[发明专利]一种薄壁锥形件旋压加工方法

说明书

本发明涉及一种薄壁锥形件旋压加工方法，该加工方法首先是选取合适厚度的铝合金板材并对铝合金板材进行落料、冲孔，成形出与锥形件的小端内孔形状相吻合的结构，并进一步冲压形成圆片状的毛坯，通过判断锥形件的半锥角a/2是否大于15°采取不同的加工工艺，若半锥角a/2大于15°则采取直接旋压成型的方法制备得到锥形件成品；若半锥角a/2小于等于15°则采用四次旋压成型的方法加工得到锥形件成品，且对四次旋压成型过程中各次旋压过程的壁厚减薄率进行了严格控制，利于提高产品的尺寸精度，降低表面粗糙度，且该加工方法从大锥角锥形件到小锥角锥形件均适用，能够满足批量生产的要求，具有较强的实用性和经济性。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种薄壁锥形件旋压加工方法。

背景技术

轴对称空心锥形件广泛应用于军工产品，在民用产品中也时有见到，如风帽零件。风帽零件是一种典型的薄壁且壁厚不相等的深锥零件，零件精度要求较高，且对加工过程中零件表面的划伤、压痕等均有严格的要求。针对该类薄壁且壁厚不相等的深锥零件，传统的加工方法主要是深拉加工和车削加工。深拉加工是将平板毛坯先拉深成圆筒形毛坯，然后经过多道次拉深和变薄拉深逐步成形锥形，最后通过整形达到产品要求，该方法尽管生产效率高、材料利用率高、零件的生产成本低，但毛坯中间需多次清洗、退火工序，并且拉深和变薄拉深后的零件壁厚难于满足产品的要求。车削加工是针对毛坯逐步车削成形，该加工工艺容易控制，零件各尺寸容易保证，能获得较高的合格率，但材料利用率低、加工工序多、生产效率低、劳动强度大、生产成本高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种薄壁锥形件旋压加工方法，该旋压加工方法首先对铝合金板材进行落料、冲孔，成形出与锥形件的小端内孔形状相吻合的结构，进一步冲压成圆片状的毛坯，并针对半锥角a/2是否大于15°设计有不同的加工工艺，特别是针对半锥角a/2小于等于15°的锥形件采取了四次旋压成型工艺，且对各次旋压过程中的壁厚减薄率进行了严格的控制，利于提高产品的尺寸精度，降低表面粗糙度。本发明提供的薄壁锥形件旋压加工方法从大锥角锥形件到小锥角锥形件均可适用，能够满足批量生产的要求，具有较强的实用性和经济性。

一种薄壁锥形件旋压加工方法，该加工方法包括如下步骤：

S1、选取合适厚度的铝合金板材并对铝合金板材进行落料、冲孔，成形出与锥形件的小端内孔形状相吻合的结构，并进一步冲压形成圆片状的毛坯，若锥形件的半锥角a/2>15°采用直接旋压成型，即进入步骤S2，若锥形件的半锥角a/2≤15°则采用四次旋压成型，即进入步骤S3；

S2、采用双旋轮旋压机将步骤S1中的毛坯直接旋压成锥形件，经过退火、表面处理后得到锥形件成品；

S3、第一次旋压，在双旋轮旋压机上对毛坯进行第一次旋压，第一次旋压的壁厚减薄率为50%-55%之间；

S4、第二次旋压，在双旋轮旋压机上对步骤S3中旋压后的毛坯进行第二次旋压，第二次旋压的壁厚减薄率为7%-11%之间；

S5、第三次旋压，在双旋轮旋压机上对步骤S4中旋压后的毛坯进行第三次旋压，第三次旋压的壁厚减薄率为37%-40%之间；

S6、第四次旋压，在双旋轮旋压机上对步骤S5中旋压后的毛坯进行第四次旋压，第四次旋压将壁厚旋压至要求尺寸得到锥形件，锥形件经过退火、表面处理后得到锥形件成品。

进一步的，所述铝合金板材的厚度等于锥形件壁厚与半锥角a/2正弦函数的比值。

进一步的，所述双旋轮旋压机的芯模转速为450 r/min -500r/min，进给量为0.1mm/r -0.3mm/r。

进一步的，步骤S3、步骤S4及步骤S5中，所述双旋轮旋压机的芯模转速为500r/min，进给量为0.3mm/r；步骤S6中所述双旋轮旋压机的芯模转速为450 r/min，进给量为0.1mm/r。