压轮为中心对称设置，并在上套筒和下支撑板的带动下被动旋转。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述的内模具块组合的外表面和/或外模具块组合的内表面为：三角筋、纵筋、横筋、网格筋或光壁中的一种或其组合，以制备得到内外表面相同/不同的筒形件。
9.一种带内外加强筋筒形件径向渐进挤压成形装置，其特征在于，用于实现上述任一权利要求所述的工艺方法。
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