[发明专利]带环向内加强筋曲母线薄壁壳体的内旋压成形工艺

说明书

本发明提供一种带环向内加强筋曲母线薄壁壳体的内旋压成形工艺，内旋压成形工艺包括如下步骤：①旋压毛坯预成形，根据装卡方式不同在旋压毛坯的大端或者是小端要成形出外凸或是内凸的工艺环；②退火，消除旋压毛坯预成形时产生的内应力；③旋压，共有两种装卡方式，旋压毛坯小端装卡固定或大端装卡固定；装卡方式不同，毛坯的形状尺寸有区别；④机加。本发明提供的内旋压成形工艺可以实现批量生产带环向内加强筋曲母线薄壁壳体，采用简单的强旋工艺代替了复杂的普旋工艺，产品的精度提高，缩短生产周期，简化机加工艺。

技术领域

本发明属于旋压成形技术领域，具体涉及一种带环向内加强筋曲母线薄壁壳体的内旋压成形工艺。

背景技术

带环向内加强筋曲母线薄壁结构是机械设备零部件设计时常用的结构形式，该结构形式的零部件能够显著提高零部件刚度、强度，减轻重量。该结构形式的零部件的内外型面一般以曲母线形、椭球形等复杂曲面为主，带环向内加强筋，薄壁壁厚一般在1.5mm～3mm，直径一般为Φ300mm～Φ600mm。

该类零部件具有结构复杂，加工难度大、材料利用率低、合格率低等难点，例如采用锻件车铣加工，其材料利用率仅为10～20％左右；同时由于壁厚很薄，刚度非常低，机械加工也很困难，难以满足批量生产的需求。此外，若采用铸件的话，虽然材料利用率得到提高，但对于厚度只有1.5mm～3mm的零部件，在铸造砂眼、疏松等各种铸造缺陷的影响下，零部件合格率很低，且机械性能无法满足使用要求。因此，对于带环向内曲母线薄壁壳体类零部件成形方法首选旋压成形工艺。

《航天制造技术》2006年12月第6期“带内加强筋曲母线零部件旋压成形技术”中介绍了采用剪切强旋结合加热外旋压工艺制造带环向内加强筋曲母线薄壁壳体，旋压加工完成后，为了把旋制的零部件卸下，芯模必须设计成分体式；并且每加工一个零部件，芯模必须装卸一次，加工周期长，效率极低；零部件带着模具进行外型面机加，脱模时需要进行加热，由于加热过程中控制温度的均匀性难度较大，脱模后零部件容易产生变形，外型面精度显著降低。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的带环向内加强筋曲母线薄壁结构零部件的加工周期长、加工效率极低的问题缺陷，而提出一种带环向内加强筋曲母线薄壁壳体的内旋压成形工艺，用于成形带环向内加强筋曲母线薄壁壳体。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带环向内加强筋曲母线薄壁壳体的内旋压成形工艺，所述内旋压成形工艺包括如下步骤：

步骤一，旋压毛坯预成形：依次采用卷板焊和机加的方法制造出旋压毛坯；所述旋压毛坯的形状为回转体，母线为由多段直线组成的折线；并根据后期装卡方式的不同而选择在所述旋压毛坯的大端或者是小端成形出外凸或是内凸的工艺环；

步骤二，退火：采用退火工艺，消除步骤一中的所述旋压毛坯预成形时产生的内应力；

步骤三，旋压：所述带环向内加强筋曲母线薄壁壳体内旋压成形时，经过退火后的所述旋压毛坯固定安装在所述旋压模具内型腔内，并确定旋压毛坯的装卡方式进行旋压；

步骤四，机加：所述旋压毛坯经过旋压后的工件的内外型面不用再进行加工；所述工件的长度方向有一定的工艺余量，在车床上通过工装把所述工件找正后，并将所述工件长度方向上的工艺余量机加掉即可。

在如上所述的内旋压成形工艺，优选，步骤三中，所述装卡方式为所述旋压毛坯小端装卡固定或所述旋压毛坯大端装卡固定。