[发明专利]周向波形件的整体成形方法

说明书

本发明公开了一种周向波形件的整体成形方法，周向波形件包括筒形段以及与筒形段连接的波形段，包括以下步骤：将圆板料进行拉深，形成具有法兰边的筒件；将筒件的法兰边翻边成周向波形裙状，以获得预成形的波形段；将筒件的筒底切除，以获得成形的筒形段；将预成形的波形段沿径向挤压，使波形段最终成形，从而获得周向波形件。本发明的周向波形件的整体成形方法，最终加工成的周向波形件为整体成形件，无需焊接，从而避免焊接过程中发生变形，周向波形件的型面的成形精度和尺寸精度均得到提高，还提高了加工效率。

技术领域

本发明涉及周向波形件加工技术领域，特别地，涉及一种周向波形件的整体成形方法。

背景技术

周向波形件包括筒形段以及与筒形段连接的波形段，材料为GH4169，厚度为1mm，轮廓精度要求0.5。波形段展开后的大端的长度约为2980mm，小端长度为1278mm，大端长度约为小端长度的2.33倍。由于尺寸跨度大、精度要求高且壁薄易变形无法采用传统冲压成形方法控制拉伸及收缩变形并保证两端尺寸。目前，周向波形件采用分段拼焊的工艺方法，先将单瓣波瓣加工成形，再通过多条焊缝将多瓣波瓣焊接连接成波形段；最后将波形段与筒形段沿周向焊接连接。因零件为薄壁成形件，焊缝数量多引起的变形就大，型面尺寸精度较低，质量控制难度大，且加工周期长、零件成本高。

发明内容

本发明提供了一种周向波形件的整体成形方法，以解决现有的采用分段拼焊加工成的周向波形件焊缝数量多，且焊接过程中变形而导致型面尺寸精度较低的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种周向波形件的整体成形方法，周向波形件包括筒形段以及与筒形段连接的波形段，包括以下步骤：将圆板料进行拉深，形成具有法兰边的筒件；将筒件的法兰边翻边成周向波形裙状，以获得预成形的波形段；将筒件的筒底切除，以获得成形的筒形段；将预成形的波形段沿径向挤压，使波形段最终成形，从而获得周向波形件。

进一步地，将圆板料拉深成具有法兰边的筒件之前，还包括以下步骤：根据周向波形件的设计尺寸，确定具有法兰边的筒件的设计尺寸；根据具有法兰边的筒件的设计尺寸，确定圆板料的尺寸。

进一步地，确定筒件的设计尺寸，包括以下步骤：根据周向波形件的筒形段的设计尺寸和筒底切除量，确定筒件的筒体部分的设计尺寸；根据周向波形件的波形段的母线设计长度、周向波形件的筒形段的设计直径、波形段的切边余量以及筒形段与波形段之间的圆角过渡段的尺寸，确定筒件的法兰边的设计尺寸。

进一步地，确定圆板料的尺寸，包括以下步骤：根据具有法兰边的筒件的尺寸，获得筒件的表面积；根据筒件的表面积和法兰边的表面积，确定圆板料的尺寸。

进一步地，将圆板料拉深成具有法兰边的筒件前，根据圆板料的尺寸和具有法兰边的筒件的设计尺寸，确定圆板料拉深成具有法兰边的筒件的拉深次数。

进一步地，将圆板料拉深成具有法兰边的筒件，包括以下步骤：将圆板料进行第一次拉深，获得预成形的具有法兰边的筒件；将预成形的筒件进行第二次拉深，使法兰边进一步拉宽，且筒件的筒体部分进一步拉深成形，根据拉深次数需要重复多次拉深，直至筒件的尺寸与设计尺寸相符，从而获得最终成形的具有法兰边的筒件。

进一步地，通过拉深模具将圆板料进行第一次拉深，在开始阶段拉深模具中用于法兰边拉深成型处的压边间隙等于圆板料厚度的1.1倍，进而在拉伸过程中将压边间隙逐渐增大至圆板料厚度的1.2倍及以上。

进一步地，波形段的预成形加工，包括以下步骤：将筒件的法兰边向内翻成周向波形裙状，且翻边形成的波谷处的母线与筒件的轴线相平行。

进一步地，波形段最终成形采用整体成型模具以成形的筒形段进行定位，进而进行波形段的最终冲压成形，从而获得周向波形件。