[发明专利]一种多道次增量滚压成形工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属塑性成形技术领域，特别涉及一种多道次增量滚压成形工艺。

背景技术

随着能源问题的凸显和环境污染日益加剧，减阻技术的研究对降低能耗、提高能源利用率具有重要意义和实用价值。在航空航天领域，一种表面沟槽结构的应用可以很好的减少紊流对机体表面的摩擦力，使用具有沟槽结构的风扇、压缩机和涡轮叶片会减少相当大的能源消耗，达到节约能源的目的，其中起决定性因素的是沟槽的几何形貌。为了获得这种表面沟槽结构，一般采用电化学加工、激光加工或增量滚压成形等工艺对板材进行加工，根据设计轧辊的不同形状尺寸，可以得到不同截面形状的表面沟槽结构，如梯形，半圆形，锯齿形，刀刃形等。

经过研究发现：在相同条件下，脊峰厚度最薄的刀刃状沟槽结构的减阻效果最好。即，脊峰厚度越薄，减阻效果越好。但是脊峰厚度越薄，轧制时其局部变形量越大，其变形抗力也越大。而通常的增量成形工艺只能轧制出一种尺寸形状的沟槽结构，并且由于材料的回弹和高变形抗力的制约，通常的增量滚压成形工艺不能通过一次轧制工序直接轧制出理想的沟槽结构。因此，为获得具有最佳减阻效果的沟槽结构，需要一种能够轧制出理想沟槽结构的工艺。

发明内容

从而，本发明提供了一种多道次增量滚压成形工艺，该工艺能够获得具有理想脊峰厚度和高度的沟槽结构。

为达到以上目的，本发明提供了如下的技术方案：一种多道次增量滚压成形工艺，即通过一对带有多个孔型的轧辊对实验板材的某一位置进行多次滚压变形，每滚压一次，步进一个道次，直到完成所有道次的滚压变形，以获得具有理想脊峰厚度和高度的沟槽结构。

进一步，所述轧辊需根据多道次增量滚压成形工艺的道次量开设相应的几个孔型，开设的孔型最后能够滚压出具有理想脊峰厚度的沟槽结构。

进一步，所述多次滚压变形即实验板材经过轧辊的第一个孔型滚压后为一次滚压变形，经过一次步进后，在实验板材的同一部位进行第二个孔型的滚压，以此类推，直到完成所有道次孔型的滚压。

本发明有如下的有益效果：本发明能够获得具有理想脊峰厚度和截面形状的沟槽结构，该结构能够获得更好的减阻效果；经过多道次增量滚压后，获得的沟槽结构致密、组织改善、性能提高。

附图说明

图1是本发明的一个示例性实施例的轧辊示意图。

图2是本发明的一个示例性实施例的一种多道次增量滚压成形的轧制工艺图。

图3是本发明的一个示例性实施例的成形流程图。

具体实施方式

以下对本发明的示例性实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明的示例性实施例中的附图，对本例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本示例性实施例是三道次增量滚压成形工艺。首先制作出如图1所示的用于三道次增量滚压成形工艺的轧辊，然后对实验板材进行三道次增量滚压成形如图2所示，可以得到具有理想脊峰厚度和高度的沟槽结构。

本发明的一个示例性实施例的成形流程如图3所示，第一道次增量滚压步骤S110显示轧辊对实验板材的第一次滚压后，获得了一道截面形状为三角形的沟槽结构；S110完成后，轧辊步进一步，第二道次增量滚压步骤S120显示轧辊对实验板材的第二次滚压后，获得了新一道截面形状为三角形的沟槽结构，并将第一道沟槽结构的截面形状滚压成拱形；S120完成后，轧辊步进一步，第三道次增量滚压步骤S120显示轧辊对实验板材的第三次滚压后，获得了新一道截面形状为三角形的沟槽结构，并将第二道沟槽结构的截面形状滚压成拱形，将第一道沟槽结构的截面形状滚压成圆角梯形。以此类推，所有道次的滚压完成后可以获得具有理想脊峰厚度和高度的沟槽结构。

以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。