CN109433897A - 一种圆筒收口的强力旋压方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆筒收口的强力旋压方法，主要包括旋压毛坯设计、一道次旋压、二道次旋压和机加工件。通过利用强力旋压收径的原理，对旋压毛坯的特殊设计，进行旋压加工时工艺参数的调整和优化，将台阶区域进行收径，实现两端带内台阶零件的成形。本发明避免焊缝的存在，有效提升了产品质量水平；只存在旋压工序，避免了焊接、探伤等工艺过程，加工成本明显降低；适用于大、中型批量零件生产，产品加工高效率提升明显。

Description

一种圆筒收口的强力旋压方法

技术领域

本发明涉及一种旋压方法，特别涉及一种圆筒收口的强力旋压方法。

背景技术

圆筒形金属零件在军工及民用技术领域有广泛应用，采用旋压成形的圆筒形零件具有强度高、尺寸精度高等优点，多用于导弹发动机、高压容器、水电设备等对于产品品质有较高要求的场合。由于旋压技术本身的限制，无法加工两端均为内台阶的圆筒，本发明针对这一情况，提出了一种可以完成两端内台阶成形的旋压加工技术。

对于两端均为内台阶结构的圆筒形零件，现有加工方式主要为旋压结合焊接的加工方式实现的。设计旋压毛坯时，在一端内台阶留出余量，并通过旋压的方式成形圆筒，之后将旋压圆筒与带内台阶的接头进行焊接，成行为两端带内台阶的旋压圆筒。这种方式是目前成形两端内台阶旋压圆筒的最优技术方案。

采用现有技术可以成形两端带内台阶的旋压圆筒，但是存在多处不足。首先，采用旋压结合焊接的方式成形此种零件，产品会存在焊缝，焊缝会影响产品的性能和尺寸精度，并且焊缝处的质量稳定性和本体有一定差距，会造成产品整体质量水平的下降；其次，增加一道焊接工序，会造成产品加工周期的增加、如果加上焊缝处的探伤工序，会直接增加产品的加工成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种圆筒收口的强力旋压方法,以解决带内台阶圆筒成形的问题。

为解决存在的技术问题，本发明采用的技术方案为：一种圆筒收口的强力旋压方法，其步骤为：

步骤1 旋压毛坯设计

根据设计文件进行旋压毛坯的设计，主要包括旋压毛坯尺寸的确定，内台阶机加余量的确定，旋压毛坯尺寸的计算；

步骤2 一道次旋压

通过正旋或反旋的工艺方式，成形旋压毛坯工件的中部区域，使非台阶处达到最终壁厚、直径尺寸，台阶处不成形，一道次旋压后将旋压毛坯工件制成旋压半成品；

步骤3 二道次旋压

首先需要将旋压半成品固定于主轴或卡具上，支撑模具安装于机床尾顶，之后便是通过旋轮碾压旋转中的旋压半成品工件，通过强力旋压变形的特性，使旋压半成品工件壁厚减薄、内径减小，达到所需要的尺寸，实现内台阶区域的成形；

步骤4 机加工件

机加旋压半成品工件达到所需要的壁厚直径，加工成旋压产品。

本发明采用旋压的方式实现内台阶的整体成形，不存在焊缝。本发明通过利用强力旋压收径的原理，对旋压毛坯的特殊设计，进行旋压加工时工艺参数的调整和优化，将台阶区域进行收径，实现两端带内台阶零件的成形，避免了焊缝的存在，有效提升了加工效率和产品质量水平。

本发明也可用于多台阶、台阶位置在不同区域圆筒产品成形。

有益效果：

本发明通过对旋压技术的优化设计，可以实现两端台阶处的直接成形，避免焊缝的存在，解决现有方案中产品质量不稳定，加工周期长，成本高的现状。与现有最好技术相比，本发明的优点在于：

1．本发明避免了焊缝存在，有效提升了产品质量水平；

2．本发明只存在旋压工序，避免了焊接、探伤等工艺过程，加工成本明显降低；

3．本发明适用于大、中型批量零件生产，产品加工高效率提升明显。

附图说明

图1 旋压件成形过程示意图；

图2 收径旋压示意图；

图3 机加余量区示意图；

图中，1为旋压毛坯，2为旋压半成品，3为旋压产品，4为旋轮，5为支撑模具，6为最终产品加工余量。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做详细的说明。以下详细描述了本发明的较佳具体实施例，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

具体实施方式：

一、旋压毛坯设计。旋压毛坯的设计与最终产品尺寸、旋压工艺方案等均有较大关系，需要根据实际旋压加工过程进行详细分析与设计。首先需要保证旋压毛坯和内台阶处有足够的余量，只需要对外表面的机加就能够实现产品的成形，如图3所示，旋压完成后的产品必须保证两端台阶区域有足够的机加余量。反旋台阶区域壁厚要根据减薄率进行计算，保证减薄率达到40%以上，如台阶区域壁厚3mm则需要使旋压毛坯台阶处壁厚5mm以上，使其旋压完成后，内台阶处自然收径，并且外台阶具有足够的余量，能够完成最终的机加。

二、一道次旋压。采用反旋压的工艺方法旋压工件，使工件中间区域达到所需要的壁厚、直径；通过正旋或反旋的工艺方式，成形工件中部区域，使非台阶处达到最终壁厚、直径尺寸，台阶处不成形。

三、二道次旋压。采用特殊设计的旋压模具和技术，通过强力旋压收径的方法进行工件另一端台阶处的成形，并保证台阶处有足够的加工余量；通过此旋压工序，实现内台阶区域的成形。首先需要将旋压半成品2固定于主轴或专用的卡具上，由于旋压加工时，该区域要承受巨大的扭转力矩，所以此区域必须有非常牢固的支撑，一般可采用中空主轴加弹簧卡套的方式进行固定；支撑模具5可安装于机床尾顶，在旋压加工中主要起支撑工件变形的作用，随旋压半成品2转动，不承受扭转力矩；之后便是通过旋轮4碾压旋转中的工件，通过强力旋压变形的特性，使工件壁厚减薄、内径减小，以达到所需要的尺寸。实现内台阶区域的成形。

四、机加工件。旋压完成的产品还有一定的余量，需要通过机加的方式去除，以使工件达到最终需要的规格尺寸。

Claims (2)

1.一种圆筒收口的强力旋压方法，其步骤为：

步骤1 旋压毛坯设计

根据设计文件进行旋压毛坯（1）的设计，主要包括旋压毛坯（1）尺寸的确定，内台阶机加余量的确定，旋压毛坯（1）尺寸的计算；

步骤2 一道次旋压

通过正旋或反旋的工艺方式，成形旋压毛坯（1）工件的中部区域，使非台阶处达到最终壁厚、直径尺寸，台阶处不成形，一道次旋压后将旋压毛坯（1）工件制成旋压半成品（2）；

步骤3 二道次旋压

首先需要将旋压半成品（2）固定于主轴或卡具上，支撑模具（5）安装于机床尾顶，之后便是通过旋轮（4）碾压旋转中的旋压半成品（2）工件，通过强力旋压变形的特性，使旋压半成品（2）工件壁厚减薄、内径减小，达到所需要的尺寸，实现内台阶区域的成形；

步骤4 机加工件

机加旋压半成品（2）工件达到所需要的壁厚直径，加工成旋压产品（3）。

2.根据权利要求1所述的强力旋压方法，其特征在于：所述二道次旋压时，旋压半成品（2）采用中空主轴加弹簧卡套的方式进行固定。