CN111389944B - 一种厚壁圆筒挤压旋转成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种厚壁圆筒挤压旋转成形方法，包括以下步骤：(1)将圆柱形的坯料放置在下模型腔的几何中心，下模型腔的底部设置有直孔，且直孔处放置有坯料垫块；(2)将下模型腔固设在旋转工作台上，并使下坯料位于上压头的正下方，通过挤压机驱动上压头竖直向下运动、挤压坯料，进行挤压加工工序，同时通过旋转工作台驱动下模型腔以圆柱形坯料中心轴线为轴进行匀速转动；(3)挤压加工工序完成后，使上压头保持不动，并保持下模型腔继续匀速旋转；(4)使下模型腔竖直向上进行运动，利用下模型腔的花瓣形内壁对坯料外表面进行旋转加工，待成形后的厚壁圆筒脱离下模型腔后完成脱模，至此完成了厚壁圆筒的加工。本发明提高了厚壁圆筒的使用寿命。

Description

一种厚壁圆筒挤压旋转成形方法
技术领域
本发明涉及圆筒成形工艺技术领域，特别是涉及一种厚壁圆筒挤压旋转成形方法。
背景技术
厚壁圆筒被广泛的应用在高压容器等现代工业设备中，其通用的成型工艺为拉深成型，这使得成型后制品在内部出现成型缺陷，最终导致在使用过程中失效。因此需要设计出一种保证产品尺寸的条件下减少制品内部缺陷的厚壁圆筒成型工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种厚壁圆筒挤压旋转成形方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高厚壁圆筒的使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种厚壁圆筒挤压旋转成形方法，包括以下步骤：
（1）将圆柱形的坯料放置在下模型腔的几何中心，所述下模型腔的底部设置有直孔，且所述直孔处放置有坯料垫块；
（2）将所述下模型腔固设在旋转工作台上，并使所述坯料位于上压头的正下方，通过挤压机驱动上压头竖直向下运动、挤压所述坯料，进行挤压加工工序，同时通过所述旋转工作台驱动所述下模型腔以圆柱形坯料中心轴线为轴进行匀速转动；
（3）挤压加工工序完成后，使所述上压头保持不动，并保持下模型腔继续匀速旋转；
（4）使下模型腔仍然由旋转工作台带动继续旋转，并竖直向上进行运动，利用下模型腔的花瓣形内壁对坯料外表面进行旋转加工，首先所述下模型腔与所述坯料垫块分离，然后待成形后的厚壁圆筒脱离所述下模型腔后完成脱模，至此完成了厚壁圆筒的加工。
优选的，所述坯料垫块的直径与所述直孔的直径相等。
优选的，所述坯料垫块用于承托所述坯料。
优选的，所述下模型腔的横截面呈花瓣形，且所述下模型腔在竖直方向上存在锥度，所述下模型腔从顶部至底部的横截面的面积逐渐缩小。
优选的，所述上压头呈圆柱形，所述上压头的直径与所述厚壁圆筒的内径相等。
优选的，在步骤（2）中，所述下模型腔沿单一方向进行转动。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明的厚壁圆筒挤压旋转成形方法提高了厚壁圆筒的使用寿命。本发明的厚壁圆筒挤压旋转成形方法极大的改善了厚壁直筒在传统挤压或拉深过程中产生的内部缺陷，从而提高了厚壁圆筒的使用寿命；使用花瓣形下模型腔不仅可以帮助厚壁圆筒在挤压时产生旋转，而且可以在成形过程中增大厚壁圆筒的外筒壁光滑程度；采用单一模具分步变形工艺，降低了模具设计和加工成本，同时提高了厚壁圆筒的生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明厚壁圆筒挤压旋转成形方法初始状态的示意图一；
图2为本发明厚壁圆筒挤压旋转成形方法初始状态的示意图二；
图3为本发明厚壁圆筒挤压旋转成形方法加载过程的示意图一；
图4为本发明厚壁圆筒挤压旋转成形方法加载过程的示意图二；
图5为本发明厚壁圆筒挤压旋转成形方法加载结束的示意图一；
图6为本发明厚壁圆筒挤压旋转成形方法加载结束的示意图二；
图7为本发明厚壁圆筒挤压旋转成形方法旋转加工过程的示意图一；
图8为本发明厚壁圆筒挤压旋转成形方法旋转加工过程的示意图二；
图9为本发明厚壁圆筒挤压旋转成形方法中成形后的圆筒的结构示意图；
其中：1-上压头，2-下模型腔，3-坯料，4-坯料垫块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种厚壁圆筒挤压旋转成形方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高厚壁圆筒的使用寿命。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1至图9所示：本实施例提供了一种厚壁圆筒挤压旋转成形方法，包括以下步骤：
（1）将圆柱形的坯料3放置在下模型腔2的几何中心，下模型腔2的底部设置有直孔，且直孔处放置有坯料垫块4，坯料垫块4的直径与直孔的直径相等，坯料垫块4用于承托坯料3。在本实施例中坯料垫块4只是放置在直孔处，坯料垫块4与下模型腔2底部的直孔没有机械连接关系，下模型腔2的横截面呈花瓣形，且下模型腔2在竖直方向上存在锥度，下模型腔2从顶部至底部的横截面的面积逐渐缩小；
（2）将下模型腔2固设在旋转工作台上，并使坯料3位于上压头1的正下方，通过挤压机驱动上压头1竖直向下运动、挤压坯料3，进行挤压加工工序，同时通过旋转工作台驱动下模型腔2以圆柱形坯料3中心轴线为轴沿单一方向进行匀速转动；上压头1呈圆柱形，且上压头1的直径与厚壁圆筒的内径相等；
（3）挤压加工工序完成后，使上压头1保持不动，并保持下模型腔2继续匀速旋转；
（4）使下模型腔2仍然由旋转工作台带动继续旋转，并竖直向上进行运动，利用下模型腔的花瓣形内壁对坯料外表面进行旋转加工，首先下模型腔2与坯料垫块4分离，然后待成形后的厚壁圆筒脱离下模型腔2后完成脱模，至此完成了厚壁圆筒的加工。
本发明的厚壁圆筒挤压旋转成形方法极大的改善了厚壁直筒在传统挤压或拉深过程中产生的内部缺陷，从而提高了厚壁圆筒的使用寿命；使用花瓣形下模型腔2不仅可以帮助厚壁圆筒在挤压时产生旋转，而且可以在成形过程中增大厚壁圆筒的外筒壁光滑程度；采用单一模具分步变形工艺，降低了模具设计和加工成本，同时提高了厚壁圆筒的生产效率。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“竖直”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种厚壁圆筒挤压旋转成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将圆柱形的坯料放置在下模型腔的几何中心，所述下模型腔的底部设置有直孔，且所述直孔处放置有坯料垫块，所述坯料垫块的直径与所述直孔的直径相等，所述坯料垫块用于承托所述坯料；所述下模型腔的横截面呈花瓣形，且所述下模型腔在竖直方向上存在锥度，所述下模型腔从顶部至底部的横截面的面积逐渐缩小；
（2）将所述下模型腔固设在旋转工作台上，并使所述坯料位于上压头的正下方，所述上压头呈圆柱形，所述上压头的直径与所述厚壁圆筒的内径相等，通过挤压机驱动上压头竖直向下运动、挤压所述坯料，进行挤压加工工序，同时通过所述旋转工作台驱动所述下模型腔以圆柱形坯料中心轴线为轴沿单一方向进行匀速转动；
（3）挤压加工工序完成后，使所述上压头保持不动，并保持下模型腔继续匀速旋转；
（4）使下模型腔竖直向上进行运动，利用下模型腔的花瓣形内壁对坯料外表面进行旋转加工，首先所述下模型腔与所述坯料垫块分离，然后待成形后的厚壁圆筒脱离所述下模型腔后完成脱模，至此完成了厚壁圆筒的加工。
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