[发明专利]大型横高筋薄壁环件多道次多向旋轧成形方法

权利要求书

1.一种大型横高筋薄壁环件多道次多向旋轧成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将环形毛坯和环形推板套在约束模上，关于环形毛坯轴向中面对称的两旋轮分别与毛坯两端面紧密接触，使约束模和环形毛坯之间产生作用力，保证约束模能带动环形毛坯和旋轮稳定旋转；

S2、约束模绕自身轴线做旋转运动，并带动环形毛坯和旋轮绕各自轴线做旋转运动，同时两旋轮沿轨迹做进给运动，使环形毛坯产生连续局部塑性变形直至整体成形，其成形分三个阶段：

S21、第一成形阶段；通过控制两旋轮运动轨迹和进给速度，对环形毛坯的侧壁进行多道次轴向旋轧成形；旋轧过程中，两旋轮沿轴向从环形毛坯两端向中间运动，侧壁处产生轴向压缩、径向延伸的塑性变形，从而在环形毛坯的外周面上形成一条横筋；

S22、第二成形阶段；通过控制两旋轮运动轨迹和进给速度，对第一阶段挤出的横筋进行多道次径向旋轧成形；旋轧过程中，横筋厚度逐渐减小、高度逐渐增加，从而达到预设的形状；

S23、第三成形阶段；通过控制两旋轮运动轨迹和进给，对环形毛坯的横筋以外部分进行多道次轴向旋轧成形；旋轧过程中，两旋轮沿轴向从环形毛坯横筋向两端运动，横筋以外部分厚度不断减薄、轴向高度逐渐增加，从而达到预设的尺寸要求；

S3、当成形件形状为目标横高筋薄壁环件时，约束模停止转动，两旋轮退回到初始位置，并通过环形推板将制得的目标横高筋薄壁环件从约束模上推出。

2.根据权利要求1所述的大型横高筋薄壁环件多道次多向旋轧成形方法，其特征在于，在步骤S1中，环形毛坯的内径等于目标大型横高筋薄壁环件的内径D₁，环形毛坯的高度h远小于约束模的高度，环形毛坯的外径为D₂；环形毛坯的外形尺寸通过式(1)计算得到：

其中，大型横高筋薄壁环件的横筋以外部分厚度为t，大型横高筋薄壁环件上端面到横筋上端面的距离为a，大型横高筋薄壁环件下端面到横筋下端面的距离为b，横筋高度为c，横筋厚度为f。

3.根据权利要求1所述的大型横高筋薄壁环件多道次多向旋轧成形方法，其特征在于，在步骤S1中，旋轮进给时其端面与水平面之间的夹角θ满足：其中，m为旋轮架到旋轮端面的距离，d为旋轮直径。

4.根据权利要求2所述的大型横高筋薄壁环件多道次多向旋轧成形方法，其特征在于，在步骤S1中，环形推板的内径等于约束模的外径，环形毛坯端面与环形推板之间的间隙e满足：

5.根据权利要求2所述的大型横高筋薄壁环件多道次多向旋轧成形方法，其特征在于，在步骤S21中，当旋轮轴向进给时，左、右两旋轮进给速度的比值为当旋轮径向进给时，左、右两旋轮的进给速度始终相等。

6.根据权利要求1所述的大型横高筋薄壁环件多道次多向旋轧成形方法，其特征在于，在步骤S22中，当两旋轮轴向、径向进给时，其速度始终相等。

7.根据权利要求2所述的大型横高筋薄壁环件多道次多向旋轧成形方法，其特征在于，在步骤S23中，当旋轮轴向进给时，左、右两旋轮进给速度的比值为旋轮径向进给时，左、右两旋轮的进给速度始终相等。