钛合金圆筒形零件旋压的装置与方法.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(10)申请公布号CNCN103521583103521583A(43)申请公布日2014.01.22(21)申请号201310470220.6(22)申请日2013.09.26(71)申请人内蒙古航天红岗机械有限公司地址010076内蒙古自治区呼和浩特市1052信箱科研处(72)发明人李晓东杨睿智马超(51)Int.Cl.B21D22/14(2006.01)B21D37/10(2006.01)B21D37/01(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称钛合金圆筒形零件旋压的装置与方法(57)摘要本发明涉及钛合金圆筒形零件旋压的装置与方法，包括旋压模具1、旋轮装置4、齿盘装置7及旋压机床，旋压模具1主要用于装卡圆筒形旋压零件10，并在旋压加工中限制材料流动的作用。齿盘装置7是在旋压加工中固定圆筒零件，防止圆筒形旋压零件10与旋压模具1发生相对转动的装置。旋轮装置4是在旋压加工中对圆筒形旋压零件10施加旋压力，使钛合金旋压毛坯发生塑性变形，以使达到所需要形状和尺寸的装置。圆筒形旋压零件10的制备，旋压前，将旋压模具1和圆筒形旋压零件10加热至一定的温度，完成装模过程，之后进行旋压操作，待旋压模具1和圆筒形旋压零件10冷却后，实施拆卸，最终获得高精度、高质量的圆筒形旋压零件10。CN103521583ACN103528ACN103521583A权利要求书1/1页1.一种钛合金圆筒形零件旋压的装置，包括旋压模具(1)、旋轮装置(4)、齿盘装置(7)及旋压机床，其特征在于：所述旋压模具(1)由机床连接部件(2)和圆筒形毛坯安装配合部件(3)组成，机床连接部件(2)与旋压机床主轴连接，将旋压模具(1)安装于旋压机床上，旋压模具(1)在旋压加工中作回转运动；圆筒形毛坯安装配合部件(3)用于安装圆筒形旋压零件(10)；所述旋轮装置(4)由旋轮(5)和旋转机构(6)组成，旋轮(5)安装在旋转机构(6)的旋转轴上，旋转机构(6)安装在旋压机床的滑座上，并由旋压机床带动作进给运动；所述齿盘装置(7)由齿钉(8)和齿盘体(9)组成，安装于旋压模具(1)靠近旋压机床主轴一侧，齿钉(8)安装在齿盘体(9)内侧，用于在旋压时固定卡紧圆筒形旋压零件(10)，防止圆筒形旋压零件(10)与旋压模具(1)的相对转动；所述旋压模具(1)安装上加热好的圆筒形旋压零件(10)，并使圆筒形旋压零件(10)与齿盘装置(7)贴合，旋压时，旋压机床主轴旋转带动旋压模具(1)旋转，旋压模具(1)带动齿盘装置(7)和圆筒形旋压零件(10)旋转，旋轮装置(4)由旋压机床带动作进给运动，当旋轮(5)接触圆筒形旋压零件(10)时，便会在摩擦力的作用下被带动作回转运动，此时轴向旋压力会使圆筒形旋压零件(10)与齿盘装置(7)紧密贴合，在旋压中不会出现相对转动。2.根据权利要求1所述的钛合金圆筒形零件旋压的装置，其特征在于：所述旋压模具(1)是采用热作模具钢制造的。3.根据权利要求1所述的钛合金圆筒形零件旋压的方法，其步骤为：步骤一，制备圆筒形旋压零件(10)的毛坯，车削加工圆筒形旋压零件(10)的毛坯，达到旋压要求；步骤二，将旋压模具(1)加热至300℃以上，并采用加热炉将圆筒形旋压零件(10)的毛坯加热至旋压模具(1)温度的2倍左右，保温2小时以上，圆筒形旋压零件(10)的毛坯的内径尺寸应略大于旋压模具(1)的外径尺寸，完成旋压装模工作；步骤三，安装圆筒形旋压零件(10)的毛坯，在热态下将圆筒形旋压零件(10)的毛坯安装于旋压模具(1)上；步骤四，旋压加工，采用旋压机床对圆筒形旋压零件(10)的毛坯进行旋压加工，旋压加工各道次减薄率应在20％以上，总减薄率在70％以上；步骤五，拆卸圆筒形旋压零件(10)，待旋压模具(1)和圆筒形旋压零件(10)冷却至常温后，将圆筒形旋压零件(10)拆卸下。2CN103521583A说明书1/4页钛合金圆筒形零件旋压的装置与方法技术领域[0001]本发明涉及圆筒形零件旋压的装置与方法，特别涉及大型钛合金圆筒形零件的旋压装置与加工工艺方法。背景技术[0002]钛合金由于其优异的耐腐蚀性能，在冶金、海水淡化、化工设备方面有着非常广泛的应用，如湿法冶金中的阴极辊筒，海水淡化用的蒸发器，化工设备中用的反应容器、换热器等。这些产品大都对零件的耐腐蚀有较高要求，多采用耐腐蚀性较强的钛合金进行制造，形状以圆筒形为主。钛合金圆筒的传统加工方法多为板料卷焊技术，采用卷焊技术虽然能够完成此类圆筒的成形，但是存在较多不足。首先，焊缝区域的化学成分与本体会存在一定的差异，杂质元素相对较多，这会降低焊接区域的耐腐蚀性；其次，焊缝区域由于热变形的不均匀，