[发明专利]一种组合旋压成形工艺

说明书

本发明涉及旋压成形技术领域，具体涉及一种组合旋压成形工艺。首先在旋压机上对坯料进行铲旋工艺，坯料受第一尾顶和第一芯模夹持，第一旋轮从坯料的边缘开始起旋并沿着坯料的径向进给，将一定厚度的坯料铲向第一芯模并与第一芯模的外侧壁上贴合，形成内筒；然后更换工装，在旋压机上对坯料进行普通旋压工艺，坯料受第二尾顶和第二芯模夹持，第二芯模为圆筒状结构，第二芯模的内径大于内筒的外径，避免干涉，第二旋轮从坯料的后方起旋，将位于第二芯模以外的坯料压到第二芯模的外侧壁上，形成外筒，这样最终的工件就具有内筒、外筒两个结构特征。本发明可以一体化成形结构复杂的多筒形工件，简化制备流程，提高生产效率且工件成品精度高。

技术领域

本发明涉及旋压成形技术领域，具体涉及一种组合旋压成形工艺。

背景技术

复杂的多级筒形件广泛具有广泛应用，如涡喷涡扇发动机火焰筒，对于多级筒形件，传统的制造方式是筒形结构通过卷板工艺旋制备，后经过焊接工艺将不同尺寸的内外筒焊合，采用传统工艺制备的复杂多筒形结构焊缝多，难以满足空天领域严苛的工作条件要求，且制备流程复杂，生产效率低。

旋压技术是一种用于各种筒、锥体异形体的旋压成型壳体的加工技术。铲旋工艺作为旋压技术的一种，可以用来成形结构简单的单筒形工件，但是不适用于成形结构复杂的多级筒形件。

发明内容

针对现有技术中成形多级筒形件的工艺制备流程复杂、生产效率低、工件成品精度差的不足，本发明的目的在于提供一种组合旋压成形工艺，可以一体化成形结构复杂的多级筒形件，简化制备流程，提高生产效率且工件成品精度高。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种组合旋压成形工艺，包括如下步骤：

S1、将坯料通过第一芯模安装在旋压机上，坯料夹持在第一芯模和第一尾顶之间，第一芯模的外侧壁为圆柱面，通过第一旋轮对坯料进行铲旋，第一旋轮从坯料厚度方向的中间位置起旋，第一旋轮将部分坯料铲到第一芯模的外侧壁上以成形出内筒；

S2、重新更换工装，将步骤S1中成形出的坯料通过第二芯模安装在旋压机上，坯料夹持在第二芯模和第二尾顶之间，第二芯模具有内孔，内筒位于第二芯模的内孔中，第二芯模的外侧壁为圆柱面，通过第二旋轮对坯料进行普通旋压，第二旋轮从坯料远离内筒的一端起旋，第二旋轮将位于第二芯模以外的坯料挤压到第二芯模的外侧壁上以成形出外筒；

S3、将步骤S2中得到的坯料从旋压机上拆下，得到具有内筒、外筒结构特征的多级筒形件。

本技术方案中，坯料是一个圆形的光板，首先在旋压机上对坯料进行铲旋工艺，坯料受第一尾顶和第一芯模夹持，第一旋轮从坯料的边缘开始起旋并沿着坯料的径向进给，将一定厚度的坯料铲向第一芯模并与第一芯模的外侧壁上贴合，形成内筒；然后更换工装，在旋压机上对坯料进行普通旋压工艺，坯料受第二尾顶和第二芯模夹持，第二芯模为圆筒状结构，第二芯模的内径大于内筒的外径，避免干涉，第二旋轮从坯料的后方起旋，将位于第二芯模以外的坯料压到第二芯模的外侧壁上，形成外筒，这样最终的工件就具有内筒、外筒两个结构特征，一体成形，无需焊接，简化制备流程，提高生产效率且工件成品精度高。

本发明还进一步设置为：所述坯料为单一材质的板材。通过本设置，坯料可以是单一材质，这样成型出的内筒、外筒也是同一材质。

本发明还进一步设置为：所述坯料为复合板。通过本设置，坯料也可以是不同材质的复合板，复合板通过爆炸焊接或轧制复合工艺得到，这样内筒、外筒就可以是不同的材质，以适用于更多的场合。例如复合板为双层板，双层板的材质不同，其中一层板用于成形内筒，另一层板用于成形外筒，从而可根据产品应用的具体工况来定制，如涡喷发动机火焰筒，内筒的工作温度高，用于成形内筒的一层坯料可采用高温合金GH4169，外筒工作温度低于内筒，但起到结构支撑作用，为了节约成本，用于成形外筒的另一层坯料可采用高温不锈钢310S，大大节约了制造成本。