[發明專利]一種電致塑性旋壓加工裝置及加工方法

在審

• 申請號: 201711269621.X
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108015148A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 王海波;唐國翌;錢理敬;宋國林;韓建峰
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: B21D22/16
• 分類號: B21D22/16
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 余敏

本發明公開了一種電致塑性旋壓加工裝置及加工方法。電致塑性旋壓加工裝置包括旋壓機床和脈沖電源；旋壓機床包括主軸、卡盤、電刷、旋壓芯模、頂緊端、小滑板、尾座、旋壓輪和手柄；卡盤安裝于主軸上，卡盤夾持旋壓芯模，頂緊端用于將待加工的坯料壓緊于旋壓芯模上，主軸、卡盤、旋壓芯模及頂緊端的中心線重合，主軸用于帶動卡盤、旋壓芯模、坯料和頂緊端一起旋轉；電刷與卡盤緊密滑動接觸；卡盤與旋壓芯模均可導電；頂緊端與尾座之間絕緣連接；旋壓輪通過手柄絕緣安裝于旋壓機床的小滑板上，旋壓輪與手柄之間可導電；脈沖電源的兩輸出端分別連接電刷和手柄。本發明的加工裝置可適用于難加工金屬的旋壓加工，且加工效果好，加工效率高。

【技術領域】

本發明涉及金屬材料塑性成形中的旋壓加工領域，特別是涉及一種電致塑性旋壓加工裝置及加工方法。

【背景技術】

旋壓加工是金屬材料塑性成形領域一種重要的加工工藝，其通過旋壓輪的進給對隨機床主軸沿同一軸線作回轉運動的坯料加壓，使坯料產生靠向旋壓芯模的連續局部塑性變形，最終使得坯料的外形與旋壓芯模一致，從而得到空心回轉體成品零件。通過旋壓可完成金屬材料塑性成形、縮徑、收口、封底、翻邊、卷邊、壓筋等各種工作，其產品廣泛應用于各行各業，服務于國民生活的方方面面。

目前，金屬材料旋壓加工領域所面臨的一個主要難題是某些難加工金屬材料硬度很大或者加工硬化嚴重，材料成形抗力大，旋壓輪磨損嚴重，使得難加工金屬材料的旋壓加工效率低下，產品質量差，成本高昂。實際生產中，為了降低成形抗力，提高產品質量和加工效率，往往會將被加工材料送入熱處理爐進行軟化退火處理，適當減小材料硬度，增強塑性以提高其旋壓加工性能。但這種熱處理軟化退火增加了額外的工作時間，使得加工效率大為降低、成本升高。與此同時，熱處理軟化退火會在材料表面產生氧化層，由此所帶來的酸洗處理會造成嚴重的環境污染，損害操作工人的身心健康。特別是對于硬度高、硬化率高的難加工金屬材料，以上問題尤為嚴重，加工成本往往會占到成品工件總成本的1/3甚至1/2。因此，開發加工效率高、成本低的環境友好型難加工金屬旋壓加工技術是當前業內的一個主要研究方向。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題是：彌補上述現有技術的不足，提出一種電致塑性旋壓加工裝置及加工方法，可適用于難加工金屬的旋壓加工，且加工效果好，加工效率高。

本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：

一種電致塑性旋壓加工裝置，包括旋壓機床和脈沖電源；所述旋壓機床包括主軸、卡盤、電刷、旋壓芯模、頂緊端、小滑板、尾座、旋壓輪和手柄；所述卡盤安裝于所述主軸上，所述卡盤夾持所述旋壓芯模，所述頂緊端用于將待加工的坯料壓緊于所述旋壓芯模上，所述主軸、卡盤、旋壓芯模及頂緊端的中心線重合，所述主軸用于帶動所述卡盤、旋壓芯模、坯料和頂緊端一起旋轉；所述電刷與所述卡盤緊密滑動接觸；所述卡盤與所述旋壓芯模之間可導電；所述頂緊端與所述尾座之間絕緣連接；所述旋壓輪通過所述手柄絕緣安裝于所述旋壓機床的小滑板上，所述旋壓輪與所述手柄之間可導電；所述脈沖電源的兩輸出端分別連接所述電刷和所述手柄。

一種電致塑性旋壓加工方法，包括以下步驟：S1，在如上所述的加工裝置中，將待加工的坯料夾緊于所述旋壓芯模和頂緊端之間；S2，啟動旋壓機床，通過所述主軸帶動所述卡盤、旋壓芯模、坯料和頂緊端一起旋轉；S3，對所述坯料進行多道次電致塑性旋壓加工，直到所述坯料的外形與所述旋壓芯模一致；S4，關閉旋壓機床，所述主軸停止轉動，撤去頂緊端，取下旋壓后得到的旋壓件。

本發明與現有技術對比的有益效果是：