[发明专利]心形曲锥异形薄壁筒体无缝成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄壁筒体的无缝成型方法，属于冷压加工成型技术领域。

背景技术

金属筒体的无缝成型通常有爆炸成型、水压成型、挤压成型及旋压成型等方法。但是，这些方法均局限于规则薄壁件。三维不规则金属成型技术在早期美国专利(3728886)斜削管成型方法中有介绍。此外，在申请号为200510002034.5、名称为《内沟型凸轮筒的制造方法》的发明专利申请中也有披露。但显然，上述专利申请文献公开的技术均不适合心形曲锥异形薄壁筒体之类三维不规则合金筒体的无缝成型。可以说，至今对于薄壁三维不规则合金筒体产品的无缝成型尚无可用于批生产的解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的局限性，提出一种适用于批生产的心形曲锥异形薄壁筒体无缝成型方法。

为了解决以上技术问题，申请人经过试验研究，归纳出本发明心形曲锥异形薄壁筒体无缝成型方法的如下步骤：

1)、落料——根据成型后的零件壁厚，下好相应厚度的圆板坯料；

2)、预成型——借助内腔为圆台形的成型模，将圆板坯料旋压成圆台形；

3)、初成型——在圆台底开孔后，借助内腔为圆锥管的成型模，将开孔圆台形工件旋压成相应的圆锥筒；

4)、压槽——将截面为心形的锥形内型模由大端逐步插入圆锥筒，同时借助m形上压模逐渐在圆锥筒上压出相应形状的V形槽；

5)、弧度成型——将截面为心形的带弧度锥形内型模由大端逐步插入压槽后的圆锥筒，同时借助带锥度的m形上压模逐渐将压槽圆锥筒压出相应的弧度；

6)、校形——将行成弧度的工件放入内廓符合成品要求的上下对合模中，加压校正廓形。

以上工艺过程妥善解决了心形曲锥异形薄壁筒体无缝成型的难题，投入批生产后，效率高，质量稳定，因此切实可行。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为图2的A向视图。

图2为本发明一个实施例的心形曲锥异形薄壁筒体结构示意图。

图3为图2的B向视图。

图4为图2实施例的圆板坯料结构示意图。

图5为图2实施例的预成型模结构示意图。

图6为图2实施例的预成型件结构示意图。

图7为图2实施例的初成型模结构示意图。

图8为图2实施例的初成型件结构示意图。

图9为图2实施例的压槽模结构示意图。

图10为图2实施例压槽后工件的结构示意图。

图11为图2实施例的弧度成型模结构示意图。

图12为图2实施例弧度成型后的工件结构示意图。

图13为图2实施例的弧度成型状态示意图。

图14为图2实施例的校型模结构示意图。

图15为图2实施例的校型状态示意图。

图16为图2实施例的校型后工件结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例需要加工出0.08mm壁厚的铝合金无缝心形曲锥异形薄壁筒体(参见图1、2、3)。经反复实验摸索，确定如下具体工艺步骤和参数：

1)、落料——根据成型后的零件壁厚，下好图4所示相应厚度的圆板坯料。坯料根据以下步骤3)的圆锥筒参数确定，其直径φ＝0.6(d+D)πL，式中各字母含义与步骤3)对应：d-锥筒小径，D-锥筒大径，L-锥筒高度。

2)、预成型——借助图5所示内腔为圆台形的成型模，将圆板坯料在旋压机上旋压成圆台形(图6)。圆台形小径为d、大径为(2.6d+3.6D)、高度为L/3，其中：d、D、L分别为步骤3)形成的圆锥筒小径、大径和锥筒高度。

3)、初成型——在圆台底(小端)开孔，孔径为d，借助图7所示内腔为圆锥管的成型模，将开孔圆台形工件旋压成相应的圆锥筒，其小径为d、大径为D、锥筒高度L。锥筒小径d和锥筒大径D分别按照其周长与曲锥异形薄壁筒体两端周长相等确定，即πd和πD分别等于曲锥异形薄壁筒体两端周长。

4)、压槽——用图9中截面为m形上压模a和截面为心形的内模b(槽成型模具)将圆锥状薄壳筒体逐渐套在内模b上，再通过上压模a对圆锥状薄壳筒体加压成型，得到带槽的锥状薄壳筒体，其端面形状如图10c。