[发明专利]一种内旋压成形方法

说明书

本发明提出一种内旋压成形方法，采用内旋压技术结合张力旋压技术，通过张力旋压的引入解决了采用传统的内旋压成形，工件过长，工件外表面与模具接触面积过大，摩擦力大，工件无法脱模的问题，实现了长筒体的高效、快速、精密、低成本成形。

技术领域

本发明涉及一种内旋压成形方法，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1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的长筒形产品的内旋压成形方法。

本发明的技术解决方案：一种内旋压成形方法，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依据筒体减薄率计算确定，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、根据筒体减薄率分配原则确定毛坯厚度t1，

筒体减薄率分配原则为不超过极限减薄率；

A1.2、确定毛坯的理论长度L，

根据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、利用公式确定毛坯外径φD，其中ΦD₁为最终产品的外径，ε为旋压胀径量，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。

加工：将从厂家采购的无缝管材通过车削方法加工成预定尺寸、形状，带有外凸工艺环一端要求连接环两侧面均相对毛坯外表面具有较高的垂直度，另一端外圆可倒角，便于毛坯安装。

毛坯加工尺寸、精度要求可以如下，也可根据具体需要进行调整：

外凸工艺环厚度：一般为6mm；

外凸工艺环外径：毛坯外径φD+12mm

外凸工艺环两侧面相对毛坯外表面垂直度：一般为0.1mm