[實用新型]一種正向旋壓壓圈

有效

• 申請號: 201220208983.4
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN202591339U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 詹梅;石豐;郭靖;楊合
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B21D22/16
• 分類號: B21D22/16
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術領域

本發明屬于旋壓加工領域，具體是一種隨旋輪轉動的筒形件正向旋壓壓圈。

背景技術

筒形件正向旋壓是用于成形高精度薄壁筒形件的一種連續局部塑性成形方法，具有旋壓力小、生產效率高、勞動強度小等特點。在筒形件正向旋壓工藝中，筒形坯料一端通過夾持裝置與芯模固定并使筒形坯料軸線與芯模軸線重合，通過芯模的主動轉動帶動坯料與芯模的同步轉動。旋輪沿芯模軸向向筒形坯料另一端做直線進給運動，使筒形坯料厚度減薄長度伸長形成薄壁長筒形件。

但是在筒形件正向旋壓末期，由于坯料尾端材料受的約束較少，材料流動相對自由，尾端材料流動會產生擴徑形成類似喇叭口的缺陷使旋壓過程無法繼續進行。對于上述情況，通常的處理方法是加大坯料軸向的加工余量，使旋輪不旋到坯料的尾端，并在旋壓結束后將尾端產生的喇叭口用機械加工的方法切除。這顯然會降低材料的利用率，增加成本。因此，采取措施抑制喇叭口的形成，增加旋壓成形段長度，對于提高材料利用率，降低成本，尤其是對于貴重金屬而言，具有極為重要的意義。

目前，在現有技術中，針對筒形件正向旋壓末期尾端產生的喇叭口的處理方法除了以上所述的在坯料尾端預留一定的加工余量并在旋壓后用機加的方法切除外，還有通過在旋壓完成后，附加多道次的縮口旋壓工序來收縮并消除工件尾端的喇叭口，但此多道次縮口工序會極大的延長生產周期，較低工作效率，而且在對工件尾端喇叭口進行縮口時，尾端材料極易發生失穩，嚴重時會產生起皺或破裂。綜上所述，現有的技術中尚未提出能有效地，針對性地抑制筒形件正向旋壓尾端喇叭口的方法。針對這一現狀，本發明提出了能在筒形件旋壓過程中有效抑制坯料尾端喇叭口的裝置。

發明內容

為了防止筒形件正向旋壓過程中尾端產生喇叭口，增加旋壓件長度，提高材料利用率，降低成本，本發明提出了一種正向旋壓壓圈。

本發明包括旋輪芯軸、旋輪、壓圈和擋板；其中，旋輪芯軸的一端為壓圈安裝段，旋輪芯軸另一端為該旋輪芯軸與旋壓機的旋輪座連接的旋輪座配合段，該旋輪座配合段的外徑與旋輪座上安裝孔的內徑相同；在旋輪芯軸壓圈安裝段與旋輪座配合段之間是旋輪安裝段；在旋輪安裝段與旋輪座配合段鄰接處有徑向凸出的定位凸臺；壓圈套裝在所述壓圈安裝段上，并且通過擋板螺釘將擋板固定在壓圈和旋輪芯軸的端面上；旋輪套裝在所述旋輪安裝段上，并通過旋輪螺釘固定在旋輪芯軸上定位凸臺的端面上；所述旋輪芯軸、旋輪、壓圈和擋板的軸線重合，并在旋輪座進給機構的帶動下一同沿直線在軸向做進給運動；

壓圈為無底直筒形件，其長度為坯料壁厚的10～20倍；壓圈的外徑通過公式（1）確定；

d_p=d_r-2Δt-(0.2～0.4)t₀??????（1）

其中，d_p為壓圈外徑，d_r為旋輪外徑，Δt為坯料壁厚道次減薄量，t₀為筒形坯料的初始壁厚。

本發明所提出的一種防止筒形件正向旋壓尾端喇叭口的裝置的裝配步驟如下：

第一步：將旋輪套在旋輪芯軸的旋輪安裝段上，并使其與旋輪芯軸的定位凸臺相連的端面與旋輪芯軸的定位凸臺貼合，然后用螺栓將旋輪與旋輪芯軸的定位凸臺聯接。

第二步：將壓圈套在旋輪芯軸的壓圈安裝段上。

第三步：將擋板置于旋輪芯軸壓圈安裝段的端部，并通過六角螺釘將擋板與壓圈和旋輪芯軸壓圈安裝段連接起來。

本發明所提出的裝置中的壓圈在旋壓過程中能對旋輪前方鼓起的坯料產生向內的徑向擠壓作用，從而限制旋輪前方材料向外的徑向流動，促進加工過程中材料沿軸向流動，抑制未旋壓區坯料的擴徑，使筒形件成形過程中變形平穩，最終在旋壓末期達到防止坯料尾端喇叭口產生的作用。此外，對于不同的壁厚減薄量，采用本發明只需通過更換不同外徑的壓圈保證壓圈和坯料外表面之間的初始間隙并使初始間隙為（0.1～0.2）t₀，t₀為筒形坯料的初始壁厚。此初始間隙能夠防止在旋壓初始階段壓圈和坯料外表面不必要的接觸而產生的摩擦。并且本發明結構簡單，易于制造加工，便于更換壓圈。最終通過試驗發現，當在某種相同的工藝條件下進行單道次旋壓時，普通的筒形件正向旋壓可使旋壓件的有效成形段長度達坯料原始軸向長度的1.5倍，而采用本發明所提出的裝置進行筒形件正向旋壓所能達到的旋壓件有效成形段長度為坯料原始軸向長度的2倍，由此證明本發明所提出的裝置最終能達到抑制喇叭口產生，增加旋壓件的有效成形段，提高材料利用率的目的。

附圖說明