一种小锥度筒形件复合旋压加工方法.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CN106734481A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611094314.8(22)申请日2016.12.02(71)申请人西安航天动力机械厂地址710025陕西省西安市田王街特字一号14号(72)发明人杨延涛曹学文赵琳瑜罗卉方拓王少奇王鹏伟辛磊波师宝钢(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人慕安荣(51)Int.Cl.B21D22/16(2006.01)B21D37/10(2006.01)B21D51/10(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种小锥度筒形件复合旋压加工方法(57)摘要一种小锥度筒形件复合旋压加工方法，结合板料普旋成形锥形件以及薄壁直筒形件旋压成形原理，采用正向旋压成形小锥度筒形件预制坯后反向旋压成形小锥度薄壁筒形件，使旋压毛坯内型面锥度及尺寸与旋压模具外形面贴合程度较好，装配精度较高，在反向旋压过程中，由于旋轮径向力与轴向力的存在，该旋压毛坯随旋压模具以相近线速度转动。该旋压毛坯的设计方法充分考虑了反向旋压成形特点以及锥形旋压毛坯的受力特点，通过旋压毛坯内型面贴合以及旋压过程径向力、轴向力存在向心分力的特点，有效的减小了旋压过程中毛坯打滑现象，提高旋压筒形件内表面表观质量。CN106734481ACN106734481A权利要求书1/2页1.一种小锥度筒形件复合旋压加工方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，制作模胎体：所述模胎体为中空回转体，分为安装段和工作段；所述工作段的圆周表面为工作面；该工作面为锥面，并且该工作面的半锥角根据公式(1)确定：公式中：ψ为模胎体工作面的半锥角；为小锥度筒形件的半锥角；所述模胎体的中心有阶梯状的通孔；所述通孔位于模胎体安装段一端的孔径大于工作段的孔径，步骤2，小锥度筒形件旋压毛坯制备；步骤3，工装安装：所述的工装安装包括安装旋压模具和旋轮；Ⅰ安装旋压模具，将旋压模具中的模胎体安装端端面锥孔与旋压机的主轴配合，并通过双头螺栓1紧固连接；Ⅱ旋轮安装，采用双旋轮同步反向旋压方法，使用R8/30°双锥面结构的旋轮，将旋轮攻角调整至与旋压模具模胎体曲母线垂直，旋轮能够转动自如，保证旋轮圆角半径位置转动一圈，圆跳动≤0.15mm；步骤4，正向旋压参数设定：旋压机主轴转速为80～120r/min，轴向进给速度为80～120mm/min，；根据工艺要求设定小锥度筒形件旋压毛坯的减薄量；根据旋压机的刚性及旋轮的回弹量确定旋轮4与模胎体工作面之间的旋压间隙；步骤5，安装旋压毛坯：将所述小锥度筒形件旋压毛坯套装于模胎体上，并使小锥度筒形件旋压毛坯小端内表面与模胎体小端外表面贴合；步骤6，正向旋压加工：径向保持旋轮与模胎体工作面之间的旋压间隙不变；按设定的旋压工艺参数进行小锥度筒形件预制坯正向旋压加工；旋压过程中进行冷却与润滑，冷却液流量≥200L/min，加工完成后卸料，得到小锥度筒形件预制坯；步骤7，退火处理：小锥度筒形件预制坯进行退火处理；退火处理的温度为700～740；保温时间为70～90min；保温结束后随炉降温；步骤8，反向旋压参数设定：设定旋压机主轴转速为80～120r/min，轴向进给速度为80～120mm/min；根据工艺要求设定小锥度筒形件预制坯的减薄量；根据旋压机的刚性及旋轮的回弹量确定旋轮与模胎体工作面之间的旋压间隙；步骤9，安装小锥度筒形件预制坯：将所述小锥度筒形件预制坯套装于模胎体上，并使小锥度筒形件预制坯小端内表面与模胎体小端外表面贴合，使其余部位的小锥度筒形件预制坯与模胎体工作面之间的装配间隙≤0.15mm；步骤10，反向旋压加工：径向保持旋轮与模胎体工作面之间的旋压间隙不变；采用双旋轮同步反向旋压对小锥2CN106734481A权利要求书2/2页度筒形件预制坯进行旋压加工；旋压过程中进行冷却与润滑，冷却液流量≥200L/min；得到小锥度筒形件的半成品；步骤11，后续处理：反向旋压试验结束后，对得到的小锥度筒形件半成品进行后续处理，得到小锥度筒形件。2.如权利要求1所述小锥度筒形件复合旋压加工方法，其特征在于，所述安装段位于工作段的大外径一端；并且所述模胎体安装段端面孔口的内表面为锥面；在所述安装段端面均布有双头螺栓的安装孔；所述安装段内孔的锥面与旋压机主轴的外圆周锥面配合。3.如权利要求1所述小锥度筒形件复合旋压加工方法，其特征在于，所述模胎体小外径端的外径比小锥度筒形件小外径端的内径小20～30mm，作为试旋加工及机加切边的余量。4.如权利要求1所述小锥度筒形件复合旋压加工方法，其特征在于，所述小锥度筒形件旋压毛坯内表面为锥面，并且该锥面的半锥角θ根据公式(2)确定：θ＝(1.5～2)ψ(2)公式中：为小锥度筒形件