CN109622714A - 一种导引头的头罩旋压成形装置及其成形方法 - Google Patents

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Abstract

一种导引头的头罩旋压成形装置及其成形方法，成形装置包括装夹在旋压机上的模芯，模芯的型面与导引头的头罩内部型面一致，模芯上同心放置待加工的毛坯，在毛坯的另一侧通过尾顶进行顶紧；毛坯的外周上设置有电磁感应线圈和旋轮，电磁感应线圈用以对毛坯进行加热，当达到预定温度后，旋轮和电磁感应线圈分别从两侧沿母线方向进给，在旋轮的挤压作用下成形。成行过程中针对薄壁曲母线组合筒形不同壁厚旋压成形的导引头头罩，筒形部分由壁厚与横截面积的乘积算出体积，曲母线部分采用正旋定律求得；旋轮和电磁感应线圈分别从两侧沿模芯的母线方向进给，将毛坯逐点加工为薄壁曲母线回转体。本发明的旋压次数少，实施简单，加工精度高。

Description

一种导引头的头罩旋压成形装置及其成形方法
技术领域
本发明属于导引头的头罩加工领域，涉及一种导引头的头罩旋压成形装置及其成形方法。
背景技术
旋压技术是一种广泛应用于军工、航空、航天以及日用产品的先进成形工艺，已成为小批量、多品种薄壁回转体零件生产的重要成形方式之一，由于利用的是局部塑性变形代替整体变形，从而能够大幅度降低变形抗力，减少设备投资。并且塑性加工技术具有柔性高、工装成本低、生产准备周期短等特点，在中小批量生产中具有明显经济效益。
旋压成形是一种特殊的压力加工方法，它属于弹塑性变形方式，影响成形精度的因素很多，控制不好就容易出现裂纹、起皱、起皮、材料堆积等缺陷。而导引头的头罩形状复杂，薄壁曲母线加筒形结构组合成的不同壁厚零件，成形的难度更大。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种导引头的头罩旋压成形装置及其成形方法，旋压次数少，实施简单，所加工出的零件精度高，表面质量好。
为了实现上述目的，本发明导引头的头罩旋压成形装置采用如下的技术方案：
包括装夹在旋压机上的模芯，模芯的型面与导引头的头罩内部型面一致，模芯上同心放置待加工的毛坯，在毛坯的另一侧通过尾顶进行顶紧；毛坯的外周上设置有电磁感应线圈和旋轮，所述的电磁感应线圈用以对毛坯进行加热，当达到预定温度后，旋轮和电磁感应线圈分别从两侧沿母线方向进给，在旋轮的挤压作用下成形。
所述的旋压机通过夹爪固定尾顶，旋压机能够前后调节夹爪的位置。
所述的旋轮与电磁感应线圈位置固定，随模芯和毛坯的移动完成进给。
所述的旋轮与电磁感应线圈固定在旋压机的两个支撑臂上，能够调节与毛坯之间的间隙。
旋轮的半径等于1～2倍的毛坯厚度，进给率等于旋轮进给速度与工件随主轴转速的比值。
本发明导引头的头罩旋压成形装置的成形方法，包括以下步骤：步骤一，计算加工毛坯料，根据剪切旋压体积不变原理计算出毛坯的尺寸，通过激光切割制造出圆柱形的毛坯；步骤二，制作旋轮的旋压路经样板；步骤三，选择旋压设备，制作模芯，选择旋轮的圆角半径；步骤四，固定电磁感应线圈；步骤五，设定模芯的转速以及旋轮的进给速度；步骤六，通过电磁感应线圈同步加热毛坯，毛坯在模芯上旋转时，旋轮紧跟在加热后的毛坯上旋压；步骤七，旋压后的毛坯在长度方向预留加工余量，找正后将加工余量机加完成。
步骤五设定模芯转速为100r/min～180r/min。
步骤六电磁感应线圈加热毛坯的温度为220℃～260℃。
步骤七所述的加工余量为5mm。
针对薄壁曲母线组合筒形不同壁厚旋压成形的导引头头罩，筒形部分由壁厚与横截面积的乘积算出体积，曲母线部分采用正旋定律求得；所述的旋轮和电磁感应线圈分别从两侧沿模芯的母线方向进给，在旋轮的挤压作用下，将毛坯逐点加工为薄壁曲母线回转体。
与现有技术相比，本发明的旋压成形装置具有如下的有益效果：由于现有的机加技术加工余量较多，存在材料浪费、成本高、壁薄易变形、一次交检合格率低等问题，而现有的旋压及冲压技术需要多套模具，且材料需要几次退火处理才能成形，费用高且加工周期长，存在零件表面质量差、材料容易起皱开裂等缺陷，针对薄壁曲母线加筒形结构组合成的不同壁厚零件，以往的加工方式不易实现。本发明结合电磁感应线圈和旋轮对毛坯旋压成型，挤压时实时加热，提高了加工效率，降低了生产成本，一次交检的合格率达到95％。
与现有技术相比，本发明的旋压成形方法操作简单，效率高，加工质量好。
附图说明
图1本发明旋压成形装置的结构示意图；
附图中：1-尾顶；2-电磁感应线圈；3-毛坯；4-模芯；5-旋轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
参见图1，本发明旋压成形装置在结构上包括装夹在旋压机上的模芯4，模芯4的型面与导引头的头罩内部型面一致，模芯4上同心放置待加工的毛坯3，在毛坯3的另一侧通过尾顶1进行顶紧，旋压机通过夹爪固定尾顶1，旋压机能够前后调节夹爪的位置。毛坯3的外周上设置有电磁感应线圈2和旋轮5，电磁感应线圈2用以对毛坯3进行加热，旋轮5与电磁感应线圈2固定在旋压机的两个支撑臂上，能够调节与毛坯3之间的间隙。当达到预定温度后，旋轮5和电磁感应线圈2分别从两侧沿母线方向进给，在旋轮5的挤压作用下成形。
本发明导引头的头罩旋压成形装置的成形方法，包括以下步骤：
步骤一，计算加工毛坯料：根据剪切旋压体积不变原理计算出毛坯3的尺寸，通过激光切割制造出圆柱形的毛坯3；针对薄壁曲母线组合筒形不同壁厚旋压成形的导引头头罩，筒形部分由壁厚与横截面积的乘积算出体积，曲母线部分采用正旋定律求得。
步骤二，制作旋轮5的旋压路经样板，旋轮5的半径等于1～2倍的毛坯厚度；
步骤三，选择旋压设备，制作模芯，选择旋轮5的圆角半径；
步骤四，固定电磁感应线圈2；
步骤五，设定模芯4的转速以及旋轮5的进给速度；模芯4转速为100r/min～180r/min。
步骤六，通过电磁感应线圈2同步加热毛坯3，电磁感应线圈2加热毛坯3的温度为220℃～260℃。毛坯3在模芯4上旋转时，旋轮紧跟在加热后的毛坯3上旋压；
步骤七，旋压后的毛坯3在长度方向预留加工余量，加工余量为5mm，即零件全部成型后需加长5mm机加余量，车床上通过工装把工件找正后，将加工余量机加完成。
本发明在使用时，可以直接用板料通过变薄一次旋压成形制出不同厚度的曲母线加筒形结构的回转体。现有机加技术缺点：1、加工余量较多，材料浪费；2、夹具费用较贵；3、成本很高；4、直径大、壁薄易变形，一次交检合格率低。现有旋压、冲压技术缺点：1、需要多套模具，且材料需要几次退火处理才能成形，费用高，周期长；2、零件表面质量差，材料容易起皱、开裂等缺陷；3、不同厚度的曲母线加筒形结构的回转体成形不易实现。采用本发明可以避免以上缺点，提高加工效率，降低生产成本，一次交检合格率达到95％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以对本发明做任何形式上的限定，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的条件下，本发明还可以进行若干修改或简单替换，这些修改及替换也均落入由所提交权利要求划定的范围之内。

Claims (9)

1.一种导引头的头罩旋压成形装置，其特征在于：包括装夹在旋压机上的模芯(4)，模芯(4)的型面与导引头的头罩内部型面一致，模芯(4)上同心放置待加工的毛坯(3)，在毛坯(3)的另一侧通过尾顶(1)进行顶紧；毛坯(3)的外周上设置有电磁感应线圈(2)和旋轮(5)，所述的电磁感应线圈(2)用以对毛坯(3)进行加热，当达到预定温度后，旋轮(5)和电磁感应线圈(2)分别从两侧沿母线方向进给，在旋轮(5)的挤压作用下成形。
2.根据权利要求1所述导引头的头罩旋压成形装置，其特征在于：所述的旋压机通过夹爪固定尾顶(1)，旋压机能够前后调节夹爪的位置。
3.根据权利要求1所述导引头的头罩旋压成形装置，其特征在于：所述的旋轮(5)与电磁感应线圈(2)位置固定，随模芯(4)和毛坯(3)的移动完成进给。
4.根据权利要求1所述导引头的头罩旋压成形装置，其特征在于：所述的旋轮(5)与电磁感应线圈(2)固定在旋压机的两个支撑臂上，能够调节与毛坯(3)之间的间隙。
5.根据权利要求1所述导引头的头罩旋压成形装置，其特征在于：所述旋轮(5)的半径等于1～2倍的毛坯厚度，进给率等于旋轮进给速度与工件随主轴转速的比值。
6.一种使用权利要求1所述导引头的头罩旋压成形装置的成形方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，计算加工毛坯料，根据剪切旋压体积不变原理计算出毛坯(3)的尺寸，通过激光切割制造出圆柱形的毛坯(3)；步骤二，制作旋轮(5)的旋压路经样板；步骤三，选择旋压设备，制作模芯，选择旋轮(5)的圆角半径；步骤四，固定电磁感应线圈(2)；步骤五，设定模芯(4)的转速以及旋轮(5)的进给速度；步骤六，通过电磁感应线圈(2)同步加热毛坯(3)，毛坯(3)在模芯(4)上旋转时，旋轮紧跟在加热后的毛坯(3)上旋压；步骤七，旋压后的毛坯(3)在长度方向预留加工余量，找正后将加工余量机加完成。
7.根据权利要求6所述的成形方法，其特征在于：步骤五设定模芯(4)转速为100r/min～180r/min，步骤六电磁感应线圈(2)加热毛坯(3)的温度为220℃～260℃。
8.根据权利要求6所述的成形方法，其特征在于：步骤七所述的加工余量为5mm。
9.根据权利要求6所述的成形方法，其特征在于：针对薄壁曲母线组合筒形不同壁厚旋压成形的导引头头罩，筒形部分由壁厚与横截面积的乘积算出体积，曲母线部分采用正旋定律求得；所述的旋轮(5)和电磁感应线圈(2)分别从两侧沿模芯(4)的母线方向进给，在旋轮(5)的挤压作用下，将毛坯(3)逐点加工为薄壁曲母线回转体。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000126827A (ja) * 1998-10-26 2000-05-09 Kenji Azuma マグネシウム素材のスピニング加工方法及びその装置
EP1481744A1 (de) * 2003-05-27 2004-12-01 Feldbinder & Beckmann Fahrzeugbau GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Formteiles, sowie Formteil, insbesondere ein Behälterboden
CN105537450A (zh) * 2016-01-11 2016-05-04 江苏政田重工股份有限公司 一种热挤压式旋压工艺方法及设备
WO2018012494A1 (ja) * 2016-07-13 2018-01-18 川崎重工業株式会社 スピニング成形方法
CN108555103A (zh) * 2018-01-09 2018-09-21 南京航空航天大学 协同自阻电加热的板材自增量旋压成形装置及方法
CN109108139A (zh) * 2018-10-31 2019-01-01 哈尔滨工业大学 一种基于复合加热的钛基合金材料旋压成形方法
CN209491226U (zh) * 2019-01-23 2019-10-15 西安深瞳智控技术有限公司 一种导引头的头罩旋压成形装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000126827A (ja) * 1998-10-26 2000-05-09 Kenji Azuma マグネシウム素材のスピニング加工方法及びその装置
EP1481744A1 (de) * 2003-05-27 2004-12-01 Feldbinder & Beckmann Fahrzeugbau GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Formteiles, sowie Formteil, insbesondere ein Behälterboden
CN105537450A (zh) * 2016-01-11 2016-05-04 江苏政田重工股份有限公司 一种热挤压式旋压工艺方法及设备
WO2018012494A1 (ja) * 2016-07-13 2018-01-18 川崎重工業株式会社 スピニング成形方法
CN108555103A (zh) * 2018-01-09 2018-09-21 南京航空航天大学 协同自阻电加热的板材自增量旋压成形装置及方法
CN109108139A (zh) * 2018-10-31 2019-01-01 哈尔滨工业大学 一种基于复合加热的钛基合金材料旋压成形方法
CN209491226U (zh) * 2019-01-23 2019-10-15 西安深瞳智控技术有限公司 一种导引头的头罩旋压成形装置

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