CN112404227A - 一种带叉形环结构封头的旋压成形方法 - Google Patents
一种带叉形环结构封头的旋压成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112404227A CN112404227A CN202011368032.9A CN202011368032A CN112404227A CN 112404227 A CN112404227 A CN 112404227A CN 202011368032 A CN202011368032 A CN 202011368032A CN 112404227 A CN112404227 A CN 112404227A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ring structure
- seal head
- spinning
- forming method
- complex
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009987 spinning Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 7
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/14—Spinning
- B21D22/16—Spinning over shaping mandrels or formers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种带叉形环结构封头的旋压成形方法，带叉形环结构封头口部具有复杂结构，其它部位型面结构简单，可在坯料状态下先进行机加工，然后旋压成形；与旋压后再进行厚度机加工相比，机加工产品的高度较低，机加工难度要小，避免旋压后机加工厚度可能遇到的很多困难，有利于提高生产效率，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及钣金成形，金属塑性加工领域，具体涉及一种带叉形环结构封头的旋压成形方法。
背景技术
旋压成形是一种特种塑性成形工艺。旋压过程中，将坯料装夹在型胎或夹具上，并随型胎转动，旋轮在坯料的一侧推挤坯料，使得坯料产生形状和厚度变化。旋压成形常用于金属材料薄壁回转构件的成形制造，广泛用于航空航天、石油化工等领域。
封头是旋压成形常见的产品。旋压成形的封头零件，母线可以为较复杂形状，比如直线段、圆弧或椭圆弧。
现有技术中，具有厚度变化的封头，一般采用旋压成形后机加工厚度的方法来完成零件的加工，该方法适用各类封头零件。旋压成形后，封头深度较大，厚度机加工难度也较大。
专利CN106694906A公开了一种大直径薄壁叉形环加工方法，通过机械加工的方式，先加工大端再加工小端，热应力处理之后，确定基准面，再反复多次交叉去除形变余量，再释放内应力，再次交叉去除形变余量。粗车完后大端留压边，精车内外形采用交叉去除内外形余量的方法使内应力均匀释放，以防内应力释放导致已加工面变形引起超差。该方法采用纯机加工工艺，对于带叉形环结构的封头，封头深度较大，厚度机加工难度也较大。
专利CN110479927A公开了一种大型薄壁叉形环件约束径轴向轧制成形方法，包括以下步骤：S1、将矩形环坯放入主动辊和芯辊之间，主动辊的轴线和的芯辊轴线平行，所述主动辊上方设置有轴向轧辊；S2、位于主动辊一侧的轴向轧辊沿主动辊径向方向移动到矩形环坯上方，主动辊带动矩形环坯绕中心轴以转速n1作匀速转动，芯辊以速度v1沿径向方向做进给运动挤压矩形环坯内壁；S3、轴向轧辊以转速n2绕自身轴线作匀速转动；轴向轧辊以速度v2垂直向下做直线进给运动挤压矩形环坯上端面；S4、顶料杆垂直向上运动将叉形环件顶出。该方法采用轧制工艺，对于带叉形环结构的封头，封头深度较大，厚度机加工难度也较大。
如果产品是具有这样叉形环结构的封头：封头内型面光滑无台阶，外型面的封头口部具有一个较厚结构的复杂口部，除口部外，其他部位为较薄的等厚结构；复杂口部和等厚结构之间采用圆弧连接。对于这样的封头，采用本专利提出的旋压成形方法，可以有效克服成形后难以进行机加工的情况。
发明内容
带叉形环结构的封头旋压前坯料较浅，如果旋压前对坯料进行机加工，旋压后直接获得产品，或配合少量的非厚度机加工来获得产品，可以提高生产效率，降低生产成本。
为克服现有技术的不足，本发明为解决技术问题提供了一种带叉形环结构封头的旋压成形方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种带叉形环结构封头的旋压成形方法，带叉形环结构封头包括复杂口部和简单型面两部分，复杂口部的外形面复杂，厚度较厚，简单型面部分的外形面简单，厚度薄，两部分具有连续或连贯的内型面，该方法具体包括如下步骤：
步骤1：对于口部具有复杂结构，其它部位型面简单的带叉形环结构封头，先在坯料状态下对零件进行机加工，然后旋压成形；
步骤2：机加工后确定坯料形状，复杂口部的形状和尺寸与最终零件形状和尺寸相同，其他部位需要变形，该部位按剪切旋压坯料设计方法来设计；
步骤3：选择旋轮，确定旋轮圆角半径和直径；
步骤4：旋压成形，按剪切旋压成形简单型面部分，在旋压过程中，复杂型面口部的半径和形状将不发生变化，而是逐渐移向至芯模，完成零件成形。
作为优选的技术方案，带叉形环结构封头外表面过渡圆弧半径等与旋轮半径。
作为优选的技术方案，旋轮圆角半径为封头简单型面厚度的2-4倍，直径为200-400mm。
本发明的有益效果是：封头旋压成形后再机加工厚度，因产品高度较大，加工中存在很多困难，生产效率较低，生产成本较高。对于特定带叉形环结构的封头，可先在坯料状态下进行机加工，然后旋压成形，避免旋压后机加工厚度可能遇到的很多困难，有利于提高生产效率，降低生产成本。
附图说明
图1为口部具有叉形环结构的封头构件结构示意图；
图2为坯料设计结构示意图；
图3为成形过程中坯料变化示意图；
图中：1-复杂口部 2-简单型面 3-不参与变形部分 4-参与剪切旋压成形的部分5-芯模 6-中间状态坯料 7-初始坯料 8-旋轮 9-非变形部分(位于口部) 10-剪切旋压成形部分
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做出创造性劳动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。
利用剪切旋压变形中材料径向位置不变的现象来完成特定带叉形环结构的封头的成形。
(1)在形式上，将零件分为复杂口部1和简单型面2的两部分
复杂口部1即为叉形环口部，复杂口部1的外形面复杂，厚度较厚。简单型面2部分的外形面也简单，厚度薄。两部分具有连续或连贯的内型面，外表面过渡圆弧半径等于旋轮8半径，如图1所示。
(2)确定坯料形状
复杂口部1的形状和尺寸与最终零件形状相同。其他需要变形的部分按通常剪切旋压坯料设计方法来设计。如图2所示。
(3)选择旋轮
旋轮8圆角半径为封头简单型面2厚度2-4倍，直径200-400mm。
(4)旋压成形
按剪切旋压成形简单型面2部分。旋压过程中，复杂口部1的半径和形状将不变化，而是逐渐移向至芯模5，完成零件成形，如图3所示。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种带叉形环结构封头的旋压成形方法，所述带叉形环结构封头包括复杂口部(1)和简单型面(2)，其特征在于所述方法具体包括如下步骤：
步骤1：对于口部具有复杂结构，其它部位型面简单的带叉形环结构封头，先在坯料状态下对零件进行机加工，然后旋压成形；
步骤2：机加工后确定坯料形状，复杂口部的形状和尺寸与最终零件形状和尺寸相同；
步骤3：选择旋轮(8)，确定旋轮(8)圆角半径和直径；
步骤4：旋压成形，按剪切旋压成形简单型面(2)部分，在旋压过程中，复杂口部(1)的半径和形状将不发生变化，而是逐渐移向至芯模(8)，完成零件成形。
2.根据权利要求1所述的一种带叉形环结构封头的旋压成形方法，其特征在于：带叉形环结构封头外表面过渡圆弧半径等于旋轮(8)半径。
3.根据权利要求1所述的一种带叉形环结构封头的旋压成形方法，其特征在于：旋轮(8)圆角半径为封头简单型面(2)厚度的2-4倍。
4.根据权利要求1所述的一种带叉形环结构封头的旋压成形方法，其特征在于：旋轮(8)直径为200-400mm。
5.根据权利要求1所述的一种带叉形环结构封头的旋压成形方法，其特征在于：所述复杂口部(1)的外形面复杂，厚度较厚。
6.根据权利要求1所述的一种带叉形环结构封头的旋压成形方法，其特征在于：所述简单型面(2)部分的外形面简单，厚度薄。
7.根据权利要求1所述的一种带叉形环结构封头的旋压成形方法，其特征在于：所述复杂口部(1)和简单型面(2)两部分具有连续或连贯的内型面。
8.根据权利要求1所述的一种带叉形环结构封头的旋压成形方法，其特征在于：所述步骤2中简单型面部分按剪切旋压坯料设计方法来设计。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011368032.9A CN112404227B (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种带叉形环结构封头的旋压成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011368032.9A CN112404227B (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种带叉形环结构封头的旋压成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112404227A true CN112404227A (zh) | 2021-02-26 |
| CN112404227B CN112404227B (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=74828828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011368032.9A Active CN112404227B (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种带叉形环结构封头的旋压成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112404227B (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57165129A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Roll for spinning |
| US6006569A (en) * | 1998-04-27 | 1999-12-28 | Shrayer; Emmanuil | Method for manufacturing a dome from an undersized blank |
| CN105021445A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-11-04 | 中国航天科技集团公司长征机械厂 | 一种可旋性简易快速测试方法 |
| TW201600311A (zh) * | 2014-04-21 | 2016-01-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 預備成形體及軸對稱零件之製造方法 |
| CN105980074A (zh) * | 2014-04-11 | 2016-09-28 | 川崎重工业株式会社 | 旋压成型方法 |
| CN106424287A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-02-22 | 中南大学 | 大型薄壁球面封头的分步精确旋压成形工艺方法 |
| CN106694906A (zh) * | 2015-11-13 | 2017-05-24 | 首都航天机械公司 | 一种大直径薄壁叉形环加工方法 |
| CN107309318A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-11-03 | 上海交通大学 | 板料径向差温旋压装置及工艺方法 |
| CN109414744A (zh) * | 2016-07-13 | 2019-03-01 | 川崎重工业株式会社 | 旋压成型方法 |
| CN110479927A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-22 | 武汉理工大学 | 大型薄壁叉形环件约束径轴向轧制成形方法 |
| CN111151630A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-05-15 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种直法兰锥形件成形方法 |
-
2020
- 2020-11-26 CN CN202011368032.9A patent/CN112404227B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57165129A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Roll for spinning |
| US6006569A (en) * | 1998-04-27 | 1999-12-28 | Shrayer; Emmanuil | Method for manufacturing a dome from an undersized blank |
| CN105980074A (zh) * | 2014-04-11 | 2016-09-28 | 川崎重工业株式会社 | 旋压成型方法 |
| TW201600311A (zh) * | 2014-04-21 | 2016-01-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 預備成形體及軸對稱零件之製造方法 |
| CN105021445A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-11-04 | 中国航天科技集团公司长征机械厂 | 一种可旋性简易快速测试方法 |
| CN106694906A (zh) * | 2015-11-13 | 2017-05-24 | 首都航天机械公司 | 一种大直径薄壁叉形环加工方法 |
| CN109414744A (zh) * | 2016-07-13 | 2019-03-01 | 川崎重工业株式会社 | 旋压成型方法 |
| US20200298299A1 (en) * | 2016-07-13 | 2020-09-24 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Spinning forming method |
| CN106424287A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-02-22 | 中南大学 | 大型薄壁球面封头的分步精确旋压成形工艺方法 |
| CN107309318A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-11-03 | 上海交通大学 | 板料径向差温旋压装置及工艺方法 |
| CN110479927A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-22 | 武汉理工大学 | 大型薄壁叉形环件约束径轴向轧制成形方法 |
| CN111151630A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-05-15 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种直法兰锥形件成形方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112404227B (zh) | 2023-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111346963B (zh) | 一种带纵向内筋的薄壁筒体的加工旋轮及基于其的加工方法 | |
| CN110479840B (zh) | 薄壁高筋筒形构件包络辗压成形方法 | |
| CN105033125A (zh) | 一种钛合金等厚薄壁异形环件轧胀复合成形方法 | |
| CN110479842B (zh) | 大型薄壁y形环件轧制-旋压复合成形方法 | |
| CN103624129A (zh) | 带内外齿壳体零件的旋压成形新工艺 | |
| CN110479927B (zh) | 大型薄壁叉形环件约束径轴向轧制成形方法 | |
| CN109746299B (zh) | 一种基于球面旋轮的圆锥台形薄壁件等壁厚无模旋压方法 | |
| CN105328109B (zh) | 大型盘轴一体件局部连续加载成形方法 | |
| CN112404227B (zh) | 一种带叉形环结构封头的旋压成形方法 | |
| CN112916706B (zh) | 一种薄壁复杂工件的普旋加工方法 | |
| CN104001851B (zh) | 一种径向锻造成形反向式行星滚柱丝杠副短丝杠的方法 | |
| CN109201830B (zh) | 一种防止不带底筒形件旋压过程出现翻边缺陷的方法 | |
| CN107511423B (zh) | 带法兰的双向筒形零件的制造方法 | |
| CN208178245U (zh) | 一种轻合金旋压模具 | |
| CN103230994A (zh) | 一种轴上微型槽的步进滚动辊压压印成形装置及方法 | |
| JP2007216258A (ja) | 異形管の製造方法 | |
| CN106493273A (zh) | 一种数控齿轮滚轧成形装置及其应用 | |
| CN211360504U (zh) | 一种用于铝合金薄壁锥形环件辗环工艺的锻压装置 | |
| JPH0356819B2 (zh) | ||
| JPS6040625A (ja) | 一体成形ロールの製造法 | |
| JPS61202741A (ja) | 鍔部を有するリング材の製造方法 | |
| JP2009195916A (ja) | 内歯車部材の成形方法及び成形装置 | |
| CN216656399U (zh) | 一种高精度扩张芯轴 | |
| JPH02165835A (ja) | 軽合金製ホイールの製造方法 | |
| CN208991559U (zh) | 一种数控旋压机旋压刀具双固定机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |