[发明专利]一种带内环加强筋的筒体内旋压成形方法

说明书

本发明提出本发明提出一种带内环加强筋筒体的内旋压成形方法，采用内旋压技术结合张力旋压技术，通过内旋压的方式实现了加强筋的快速成形，解决了采用外强力旋压工艺成形而导致的必须采用分瓣模具、模具成本高、生产效率低等问题；本发明可实现在同一条轴线上实现两种轴向运动，为内旋压、张力旋压复合工艺采用牵引机构提供运动空间，实现了内旋压牵引机构和旋轮机构共轴线且相互独立运动，为实现复合旋压工艺提供了保证。

技术领域

本发明涉及一种带内环加强筋的筒体内旋压成形方法，属于旋压成形技术领域。

背景技术

外旋压是一种传统的旋压工艺技术，采用外旋压技术可以生产长度长、带有外加强筋的筒形回转体零件，具有效率高、可进行加热旋压、可加工曲母线形及锥形零件等特点。但是，外旋压模具长度要求长于产品长度，制造难度大、装调精度低、生产成本高，最重要的是，采用外强力旋压工艺成形带有内环向加强筋的产品必须采用分瓣模具，每生产一件产品必须重新拆装模具，生产效率极低，不适合批量生产，已经无法满足国防工业产品低成本、高效率、高精度、高质量的要求。

内旋压技术是一种较新的旋压技术，采用内旋压技术可生产带有内环向加强筋的筒形回转体零件，具有产品精度高、成品率高、生产效率高等特点，具有一定的先进性。但是，内旋压技术模具长度要求长于产品长度，制造难度大、装调精度低、生产成本高，最重要的是，采用此工艺仅能生产长度在1m以内的产品，如果产品过长，工件外表面与模具接触面积过大，摩擦力大，工件将无法脱模，无法应用于国防工业发展所需的大直径高精度长筒形零件的生产。

现有的内旋压设备如图10所示，(其中旋压机床身01、芯模02、旋轮03、工件04、平衡轮机构05、螺钉06、压料环07、旋轮臂08、侧向滑架09)所示，采用侧向L型悬臂式单旋轮内旋压机构，旋轮03的轴、径向进给均通过侧向滑架09带动固连在其上的L型旋轮臂08在电机驱动下整体轴、径向移动实现，旋轮臂过长，单轮旋压刚性极低，无法实现自动对心旋压，并且旋压力较小，无法进行厚壁难成形材料的旋压加工，无法满足高精产品的加工。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种高效率、高精度、低成本、可以使用较短环状芯模即可连续成形较长尺寸带有多个内环向加强筋的长筒形的内旋压成形方法。

本发明的技术解决方案：一种带内环加强筋的筒体内旋压成形方法，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；

毛坯壁厚t1依据加强筋段和蒙皮段减薄率计算确定，毛坯长度根据体积不变原则并考虑预留工艺余量由产品综合计算所得，其外径φD依据内旋压胀径规律确定。

具体设计通过以下步骤实现：

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安装定位余量，另一端预留工艺余量，防止口部变形剧烈影响产品精度；一般安装定位余量为40mm左右，工艺余量为20～40mm。

A1.3、利用公式ΦD＝ΦD₁-ε-ζ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，ζ为毛坯与模具间隙，其中旋压胀径量与材料物理性能有关，可通过试验摸索确定，而毛坯与模具间隙一般取0.4～0.6mm。