[发明专利]一种薄底厚外缘的盘类零件的成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄底厚外缘的盘类零件的成形方法。

背景技术

盘类零件主要起传动、连接、支承、密封等作用，如手轮、法兰盘、各种端盖等。对于薄底厚外缘的一些回转体盘类零件（通常其外缘的厚度为板厚的2-5倍），传统的加工工艺为拼焊成形、铸造成形以及锻造机加工。拼焊工艺的材料利用率及生产效率较低，焊接热影响区性能降低，大大降低了零件的整体力学性能。采用整体铸造的方式，铸造工艺中固有的缺陷如气孔、缩松、裂纹等不易控制，而且铸件的力学性能较塑性成形件要低，效率也较低。锻造机加工成形出的零件尽管力学性能良好，但是材料利用率很低，生产效率不高，大大降低了的经济效益。由于零件加工技术及设计理念方面的欠缺，这种外缘较厚的盘类零件，大多依赖于进口。目前国内外有一些采用旋压工艺成形外缘较厚的盘类零件，但成形后坯料外缘上表面容易产生飞边，且无法成形极小圆角，精度无法保证，往往最后还需要增加一道机加工工序。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种薄底厚外缘的盘类零件的成形方法，以提高盘类零件的加工精度和表面质量。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

一种薄底厚外缘的盘类零件的成形方法，所述盘类零件的加工原料为圆形板料，所述圆形板料的厚度为t0；所述圆形板料固定于上芯模和下芯模之间，且上芯模和下芯模带动板料做轴向旋转；在所述圆形板料的上方设置有上旋轮，所述上旋轮由圆形板料带动做被动旋转；在所述圆形板料的径向边缘设置有增厚旋轮；所述增厚旋轮的外周面设置有向内的凹槽，所述凹槽的断面为梯形，所述梯形断面的开角为θ；所述圆形板料需要经过多道次工序的加工，最后一个道次工序定为第n道次工序，第n道次工序的增厚旋轮的槽底的的宽度为tn，其中n为自然数，tn即最终成形的盘类零件的厚度；

每一道次工序的增厚率λ的取值范围为：1.2≤λ≤1.4，则旋压总道次数n、增厚率λ、圆形板料厚度t0和最终成形的盘类零件的厚度tn的关系为：n=log_λ^tn/t0；

在最后一个道次工序中，在圆形板料的下方设置下旋轮，所述上旋轮和所述下旋轮之间的间距Z=tn。

本发明的一种薄底厚外缘的盘类零件的成形方法的特点也在于：

所述上芯模和下芯模的转速为250rpm。

在每一道次工序中，增厚旋轮的进给速度为0.2mm/s。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明公开了一种薄底厚外缘的盘类零件的成形方法，根据零件外缘的厚度和增厚率λ制定出旋压次数n，上芯模1及下芯模3带动圆形板料2轴向旋转，n个增厚旋轮依次径向进给。在增厚过程中，增加上旋轮5来保证每道次旋压增厚后板料外缘上表面始终保持平整，并可以避免飞边的产生。在最后一道次旋压增厚工序中增加下旋轮6，起到整平坯料外缘下端面的作用，上旋轮5与下旋轮6之间的间隙Z为零件外缘所要求的厚度。由于没有飞边产生，就不需要再进行后期的机加工修理飞边，简化了盘类零件的加工工艺。每道次增厚旋轮4轮槽的截面形状为梯形，轮槽设计出开角θ，以保证旋压增厚过程的稳定性。采用本发明生产外缘较厚的盘类零件，零件外缘的上下端面平整，可以成形出极小圆角，成形精度高，力学性能好，材料利用率高，有着很高的应用价值。

本发明的一种薄底厚外缘的盘类零件的成形方法，具有可确保加工成形的盘类零件没有飞边、并能成形极小圆角、成形精度高、无需后期机加工优点。

附图说明

图1是本发明的薄底厚外缘的盘类零件的成形方法的装置的主视图。

图2是本发明的薄底厚外缘的盘类零件的成形方法的装置的俯视图。

图3是本发明的薄底厚外缘的盘类零件的成形方法的增厚旋轮的主视图。

图4是本发明的薄底厚外缘的盘类零件的成形方法的一个实施例中各道次获得的零件平视图。

图1～图4中标号为：1上芯模，2圆形板料，3下芯模，4增厚旋轮，41凹槽，5上旋轮，6下旋轮，7盘类零件，71外缘。

具体实施方式