[发明专利]一种带内环加强筋的筒体内旋压成形方法

权利要求书

1.一种带内环加强筋的筒体内旋压成形方法，其特征在于，通过以下步骤实现：

第一步，加工一端带有外凸工艺环的直筒形结构的毛坯；

第二步，毛坯去应力处理；

第三步，确定旋压轨迹，

旋压轨迹包括入旋段、定位段、蒙皮段、加强筋段和蒙皮加强筋过渡段；

第四步，复合旋压，

A4.1、将经第二步处理的毛坯安装到旋压设备上，

所述的旋压设备包括主轴箱(1)、模具传动筒(2)、旋轮机构、牵引机构(9)、压料环(10)和数控机床床身(11)，毛坯(5)通过压料环(10)安装在牵引机构(9)上，模具(3)安装在模具传动筒(2)内腔前端，牵引机构(9)带动毛坯轴向运动至模具内；

A4.2、加工入旋段，

牵引机构静止，旋轮机构向主轴方向运动，采用内旋工艺加工入旋段；

A4.3、加工定位段，

牵引机构轴向静止，旋轮机构向主轴方向轴向运动，采用内旋工艺根据带内环加强筋筒体最终产品第一段结构加工定位段；

A4.4、蒙皮段或加强筋段加工，

旋轮机构轴向静止，牵引机构牵引毛坯沿与主轴相反方向轴向运动，旋轮机构采用内旋工艺和张力旋压工艺加工蒙皮段或加强筋段；

A4.5、蒙皮加强筋过渡段加工，

蒙皮加强筋过渡段采用斜坡式轨迹，旋轮机构轴向静止，牵引机构牵引毛坯沿与主轴相反方向轴向运动，旋轮机构采用内旋工艺和张力旋压工艺加工蒙皮加强筋过渡段；

A4.6、根据带内环加强筋筒体最终产品的结构，重复步骤A4.4和A4.5直至完成整个带内环加强筋筒体成形；

第五步，对第四步复合旋压成形的带内环加强筋筒体进行机械加工和热处理。

2.根据权利要求1所述的一种带内环加强筋的筒体内旋压成形方法，其特征在于：所述第一步中毛坯结构通过以下步骤实现：

A1.1、根据蒙皮段和加强筋段减薄率分配原则确定毛坯厚度t1，

蒙皮段和加强筋段减薄率分配原则为蒙皮段减薄率不超过极限减薄率，加强筋段减薄率在保证充分胀径和贴模的同时提高蒙皮段减薄率、降低加强筋段减薄率，直至毛坯厚度统一；

A1.2、确定毛坯的理论长度L，

根据带内环加强筋筒体最终产品结构和步骤A1.1确定的毛坯厚度t1，依据旋压体积不变原则得到毛坯理论长度，毛坯的外凸工艺环一端预留安装定位余量，另一端预留工艺余量；

A1.3、利用公式确定毛坯外径φD，其中ΦD₁为带内环加强筋筒体最终产品的外径，ε为旋压胀径量，为毛坯与模具间隙。

3.根据权利要求1所述的一种带内环加强筋的筒体内旋压成形方法，其特征在于：步骤A4.1中所述旋轮机构包括旋轮头机构(4)、旋轮径向进给结构、旋轮臂(6)、旋臂座(7)和轴向进给结构，牵引机构(9)包括牵引机构转动体(901)、牵引机构转动体轴承(902)、牵引机构座(903)和牵引机构轴向进给结构，模具传动筒(2)安装在数控机床主轴上，模具(3)安装在模具传动筒(2)内腔前端，牵引机构转动体(901)通过牵引机构转动体轴承(902)安装在牵引机构座(903)内，牵引机构座(903)安装在数控机床床身(11)的导轨上，毛坯(5)通过压料环(10)安装在牵引机构转动体(901)上，牵引机构座(903)通过牵引机构轴向进给结构实现轴向运动，旋轮臂(6)后端与旋臂座(7)固连、前端与旋轮头机构(4)固连，旋轮径向进给结构安装在旋轮臂(6)内腔中，旋轮头机构(4)与旋轮径向进给结构连接，旋臂座(7)安装在数控机床床身(11)的导轨上，与轴向进给结构连接。

4.根据权利要求3所述的一种带内环加强筋的筒体内旋压成形方法，其特征在于：所述的旋轮头机构(4)由旋轮头主体(406)、楔铁(401)和三组周向均匀分布的旋轮组件组成，每组旋轮组件包括支撑滚动体(402)、旋轮(403)、连杆(404)和连杆轴(405)，旋轮头主体(406)与旋轮臂(6)的前端固连，楔铁(401)为截面为三角楔形结构，连杆(404)的一端与支撑滚动体(402)连接、另一端通过连杆轴(405)连接在旋轮头主体(406)上，旋轮(403)安装在连杆(404)中部，支撑滚动体(402)压在楔铁(401)的斜面上，楔铁(401)后端与旋轮径向进给结构固连。