一种张力滚珠旋压方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108015146A(43)申请公布日2018.05.11(21)申请号201611149197.0(22)申请日2016.12.14(71)申请人航天特种材料及工艺技术研究所地址100074北京市丰台区云岗北里40号院1-8(72)发明人马世成王东坡张月倩张晨汪宇弈赵文龙(51)Int.Cl.B21D22/16(2006.01)B21D37/18(2006.01)B23P15/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称一种张力滚珠旋压方法(57)摘要本发明提出一种张力滚珠旋压方法，通过旋压毛坯准备、旋压设备准备、确定旋压程序、旋压毛坯安装和旋压等步骤制备特薄壁筒形件。本发明采用外旋压技术结合滚珠旋压和张力旋压，满足特薄壁筒形件精度高、成品率高、生产效率高的整体旋压成形；本发明在滚珠旋压工艺上增加张力功能，旋压工件在旋压过程中始终承受一个纵向张力的作用，解决了特薄壁筒形件壁厚过薄造成的工件刚度不足、材料在旋压变形过程中旋轮前隆起过大、掉料、鼓包等现象。CN108015146ACN108015146A权利要求书1/2页1.一种张力滚珠旋压方法，其特征在于，通过以下步骤实现：第一步，旋压毛坯准备，所述的旋压毛坯包括外翻边凸缘端和收口端；第二步，旋压设备准备，所述的旋压设备包括床身(1)、直线导轨(11)、主轴系统、卸料机构、张力机构、纵向进给系统和纵向滑体机构，所述的张力机构包括动静转换装置(13)、张紧导杆(16)和液压缸(17)，动静转换装置(13)通过张紧导杆(16)与液压缸(17)连接，液压缸(17)提供纵向张力，带动动静转换装置(13)纵向运动，所述的动静转换装置(13)包括连接块(1301)、张紧器(1304)和轴承(1303)，连接块(1301)通过轴承(1303)与张紧器(1304)连接，使张紧器(1304)只做纵向移动，并通过轴承(1303)将纵向张力传递给张紧器(1304)；第三步，旋压工艺参数选择，确定旋压程序；第四步，旋压毛坯安装，A4.1、旋压毛坯套在旋压设备的芯模上；A4.2、张力机构向芯模方向纵向进给，使张力机构的张紧器卡紧旋压毛坯外翻边凸缘端；A4.3、张力机构继续纵向进给，直至旋压毛坯收口端与芯模端部接触；第五步，按照第三步设定的旋压程序进行旋压。2.根据权利要求1所述的一种张力滚珠旋压方法，其特征在于：所述第五步通过以下步骤实现，A5.1、纵向滑体机构纵向移动，使纵向滑体机构的滚珠纵向进给到旋压程序规定的起始位置，开启冷却润滑；A5.2、旋压毛坯在主轴系统的带动下同步旋转，在旋转过程中纵向滑体机构纵向进给，纵向滑体机构的运动方向与旋压毛坯旋压时材料流动方向相同，张力机构速度自动适应跟随纵向滑体机构纵向移动，同时施加给旋压毛坯外翻边凸缘端与纵向进给方向相同的张力；A5.3、纵向滑体机构带动滚珠纵向移动，使旋压毛坯一边旋转一边纵向通过滚珠和旋压芯模之间的间隙，实现工件的一个道次的旋压；A5.4、按照旋压程序执行完毕后，张力机构退回，卸料机构带动旋压毛坯移动脱离芯模，取下工件。3.根据权利要求2所述的一种张力滚珠旋压方法，其特征在于：所述步骤A5.2中张力机构提供纵向张力大小为σ1＝0.6σ2～0.7σ2，σ2为旋压毛坯材料的屈服强度。4.根据权利要求1所述的一种张力滚珠旋压方法，其特征在于：所述第二步中纵向滑体机构包括滚珠机构(14)和箱体(15)，滚珠机构(14)安装在箱体(15)内，箱体(15)在纵向进给系统带动下使滚珠机构(14)纵向移动；所述的滚珠机构(14)包括滚珠(1402)、砂架(1401)、旋模(1403)和旋模套(1404)，滚珠(1402)通过砂架(1401)和旋模(1403)固定在旋模套(1404)上，旋模套(1404)固定在箱体(15)上；所述的砂架(1401)、旋模(1403)和旋模套(1404)上加工冷却润滑机构，所述的冷却润滑机构包括加工在旋模套(1404)的润滑孔(14041)、加工在旋模(1403)上的环状沟槽(14031)及与之连通的导流孔(14032)和加工在砂架(1401)上的环形凹槽(14011)及与之连2CN108015146A权利要求书2/2页通的沟槽(14012)。3CN108015146A说明书1/6页一种张力滚珠旋压方法技术领域[0001]本发明涉及一种张力滚珠旋压方法，属于金属管材旋压成型技术领域。背景技术[0002]滚珠旋压是一种连续的局部多点塑性变形成形工艺，属于强力旋压范畴。其成形区相对较小，力学载荷较小且沿周向对称,通过滚珠旋压加工而成的管件壁厚可达0.04-0.2毫米,壁厚差允许为5微米,长径比为30-60,尺寸精度非常高，因而广泛