[发明专利]双面复杂筋特征结构件一体化成形装置及成形方法

说明书

一种双面复杂筋特征结构件一体化成形装置，包括：机架、转动设置于机架上的滚筒成形装置以及设置于滚筒成形装置内的支撑机构，本发明具有用于成形筒形件外表面复杂筋的外模具内表面带有复杂筋特征，用于成形筒形件内表面复杂筋的内模具外表面带有复杂筋特征；本发明可以通过两种不同的加载方式实现筒形结构件的成形。

技术领域

本发明涉及的是一种金属成形领域的技术，具体是一种双面复杂筋特征结构件一体化成形装置。

背景技术

现有的强力旋压技术通过将旋压机的普通芯模换成带有纵横向内筋的芯模，通过强力旋压成形过程，将坯料变形区的金属流向纵横向筋位置，从而形成圆筒坯料内壁的纵横向筋。由于纵横向内筋的形成，坯料变形区金属的流动规律将不再等同于普通筒形件的强旋成形，使得成形过程的变形机理更加复杂，相应的各个工艺参数对强力旋压的影响也会随之变化，不能够按照普通的筒形件的强旋规律进行选择；另外在强力旋压加工过程中，易出现龟裂和裂纹现象，并且在多道次成形旋压过程中，首道次成形效果良好，但是后面道次成形中出现裂纹；此外，在成形结束需要退轮时，工件端部的内筋处易出现裂纹，并且芯模安装拆卸繁琐；强力旋压技术尚不能旋出双面带复杂筋特征的结构件。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种双面复杂筋特征结构件一体化成形装置，具有用于成形筒形件外表面复杂筋的外模具内表面带有复杂筋特征，用于成形筒形件内表面复杂筋的内模具外表面带有复杂筋特征；本发明可以通过两种不同的加载方式实现筒形结构件的成形。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种双面复杂筋特征结构件一体化成形装置，包括：机架、转动设置于机架上的滚筒成形装置以及设置于滚筒成形装置内的支撑机构。

所述的滚筒成形装置包括：由外而内依次设置的外滚筒、内滚筒、外模具和内模具。

所述的转动设置，通过设置于滚筒成形装置外部的至少一个支撑辊实现，该支撑辊与滚筒成形装置的外部转动接触用于在加工时提供动力和支撑整个滚筒成形装置，支撑辊独特的设计方式，能够很好的限制滚筒成形装置的轴向移动。

所述的支撑辊优选为三个且均布于滚筒成形装置的外部，在加工过程中能够很好的保证整个滚筒成形装置轴向位置。

所述的支撑机构为活动支撑模块或固定支撑模块，其中：

活动支撑模块包括：液压系统和与之相连的工作辊，该工作辊的边部设有用于限制内滚筒的轴向移动的下凹台阶，液压系统穿过机架置于滚筒成形装置中央位置。

所述的工作辊通过连接装置与液压系统相连，该连接装置包括：单活塞杆液压进行装置和连接杆，通过连接装置控制工作辊径向进给，实现在加工时渐进挤压的过程。

固定支撑模块包括：液压系统和与之相连的下压轴以及与下压轴相接触的楔形模块，该楔形模块包括互相固定连接的楔形块、下压块和滑块，通过楔形块和下压块将下压轴的竖直方向的压力和位移转化为径向方向的压力和位移。

所述的下压块的圆弧半径小于内模具的内壁半径，从而保证下压块与滚筒成形装置中的内模具为线接触，并在加工过程中通过配合下压轴的下压和滚筒成形装置轴向转动，从而保证下压块在每一道次加工时渐进挤压所有内模具。

所述的外模具为分段式多片结构，每片模具插入式固定于内滚筒和筒形结构件之间且其内表面上设有复杂筋特征，具有复杂筋特征的内表面则与筒形结构件外表面紧密贴合以保证在装入滚筒成形装置中复杂筋特征的连贯性。

所述的内模具为分段式多片结构，每片模具插入式固定于筒形结构件内侧且其外表面上设有复杂筋特征，内模具具有复杂筋特征的外表面与筒形结构件内表面紧密贴合以保证在装入滚筒成形装置中能够实现复杂筋特征的连贯性。