[发明专利]厚径比小于3‰的薄壁封头高精度旋压成形方法

摘要

厚径比小于3‰的薄壁封头高精度旋压成形方法，它涉及一种封头的旋压、成形工艺。本发明的目的是为解决航天器上的封头尺寸较大、壁厚较薄、尺寸精度要求高、成形难度大，特别是厚径比小于3‰的薄壁封头旋压成形难度更大的问题。本发明开动旋压机使旋轮在自转的同时沿着预先输入程序的轨迹作轴向和径向运动，同时旋压机主轴带动芯模和板坯进行自转，当旋轮旋到距边缘20mm时使之自动退出，此时翻边部分第一道次旋压结束；然后用气焊枪对外缘法兰进行加热处理以消除加工硬化。本发明的有益效果是：只需一台设备，一次性安装板坯便可完成旋压成形，因而成形精度很高。可以成形出厚径比小于3‰、壁厚小于等于1mm的高精度薄壁大尺寸封头。

主权项

1、一种厚径比小于3‰的薄壁封头高精度旋压成形方法，其特征在于它是通过以下步骤实现的：一、芯模的选择：芯模材料选用强度和硬度很高的中碳钢或工具钢，芯模的一端为平面，芯模的另一端为外形与封头内部形状一致的深碟形面，平面一端的中心开有一个锥形盲孔，此锥形盲孔与旋压机主轴配合，其锥形盲孔周围均匀分布至少两个螺纹盲孔和一个躲避盲孔，螺纹盲孔用于与旋压机主轴的固定，躲避盲孔用于躲避主轴上的螺栓，位置与主轴上的螺栓一致；深碟形面顶部为球冠面，为了方便板坯的固定在球冠面的顶端加工有一个直径小于30mm的平面，此平面中心周围均匀分布至少两个盲销孔，盲销孔的内部安装定位销，用于板坯的径向定位；二、压盖的选择：压盖为焊接件，材料选用强度和硬度很高的合金钢，压盖的一端为凹球面，凹球面的形状尺寸与封头外形一致，凹球面的中心周围开有与芯模上定位销相对应的盲孔，用于躲避芯模上的定位销；压盖另一端的中心处开有一个盲孔，此盲孔用于与旋压机尾顶配合；三、进行球冠部分的成形：把板坯中心开两个定位孔后放置到芯模端部安装的两个定位销上，开动旋压机尾座，使尾顶和芯模将板坯夹紧，在板坯靠近旋轮的一侧涂上润滑剂以减小摩擦，开动旋压机使旋轮自转的同时沿着预先输入程序的轨迹作轴向和径向运动，同时旋压机主轴带动芯模和板坯进行自转，当旋轮旋到球冠部分与转角部分的交点时，按照程序的指令自动退出，自此，球冠部分的剪切旋压结束；四、进行翻边部分的成形：首先将旋压机尾座退回，将压盖套在尾顶上，再次开动旋压机尾座，使压盖和芯模将板坯夹紧，并在板坯的外表面涂上润滑剂；开动旋压机使旋轮在自转的同时沿着预先输入程序的轨迹作轴向和径向运动，同时旋压机主轴带动芯模和板坯进行自转，此时的起旋点与上一阶段的结束点相同，当旋轮旋到距边缘20mm时使之自动退出，此时翻边部分第一道次旋压结束；然后用气焊枪对外缘法兰进行加热处理以消除加工硬化，待其冷却之后涂上润滑剂，接着进行第二道次的旋压，操作过程与第一道次相同，只是旋轮轨迹不同，以后各道次操作过程均与第二道次相同，只是旋轮轨迹不同；五、成形过程完成之后，退回旋压机尾座，将板坯制成的工件从芯模上取下，采用手工或机械加工方法将工件外缘法兰边切掉，整个封头成形过程结束。