CN111872207B - 一种缩径旋压芯模组件与旋压方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种缩径旋压芯模组件，包括从前向后依次设置的前芯模、调节芯模、后芯模以及胀圈，所述调节芯模为与缩径尺寸适配的筒形件，调节芯模的两端分别套接于前芯模与后芯模上，其中，所述前芯模的头部与旋压设备的主轴连接，所述后芯模的尾部与旋压设备的尾顶连接，所述胀圈套设于后芯模的尾部并可轴向位移。本发明提供的缩径旋压芯模组件与旋压方法，通过设置可轴向位移的胀圈将工件的活动端进行支撑，保证工件与芯模组件的同轴度，避免了工件在旋压过程中因变形、摩擦而产生开裂、褶皱，同时避免工件拉长时活动端超出芯模而因缺少内部支撑而甩动。

Description

一种缩径旋压芯模组件与旋压方法
技术领域
本发明属于旋压装置技术领域，具体涉及一种缩径旋压芯模组件与旋压方法。
背景技术
旋压工艺是一种先进的局部连续塑性成形技术，因为其具有柔性化，轻量化，高质，低耗的工艺优点，目前被广泛的应用于很多领域。中间细、两端粗的“哑铃型”特殊管材在航天、汽车、化工等领域有广泛的应用，尤其是航天领域，对此类管道的尺寸精度、产品重量等有较高要求。传统焊接存在工序复杂、焊接缺陷控制难度大等问题，通过无模缩经旋压的方式加工的产品精度不易控制，成品率较低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于一种缩径旋压芯模组件与旋压方法，通过芯模来精确控制缩径旋压后产品的直径和长度，有效保证产品精度，同时通过更换模具的极少部分零件，可以兼顾不同长度的产品，从而达到降低模具成本，提高加工效率的目的。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种缩径旋压芯模组件，包括从前向后依次设置的前芯模、调节芯模、后芯模以及胀圈，所述调节芯模为与缩径尺寸适配的筒形件，调节芯模的两端分别套接于前芯模与后芯模上，其中，所述前芯模的头部与旋压设备的主轴连接，所述后芯模的尾部与旋压设备的尾顶连接，所述胀圈套设于后芯模的尾部并可轴向位移。
本发明提供的缩径旋压芯模组件，将待缩径的筒形坯体套在组合后的芯模组件上，旋压设备的主轴与尾顶将芯模组件轴向压紧，工件与前芯模相对固定，工件的另一端为可轴向拉长或缩短的活动端，启动设备，主轴带动芯模组件与工件转动，旋压设备上的旋压轮对工件进行缩径旋压，旋压过程中，当工件发生拉长时，胀圈支撑着工件的活动端靠近尾顶，当工件缩短时，胀圈支撑着工件的活动端远离尾顶，通过可活动的胀圈，保证工件与芯模组件的同轴度，避免了工件在旋压过程中因变形、摩擦而产生开裂、褶皱，同时避免工件拉长时活动端超出芯模而因缺少内部支撑而甩动。
优化的，所述步骤二中旋压轮对工件与调节芯模对应处进行旋压的工艺分三次进行，第一次旋压从前向后进行，下压量为总下压行程的20~30%，之后旋压轮返回前端进行第二次旋压，下压量为总下压行程的40~50，最后旋压轮返回前端进行第三次旋压，下压至最大行程，此时工件内部由芯模组件支撑，外部由旋轮挤压，将确保工件的内径与长度得到精确控制，多次挤压，避免一次大变形量导致产品开裂。
优化的，所述前芯模的外部设置压圈，待加工的筒坯套在芯模组件外部，压圈将筒坯前端与前芯模固定。
优化的，所述胀圈为铝合金质的圆环，其外径与工件内孔间隙配合，内孔与后芯模的外部间隙配合；进一步优化的，可以将胀圈与转动驱动与轴向驱动连接，转动驱动使胀圈与芯模保持一致的转动，轴向驱动使胀圈随着工件的拉长与缩短而轴向位移，转动驱动与轴向驱动分别采用现有的具有转动与平移功能的装置即可。
本发明的有益效果为：
1、本发明提供的缩径旋压芯模组件与旋压方法，通过设置可轴向位移的胀圈将工件的活动端进行支撑，保证工件与芯模组件的同轴度，避免了工件在旋压过程中因变形、摩擦而产生开裂、褶皱，同时避免工件拉长时活动端超出芯模而因缺少内部支撑而甩动。
2、本发明提供的缩径旋压芯模组件与旋压方法，通过依次对接且可拆卸前芯模、调节芯模、后芯模形成中间细、两端粗的“哑铃型”芯模组件，其拆装与使用方便，通过更换不同长度的调节芯模，结合旋压设备，实现缩径旋压段长度及型面误差的精确控制，实现同直径、不同长度产品的旋压加工，提高产品合格率。
附图说明
图1为实施例中缩径旋压芯模组件示意图；
图2为缩径旋压芯模组件侧剖图；
图3为步骤二中旋压轮移动示意图；
其中，1为前芯模，2为调节芯模，3为后芯模，4为胀圈，5为压圈，6为工件，7为旋压轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例
如图1、2所示，本实施例提供一种缩径旋压芯模组件，包括从前向后依次设置的前芯模1、调节芯模2、后芯模3以及胀圈4，所述调节芯模2为与缩径尺寸适配的筒形件，调节芯模2的两端分别套接于前芯模1与后芯模3上，其中，所述前芯模1的头部与旋压设备的主轴连接，所述后芯模3的尾部与旋压设备的尾顶连接，所述胀圈4套设于后芯模3的尾部并可轴向位移；所述前芯模1的外部设置压圈5，待加工的筒坯套在芯模组件外部，压圈5将筒坯前端与前芯模1固定
利用上述缩径旋压芯模组件进行旋压的方法，包括以下步骤：
一、将待缩径的筒形坯体套在组合后的芯模组件上，旋压设备的主轴与尾顶将芯模组件轴向压紧，将工件6与前芯模1相对固定，工件6的另一端为可轴向拉长或缩短的活动端；
二、启动旋压设备，主轴带动芯模组件与工件6转动，旋压设备上的旋压轮7对工件6进行缩径旋压；其中对工件6与调节芯模2对应处进行旋压的工艺分三次进行，如图3所示，第一次旋压从前向后进行，下压量为总下压行程的20~30%，之后旋压轮7返回前端进行第二次旋压，下压量为总下压行程的40~50%，之后旋压轮7返回前端进行第三次旋压，下压至最大行程；旋压过程中，当工件6发生拉长时，胀圈4支撑着工件6的活动端靠近尾顶，当工件6缩短时，胀圈4支撑着工件6的活动端远离尾顶；
三、旋压完成后，先将胀圈4与后芯模3从工件6尾部取下，然后取下工件6。
本实施例提供的缩径旋压芯模组件与旋压方法，通过设置可轴向位移的胀圈将工件的活动端进行支撑，保证工件与芯模组件的同轴度，避免了工件在旋压过程中因变形、摩擦而产生开裂、褶皱，同时避免工件拉长时活动端超出芯模而因缺少内部支撑而甩动。
本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (3)

1.一种缩径旋压芯模组件，其特征在于，包括从前向后依次设置的前芯模、调节芯模、后芯模以及胀圈，所述调节芯模为与缩径尺寸适配的筒形件，调节芯模的两端分别套接于前芯模与后芯模上，其中，所述前芯模的头部与旋压设备的主轴连接，所述后芯模的尾部与旋压设备的尾顶连接，所述胀圈套设于后芯模的尾部并可轴向位移；所述前芯模的外部设置压圈，待加工的筒坯套在芯模组件外部，压圈将筒坯前端与前芯模固定；所述胀圈为铝合金质的圆环。
2.一种利用权利要求1所述的缩径旋压芯模组件进行旋压的方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、将待缩径的筒坯套在组合后的芯模组件上，旋压设备的主轴与尾顶将芯模组件轴向压紧，将工件与前芯模相对固定，工件的另一端为可轴向拉长或缩短的活动端；
二、启动旋压设备，主轴带动芯模组件与工件转动，旋压设备上的旋压轮对工件进行缩径旋压，旋压过程中，当工件发生拉长时，胀圈支撑着工件的活动端靠近尾顶，当工件缩短时，胀圈支撑着工件的活动端远离尾顶；
三、旋压完成后，先将胀圈与后芯模从工件尾部取下，然后取下工件。
3.根据权利要求2所述的旋压的方法，其特征在于，步骤二中旋压轮对工件与调节芯模对应处进行旋压的工艺分三次进行，第一次旋压从前向后进行，下压量为总下压行程的20~30%，之后旋压轮返回前端进行第二次旋压，下压量为总下压行程的40~50%，之后旋压轮返回前端进行第三次旋压，下压至最大行程。
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