CN113770223A - 用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯及设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯及设计方法，属于薄壁回转体类金属构件制造技术领域；所述毛坯包括法兰接头、变形筒段和连接部位，法兰接头尺寸与初始壳体的端部法兰接头尺寸一致，变形筒段是一起旋部位带倾斜角的等壁厚直筒段，通过连接部位将法兰接头与变形筒段连接为一体。设定连接部位的壁厚δ与变形筒段第n‑1道次旋压后的壁厚相等，这样在最后一道次旋压时，当旋轮从连接部位旋压到变形筒段时，由于二者区域壁厚相等，避免了旋轮波动，提高了起旋的稳定性，从而提高了法兰接头与薄壁筒段的同轴度。将起旋位置设定在连接部位的起点位置A，根据最小阻力定律，旋轮在连接部位上起旋时金属会沿轴向向前流动，不会出现反挤。
Description
技术领域
本发明属于薄壁回转体类金属构件制造技术领域，具体涉及一种用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯及设计方法。
背景技术
固体火箭发动机作为武器、运载火箭等的主要动力装置，近年来随着新型武器系统战技指标的不断提升，固体发动机的综合性能要求也越来越高。金属壳体是固体火箭发动机的重要组成部分，壳体既是固体推进剂的储箱，又是燃烧室，同时还是导弹或运载火箭主体结构的一部分，它的可靠性决定了固体火箭发动机最终的可靠度水平，影响到固体火箭发动机的设计质量和使用性能。
某类型号发动机壳体为复杂薄壁壳体，直径为Φ100～Φ400mm，壳体的基体材料为高强度钢。该产品的特点是两端带复杂法兰接头、接头壁厚较厚，筒段壁厚较薄(1.0～2.5mm)且多有加厚带，加厚带即筒段某一范围内的壁厚比其它区域厚，同时精度要求较高，一般要求薄壁筒段直线度≤0.3mm，圆度≤0.3mm。
目前加工此类发动机壳体采用的方式通常是整体机加成形。由于壳体接头结构复杂，壁厚较厚，采用整体机加方式通常需要棒料或者壁厚很厚的管料作为原始坯料，造成材料利用率很低、加工周期长，无法满足型号高效批产需求，同时采用机加方式加工壁厚较薄的筒段部位存在壁厚精度无法保证的风险；旋压成形技术是一种少无切削的近净成形技术，在生产薄壁回转体零件方面具有材料利用率高、效率高、精度易控制等优点。在旋压领域，按照旋轮进给方向与毛坯金属流动方向的关系分为正旋和反旋，其中旋轮进给方向与毛坯金属流动方向一致的称为正旋，轮进给方向与毛坯金属流动方向相反的称为反旋。相比反旋加工，目前正旋加工的资料较少，关于旋压毛坯的设计还未见资料显示。航天特种材料及工艺技术研究所在授权公告号为CN104858284B的专利申请中，公开了一种正旋旋压方法。该发明提出一种正旋旋压方法，主要是采用外旋压技术结合同步旋转、短芯模和张力旋压等技术解决单纯依靠普通外旋压工艺方法加工超长薄壁筒形件存在的扭转变形、芯模低头、振动、弯曲变形等问题。该发明里设计的旋压毛坯仅是两端带有键槽的直筒形结构的旋压毛坯，结构较为简单，仅能实现薄壁直筒段的旋压成形，无法实现带法兰接头复杂薄壁筒形件的整体成形。采用正旋成形可实现带一端法兰接头复杂薄壁筒形件的整体成形，这样只需要再焊接另外一端法兰便可实现初始壳体的制备，所谓初始壳体即为壳体精加工前的状态。正旋成形既能体现出旋压加工薄壁回转体零件的技术优势，相比反旋还能减少焊缝，实现产品的效率和效益双提升。但是目前采用正旋方式整体加工带一端法兰接头的筒形件仍然存在一些不足。例如现有样式的正旋旋压毛坯结构大都是依据法兰接头与反旋毛坯结构的简单组合设计，采用现有毛坯结构进行带法兰接头复杂薄壁筒形件旋压加工时，存在法兰接头与薄壁筒段连接部位出现凸棱、法兰接头与薄壁筒段同轴度差等问题，凸棱问题的存在需要后续的机加修正来消除，由于法兰接头与薄壁筒段的连接部位壁厚较薄，且法兰接头与薄壁筒段存在一定的偏心，造成机加修正工作难度较大，进而导致成品率低、产品质量不稳定、生产效率低等问题。
实际上，采用正旋方式实现带法兰接头复杂薄壁筒形件的整体成形，关键在于旋压毛坯的结构设计。为了解决目前采用正旋成形整体加工带一端法兰接头复杂薄壁筒形件存在的凸棱和偏心严重问题，本发明设计了一种基于工艺可实现性的新型正旋毛坯结构，新结构的使用可有效避免法兰接头与薄壁筒段连接部位出现凸棱，而且还可以大幅提高法兰接头与薄壁筒段的同轴度，进而提高产品的精加工精度和合格率。
发明内容
要解决的技术问题：
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯及设计方法，考虑了正旋毛坯法兰接头与变形筒段的连接部位对解决凸棱问题的重要性，设定连接部位的壁厚δ与变形筒段第n-1道次旋压后的壁厚相等，这样在最后一道次旋压时，当旋轮从连接部位旋压到变形筒段时，由于二者区域壁厚相等，避免了旋轮波动，提高了起旋的稳定性，从而提高了法兰接头与薄壁筒段的同轴度。
本发明的技术方案是：一种用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯，其特征在于：包括法兰接头、变形筒段和连接部位，所述法兰接头尺寸与初始壳体的端部法兰接头尺寸一致，变形筒段为起旋部位带倾斜角的等壁厚直筒段，通过连接部位将法兰接头与变形筒段同轴连接为一体结构；
所述连接部位为依附于法兰接头的过渡区域，外周面的轴向起点位置为A、终点位置为B，其轴向长度为LAB；起点位置A为与法兰接头外周面的连接点，终点位置B为与变形筒段外周面的连接点，B点处的壁厚即为连接部位的壁厚δ，B点对应的内径与变形筒段的内径一致；并将A点作为起旋位置；
所述法兰接头内斜面的起点为C、终点为D，C点为内斜面与法兰接头等径段内表面的交点，D点为内斜面与连接部位内表面的交点，D与B点位于同一径向截面内。
本发明的进一步技术方案是：所述变形筒段的内、外表面粗糙度均为Ra1.6，内表面圆度0.05mm，直线度0.05mm。
本发明的进一步技术方案是：所述毛坯的材质为30CrMnSiA合金结构钢或D406超高强度钢。
一种用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯的设计方法，其特征在于具体步骤如下：
步骤一：确定正旋毛坯变形筒段的壁厚t0、长度L0、内径Φd和外径ΦD；
步骤二：设薄壁筒体的变形筒段需经n道次旋压而成，t1为变形筒段第一道次旋压后的壁厚，t2为变形筒段第二道次旋压后的壁厚，......tn为变形筒段第n道次旋压后的壁厚；
所述连接部位的壁厚δ与变形筒段第n-1道次旋压后的壁厚相等，使得最后一道次旋压时避免了连接部位与已变形筒段壁厚不一致而造成的旋压波动问题；
步骤三：确定起旋位置A点；
B点位置由所述法兰接头内斜面终点D确定，由公式LAB≤(Lθcosθ)/2求解LAB，从而确定起旋位置A点；
其中，Lθ为法兰接头内斜面的斜面长度。
本发明的进一步技术方案是：所述正旋毛坯变形筒段内表面与芯模的间隙为0.1～0.2mm。
本发明的进一步技术方案是：所述旋压芯模的直径为Φd0，则正旋毛坯变形筒段的内径Φd＝Φd0+0.1～0.2mm，正旋毛坯变形筒段的外径ΦD＝Φd+2t0。
本发明的进一步技术方案是：所述旋压采用设备为PT30501三旋轮数控强力旋压机，旋压力为30T。
有益效果
本发明的有益效果在于：
(1)正旋毛坯连接部位的壁厚δ的大小对法兰接头与变形筒段的连接强度具有重要影响，壁厚δ如果跟最终产品的壁厚一样，则过于单薄，起旋时容易被旋轮的冲击力压断或变形，加大壁厚δ有利于提高法兰接头与变形筒段的连接强度，对减小旋压过程中法兰接头与变形筒段的偏心程度具有积极意义，但壁厚δ过大，无法使得旋轮在最后一个道次将该处的壁厚减薄到产品壁厚，导致该处产生凸棱。本发明充分考虑了正旋毛坯法兰接头与变形筒段的连接部位对解决凸棱问题的重要性，设定连接部位的壁厚δ与变形筒段第n-1道次旋压后的壁厚相等，这样在最后一道次旋压时，当旋轮从连接部位旋压到变形筒段时，由于二者区域壁厚相等，避免了旋轮波动，提高了起旋的稳定性，从而提高了法兰接头与薄壁筒段的同轴度。据统计，以法兰接头同一位置横截面为基准，采用打表测量法检测薄壁筒段三个横截面的圆跳动，取三个数值的平均值作为对比数值，数值越小说明法兰接头与薄壁筒段的同轴度越好，采用本发明设计的正旋毛坯加工的产品与目前正旋毛坯加工的产品相比，薄壁筒段圆跳动的平均值减小50％以上，说明法兰接头与薄壁筒段的同轴度提升50％以上。
(2)本发明正旋毛坯法兰接头与变形筒段的连接部位的壁厚δ与旋压工艺方案中最后一道次前的筒体壁厚相一致，解决了以往在连接部位壁厚确定上存在盲目性、随意性的问题，提升了设计的精准度。
(3)本发明根据产品法兰接头内斜面的D点位置确定了连接部位的终点B点的位置，然后基于最小阻力定律设计了连接部位的长度LAB，从而确定了连接部位的起点A点的位置。确定LAB≤(Lθcosθ)/2，这样旋轮在连接部位A点位置起旋时也不会超过斜面CD轴向长度的1/2，根据最小阻力定律，金属在变形时沿最小阻力方向流动，因此旋轮在连接部位上起旋时金属会沿轴向向前流动，不会出现反挤。即旋轮从A点起旋可解决连接部位凸棱问题，这也是本发明相比之前设计最显著的改进之处。
(4)本发明正旋毛坯连接部位的起点A是连接部位与法兰接头外圆斜面的交点，具有较为明显的辨识度，能给旋轮起旋位置提供准确的基准点，缩短了以往毛坯旋压时反复寻找起旋位置的时间，提高了产品的加工效率。据实际加工过程显示，采用本发明设计的正旋毛坯，起旋时确定旋轮起旋位置的时间由之前的20min/1件提升到改进后的2min/1件，大幅提高了旋压加工效率，具有较好的生产效益。
(5)将筒形件内表面与芯模的间隙设定为0.1～0.2mm，该间隙越小越好，以保证毛坯顺利套上芯模为宜。间隙太大，会减小旋压件的圆度和直线度的精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，
附图标记说明：1.法兰接头，2.连接部位，3.变形筒段。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一
本实施例是针对某典型带法兰接头壳体产品，壳体由法兰接头和变形筒段组成。利用本发明内容设计正旋毛坯，开展旋压成形，壳体材料为30CrMnSiA合金结构钢，壳体加工长度460mm，壳体薄壁筒段外径
薄壁筒段壁厚
薄壁筒段直线度0.3mm，薄壁筒段圆度0.3mm。本实施例涉及到毛坯的具体尺寸加工，会根据产品精度及参考《机械设计手册》中尺寸及形位公差的标准要求对具体尺寸的公差给出设定，公差数据仅为本实施例验证使用，不作为本发明的保护范围。
所述正旋毛坯法兰接头与壳体产品精加工前法兰接头的结构一致，其中法兰接头外径为Φ190mm，内径为
长度45mm，内斜面CD的长度为Lθ＝15mm，内斜面倾角θ＝45°。
所述正旋毛坯变形筒段与旋压领域常用的反旋毛坯结构一致，其具体尺寸的设定为本领域公职技术，内容详见福建科学技术出版社出版的王成和等编著的《旋压技术》，具体如下：
确定所述正旋毛坯变形筒段的壁厚t0：依据旋压壳体薄壁筒段的壁厚要求、旋压设备的力量大小、所加工材料的极限减薄率和旋压道次安排等确定。本实施例旋压壳体的壁厚为
所用旋压设备为PT30501三旋轮数控强力旋压机，旋压力为30T，所加工材料为30CrMnSiA合金结构钢，该材料的极限减薄率为80％，旋压道次为三道次成形，中间不进行去应力退火处理，确定所述正旋毛坯变形筒段的壁厚t0＝7±0.05mm。
确定所述正旋毛坯变形筒段的长度L0：根据最终产品的长度、壁厚和上述确定的旋压毛坯变形筒段的壁厚t0，依据体积不变原理，同时考虑试旋工艺余量和端头加工余量得到旋压毛坯变形筒段的长度L0。本实施例壳体薄壁筒段的长度为415mm，薄壁筒段壁厚
正旋毛坯变形筒段的壁厚t0＝7±0.05mm。，根据体积不变原理计算变形筒段的理论长度为86mm，考虑试旋工艺余量和端头加工余量得到正旋毛坯变形筒段的长度L0＝140mm。
确定正旋毛坯变形筒段的内径Φd和外径ΦD：筒形件内表面与芯模的间隙越小越好，以保证毛坯顺利套上芯模为宜。通常此间隙取0.1～0.2mm，间隙太大，会减小旋压件的圆度和直线度的精度。设旋压芯模的直径为Φd0，则正旋毛坯变形筒段的内径Φd＝Φd0+0.1～0.2mm，正旋毛坯变形筒段的外径ΦD＝Φd+2t0。本实施例所用旋压芯模直径
根据正旋毛坯变形筒段的内径Φd＝Φd0+0.1～0.2mm确定正旋毛坯变形筒段的内径
根据正旋毛坯变形筒段的外径ΦD＝Φd+2t0确定正旋毛坯变形筒段的外径ΦD＝Φ194.2mm。
所述正旋毛坯变形筒段内外表面粗糙度均为Ra1.6，内表面圆度0.05mm，直线度0.05mm，变形筒段远离法兰接头的一端的内表面有2×45°倒角，便于毛坯的安装。
所述正旋毛坯连接部位长度LAB和连接部位B点处壁厚δ根据本发明内容确定。连接部位负责将法兰接头与变形筒段连接在一起，并一起组成整个正旋毛坯。连接部位为一依附于法兰接头的过渡区域，其长度为LAB，A点为连接部位起点位置，B点为连接部位结束位置，A点与法兰接头相连接，B点与变形筒段相连接，B点处的壁厚即为连接部位的壁厚δ，B点处的内径与变形筒段的内径一致。设薄壁筒体需变形筒段经n道次旋压而成，t1为变形筒段第一道次旋压后的壁厚，t2为变形筒段第二道次旋压后的壁厚，......tn为变形筒段第n道次旋压后的壁厚，本发明设定连接部位的壁厚δ与变形筒段第n-1道次旋压后的壁厚相等，这样在最后一道次旋压时避免了连接部位与已变形筒段壁厚不一致而造成的旋压波动问题。设法兰接头内斜面的起点为C、终点为D，C点为内斜面与法兰接头内表面的交点，D点为内斜面连接部位内表面的交点。B点的位置映射到旋压毛坯内表面正好与D点重合。D点对应的位置正好是旋压芯模的有效支撑位置，通常情况下，旋轮在D点位置对应的毛坯外表面位置起旋，由于这一位置壁厚较薄，且起旋时毛坯受旋轮冲击作用比较大，变形不稳定，导致该部位容易产生偏心，造成旋轮与芯模的实际间隙发生变化，有的地方变形多，有点地方变形少，进而加剧形成凸棱。如果将起旋位置从B点移动到靠近法兰接头的A点，该部位壁厚较厚，起旋稳定性好，可以解决凸棱问题，但由于该部位属于旋压芯模的非有效承载区，根据最小阻力定律，如果A点位置选择不好，A点位置的金属会产生反挤，进而造成产品缺陷。本发明的核心之一也是确定A点的位置。LAB为连接部位的长度，同时也是B点到A点的距离，在B点确定的情况下，确定了LAB便可确定A点的位置。设法兰接头内斜面的斜面长度为Lθ，本发明设计LAB≤(Lθcosθ)/2，这样旋轮在连接部位A点位置起旋时也不会超过斜面CD轴向长度的1/2，根据最小阻力定律，金属在变形时沿最小阻力方向流动，因此旋轮在连接部位上起旋时金属会沿轴向向前流动，不会出现反挤。本实施例壳体产品经三道次旋压成形，即成形道次n＝3，第n-1即第二道次加工后变形筒体的壁厚为3mm，根据本发明内容连接部位的壁厚δ与变形筒段第n-1道次旋压后的壁厚相等，确定B点处连接部位壁厚δ＝3mm。法兰接头内斜面CD的长度为Lθ＝15mm，内斜面倾角θ＝45°，根据本发明内容连接部位长度LAB≤(Lθcosθ)/2，确定连接部位长度LAB≤15×cos45°/2mm＝5.3mm。本实施例连接部位长度取LAB＝5mm。
根据上述确定的数据加工正旋毛坯，然后在三旋轮数控强力旋压机上进行三道次连续旋压成形，中间不进行退火处理，最后一道次旋轮在毛坯A点位置起旋，旋压过程平稳，未出现凸棱问题，法兰接头与薄壁筒体的同轴度满足后续机加要求，实现了该壳体产品的高精度成形。
实施例二
本实施例是某带法兰接头壳体产品，壳体由法兰接头和变形筒段组成。利用本发明内容设计正旋毛坯，开展旋压成形，壳体材料为D406超高强度钢，壳体加工长度560mm，壳体薄壁筒段外径
壁厚
直线度0.4mm，圆度0.4mm。本实施例涉及到毛坯的具体尺寸加工，会根据产品精度及参考《机械设计手册》中尺寸及形位公差的标准要求对具体尺寸的公差给出设定，公差数据仅为本实施例验证使用，不作为本发明的保护范围。
所述正旋毛坯法兰接头与壳体产品精加工前法兰接头的结构一致，其中法兰接头外径为Φ270mm，内径为
长度40mm，内斜面CD的长度为Lθ＝20mm，内斜面倾角θ＝30°。
所述正旋毛坯变形筒段与旋压领域常用的反旋毛坯结构一致，其具体尺寸的设定为本领域公职技术，内容详见福建科学技术出版社出版的王成和等编著的《旋压技术》，具体如下：
确定所述正旋毛坯变形筒段的壁厚t0：依据旋压壳体薄壁筒段的壁厚要求、旋压设备的力量大小、所加工材料的极限减薄率和旋压道次安排等确定。本实施例旋压壳体的壁厚为
所用旋压设备为PT30501三旋轮数控强力旋压机，旋压力为30T，所加工材料为D406A超高强度钢，该材料的极限减薄率为65％，旋压道次为三道次成形，中间进行一次去应力退火，确定所述正旋毛坯变形筒段的壁厚t0＝10±0.05mm。
确定所述正旋毛坯变形筒段的长度L0：根据最终产品的长度、壁厚和上述确定的旋压毛坯变形筒段的壁厚t0，依据体积不变原理，同时考虑试旋工艺余量和端头加工余量得到旋压毛坯变形筒段的长度L0。本实施例壳体薄壁筒段的长度为520mm，薄壁筒段壁厚
正旋毛坯变形筒段的壁厚t0＝10±0.05mm。，根据体积不变原理计算变形筒段的理论长度为110mm，考虑试旋工艺余量和端头加工余量得到正旋毛坯变形筒段的长度L0＝160mm。
确定正旋毛坯变形筒段的内径Φd和外径ΦD：筒形件内表面与芯模的间隙越小越好，以保证毛坯顺利套上芯模为宜。通常此间隙取0.1～0.2mm，间隙太大，会减小旋压件的圆度和直线度的精度。设旋压芯模的直径为Φd0，则正旋毛坯变形筒段的内径Φd＝Φd0+0.1～0.2mm，正旋毛坯变形筒段的外径ΦD＝Φd+2t0。本实施例所用旋压芯模直径
根据正旋毛坯变形筒段的内径Φd＝Φd0+0.1～0.2mm确定正旋毛坯变形筒段的内径
根据正旋毛坯变形筒段的外径ΦD＝Φd+2t0确定正旋毛坯变形筒段的外径ΦD＝Φ276.15mm。
所述正旋毛坯变形筒段内外表面粗糙度均为Ra1.6，内表面圆度0.05mm，直线度0.05mm，变形筒段远离法兰接头的一端的内表面有2×45°倒角，便于毛坯的安装。
所述正旋毛坯连接部位长度LAB和连接部位B点处壁厚δ根据本发明内容确定。连接部位负责将法兰接头与变形筒段连接在一起，并一起组成整个正旋毛坯。连接部位为一依附于法兰接头的过渡区域，其长度为LAB，A点为连接部位起点位置，B点为连接部位结束位置，A点与法兰接头相连接，B点与变形筒段相连接，B点处的壁厚即为连接部位的壁厚δ，B点处的内径与变形筒段的内径一致。设薄壁筒体需变形筒段经n道次旋压而成，t1为变形筒段第一道次旋压后的壁厚，t2为变形筒段第二道次旋压后的壁厚，......tn为变形筒段第n道次旋压后的壁厚，本发明设定连接部位的壁厚δ与变形筒段第n-1道次旋压后的壁厚相等，这样在最后一道次旋压时避免了连接部位与已变形筒段壁厚不一致而造成的旋压波动问题。设法兰接头内斜面的起点为C、终点为D，C点为内斜面与法兰接头内表面的交点，D点为内斜面连接部位内表面的交点。B点的位置映射到旋压毛坯内表面正好与D点重合。D点对应的位置正好是旋压芯模的有效支撑位置，通常情况下，旋轮在这一位置对应的毛坯位置起旋，由于这一位置壁厚较薄，且起旋时毛坯受旋轮冲击作用比较大，变形不稳定，导致该部位容易产生偏心，造成旋轮与芯模的实际间隙发生变化，有的地方变形多，有点地方变形少，进而加剧形成凸棱。如果将起旋位置从B点移动到靠近法兰接头的A点，该部位壁厚较厚，起旋稳定性好，可以解决凸棱问题，但由于该部位属于旋压芯模的非有效承载区，A点位置选择不好，根据最小阻力定律，A点位置的金属会产生反挤，进而造成产品缺陷。本发明的核心之一也是确定A点的位置。LAB为连接部位的长度，同时也是B点到A点的距离，在B点确定的情况下，确定了LAB便可确定A点的位置。设法兰接头内斜面的斜面长度为Lθ，本发明设计LAB≤(Lθcosθ)/2，这样旋轮在连接部位A点位置起旋时也不会超过斜面CD轴向长度的1/2，根据最小阻力定律，金属在变形时沿最小阻力方向流动，因此旋轮在连接部位上起旋时金属会沿轴向向前流动，不会出现反挤。本实施例壳体产品经三道次旋压成形，即成形道次n＝3，第n-1即第二道次加工后变形筒体的壁厚为3mm，根据本发明内容连接部位的壁厚δ与变形筒段第n-1道次旋压后的壁厚相等，确定B点处连接部位壁厚δ＝3.6mm。法兰接头内斜面CD的长度为Lθ＝20mm，内斜面倾角θ＝30°，根据本发明内容连接部位长度LAB≤(Lθcosθ)/2，确定连接部位长度LAB≤15×cos45°/2mm＝8.7mm。本实施例连接部位长度取LAB＝8mm。
根据上述数据加工正旋毛坯，然后在三旋轮数控强力旋压机上进行三道次连续旋压成形，中间不进行退火处理，最后一道次旋轮在毛坯A点位置起旋，旋压过程平稳，未出现凸棱问题，法兰接头与薄壁筒体的同轴度满足后续机加要求，实现了该壳体产品的高精度成形。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯，其特征在于：包括法兰接头、变形筒段和连接部位，所述法兰接头尺寸与初始壳体的端部法兰接头尺寸一致，变形筒段是一起旋部位带倾斜角的等壁厚直筒段，通过连接部位将法兰接头与变形筒段同轴连接为一体结构；
所述连接部位为依附于法兰接头的过渡区域，外周面的轴向起点位置为A、终点位置为B，其轴向长度为LAB；起点位置A为与法兰接头外周面的连接点，终点位置B为与变形筒段外周面的连接点，B点处的壁厚即为连接部位的壁厚δ，B点对应的内径与变形筒段的内径一致；并将A点作为起旋位置；
所述法兰接头内斜面的起点为C、终点为D，C点为内斜面与法兰接头等径段内表面的交点，D点为内斜面与连接部位内表面的交点，D与B点位于同一径向截面内。
2.根据权利要求1所述用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯，其特征在于：所述变形筒段的内、外表面粗糙度均为Ra1.6，内表面圆度0.05mm，直线度0.05mm。
3.根据权利要求1所述用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯，其特征在于：所述毛坯的材质为30CrMnSiA合金结构钢或D406超高强度钢。
4.一种权利要求1所述用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯的设计方法，其特征在于具体步骤如下：
步骤一：确定正旋毛坯变形筒段的壁厚t0、长度L0、内径Φd和外径ΦD；
步骤二：设薄壁筒体的变形筒段需经n道次旋压而成，t1为变形筒段第一道次旋压后的壁厚，t2为变形筒段第二道次旋压后的壁厚，......tn为变形筒段第n道次旋压后的壁厚；
所述连接部位的壁厚δ与变形筒段第n-1道次旋压后的壁厚相等，使得最后一道次旋压时避免了连接部位与已变形筒段壁厚不一致而造成的旋压波动问题；
步骤三：确定起旋位置A点；
B点位置由所述法兰接头内斜面终点D确定，由公式LAB≤(Lθcosθ)/2求解LAB，从而确定起旋位置A点；
其中，Lθ为法兰接头内斜面的斜面长度。
5.根据权利要求4所述用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯的设计方法：所述正旋毛坯变形筒段内表面与芯模的间隙为0.1～0.2mm。
6.根据权利要求5所述用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯的设计方法：所述旋压芯模的直径为Φd0，则正旋毛坯变形筒段的内径Φd＝Φd0+0.1～0.2mm，正旋毛坯变形筒段的外径ΦD＝Φd+2t0。
7.根据权利要求4所述用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯的设计方法：所述旋压采用设备为PT30501三旋轮数控强力旋压机，旋压力为30T。
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