[发明专利]一种用于筒形件正向旋压机构

说明书

技术领域

本发明属于旋压加工领域，具体是一种用于筒形件正向旋压机构。

背景技术

筒形件正向旋压是用于成形高精度薄壁筒形件的一种连续局部塑性成形方法，具有旋压力小、生产效率高、劳动强度小等特点。在筒形件正向旋压工艺中，筒形坯料一端通过夹持装置与芯模固定并使筒形坯料轴线与芯模轴线重合，通过芯模的主动转动带动坯料与芯模的同步转动。旋轮沿芯模轴向向筒形坯料另一端做直线进给运动，使筒形坯料厚度减薄长度伸长形成薄壁长筒形件。

但是在筒形件正向旋压末期，由于坯料尾端材料受的约束较少，材料流动相对自由，尾端材料流动会产生扩径形成类似喇叭口的缺陷使旋压过程无法继续进行。对于上述情况，通常的处理方法是加大坯料轴向的加工余量，使旋轮不旋到坯料的尾端，并在旋压结束后将尾端产生的喇叭口用机械加工的方法切除。这显然会降低材料的利用率，增加成本。因此，采取措施抑制喇叭口的形成，增加旋压成形段长度，对于提高材料利用率，降低成本，尤其是对于贵重金属而言，具有极为重要的意义。

目前，在现有技术中，针对筒形件正向旋压末期尾端产生的喇叭口的处理方法除了以上所述的在坯料尾端预留一定的加工余量并在旋压后用机加的方法切除外，还有通过在旋压完成后，附加多道次的缩口旋压工序来收缩并消除工件尾端的喇叭口，但此多道次缩口工序会极大的延长生产周期，较低工作效率，而且在对工件尾端喇叭口进行缩口时，尾端材料极易发生失稳，严重时会产生起皱或破裂。综上所述，现有的技术中尚未提出能有效地，针对性地抑制筒形件正向旋压尾端喇叭口的方法。

发明内容

为了防止筒形件正向旋压过程中尾端产生喇叭口，增加旋压件长度，提高材料利用率，降低成本，本发明提出了一种用于筒形件正向旋压机构。

本发明包括旋轮芯轴、旋轮、压圈、固定套、套筒、一对角接触轴承和轴承端盖；

其中：

所述的旋轮芯轴为五级阶梯轴，分别形成了旋轮座配合段、定位凸台、旋轮安装段、压圈安装段和紧钉螺母安装段；紧钉螺母安装段位于旋轮芯轴的一端，旋轮座配合段位于旋轮芯轴的另一端；压圈安装段位于紧钉螺母安装段内侧；旋轮安装段位于压圈安装段与旋轮座配合段之间，并且该旋轮安装段与旋轮座配合段邻接处有径向凸出的定位凸台；

旋压机的旋轮座套装在旋轮芯轴的旋轮座配合段上；旋轮安装在旋轮芯轴的旋轮安装段上，并固定在旋轮芯轴的定位凸台的端面上；固定套通过一对角接触轴承套装在压圈安装段上，压圈套装在固定套的外圆周上；紧钉螺母套装紧钉螺母安装段上；旋轮芯轴、旋轮和压圈的轴线重合；

旋轮为筒形件强力旋压用的双锥面旋轮；

压圈的长度为坯料壁厚的10～20倍，压圈的外径通过公式（1）确定：

d_p=d_r-2Δt-(0.2～0.4)t₀（1）

其中，d_p为压圈外径，d_r为旋轮直径，Δt为道次减薄量，t₀为筒形坯料的初始壁厚。

所述固定套一端的端板中心有阶梯状通孔，固定套小孔的孔径与旋轮芯轴的旋轮安装段的直径配合，固定套大孔内安放有毡圈；固定套另一端的外圆周表面有径向凸出的法兰边。

本发明的装配过程如下：

第一步：将旋轮套在旋轮芯轴的旋轮安装段上，并使其与旋轮芯轴的定位凸台相连的端面与旋轮芯轴的定位凸台贴合，然后用螺栓将旋轮与旋轮芯轴的定位凸台联接。

第二步：将压圈套在旋轮芯轴的压圈安装段上，然后将带有毡圈的固定套镶嵌于压圈之内，将毡圈套在旋轮芯轴的旋轮安装段上，并使压圈带螺纹孔的端面和固定套的对应端面相贴合。

第三步：将一个角接触轴承套在旋轮芯轴的压圈安装段上并且使其的内圈端面与旋轮芯轴的第三、四级轴形成的轴肩相贴合，使其外圈端面与固定套的对应端面相贴合。然后再依次将套筒和另一个角接触轴承套在旋轮芯轴的压圈安装段上使套筒置于一对角接触轴承的内圈端面之间。

第四步：将两个紧定螺母拧在旋轮芯轴的第五级轴的螺纹上，并使其紧固住角接触轴承的内圈。

第五步：安装轴承端盖，使其直壁部分端面与轴承的外圈端面贴合，法兰部分的端面和固定套的外端面相贴合。

第六步：用六角螺栓通过轴承端盖、固定套和压圈的螺纹孔将三者紧固在一起。