[發明專利]帶環向內加強筋曲母線薄壁殼體的內旋壓成形工藝

有效

• 申請號: 201711327852.1
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108145381B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 馬世成;王東坡;王振杰
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21D22/14
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 余長江

本發明提供一種帶環向內加強筋曲母線薄壁殼體的內旋壓成形工藝，內旋壓成形工藝包括如下步驟：①旋壓毛坯預成形，根據裝卡方式不同在旋壓毛坯的大端或者是小端要成形出外凸或是內凸的工藝環；②退火，消除旋壓毛坯預成形時產生的內應力；③旋壓，共有兩種裝卡方式，旋壓毛坯小端裝卡固定或大端裝卡固定；裝卡方式不同，毛坯的形狀尺寸有區別；④機加。本發明提供的內旋壓成形工藝可以實現批量生產帶環向內加強筋曲母線薄壁殼體，采用簡單的強旋工藝代替了復雜的普旋工藝，產品的精度提高，縮短生產周期，簡化機加工藝。

技術領域

本發明屬于旋壓成形技術領域，具體涉及一種帶環向內加強筋曲母線薄壁殼體的內旋壓成形工藝。

背景技術

帶環向內加強筋曲母線薄壁結構是機械設備零部件設計時常用的結構形式，該結構形式的零部件能夠顯著提高零部件剛度、強度，減輕重量。該結構形式的零部件的內外型面一般以曲母線形、橢球形等復雜曲面為主，帶環向內加強筋，薄壁壁厚一般在1.5mm～3mm，直徑一般為Φ300mm～Φ600mm。

該類零部件具有結構復雜，加工難度大、材料利用率低、合格率低等難點，例如采用鍛件車銑加工，其材料利用率僅為10～20％左右；同時由于壁厚很薄，剛度非常低，機械加工也很困難，難以滿足批量生產的需求。此外，若采用鑄件的話，雖然材料利用率得到提高，但對于厚度只有1.5mm～3mm的零部件，在鑄造砂眼、疏松等各種鑄造缺陷的影響下，零部件合格率很低，且機械性能無法滿足使用要求。因此，對于帶環向內曲母線薄壁殼體類零部件成形方法首選旋壓成形工藝。

《航天制造技術》2006年12月第6期“帶內加強筋曲母線零部件旋壓成形技術”中介紹了采用剪切強旋結合加熱外旋壓工藝制造帶環向內加強筋曲母線薄壁殼體，旋壓加工完成后，為了把旋制的零部件卸下，芯模必須設計成分體式；并且每加工一個零部件，芯模必須裝卸一次，加工周期長，效率極低；零部件帶著模具進行外型面機加，脫模時需要進行加熱，由于加熱過程中控制溫度的均勻性難度較大，脫模后零部件容易產生變形，外型面精度顯著降低。

因此，需要提供一種針對上述現有技術不足的改進技術方案。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中存在的帶環向內加強筋曲母線薄壁結構零部件的加工周期長、加工效率極低的問題缺陷，而提出一種帶環向內加強筋曲母線薄壁殼體的內旋壓成形工藝，用于成形帶環向內加強筋曲母線薄壁殼體。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種帶環向內加強筋曲母線薄壁殼體的內旋壓成形工藝，所述內旋壓成形工藝包括如下步驟：

步驟一，旋壓毛坯預成形：依次采用卷板焊和機加的方法制造出旋壓毛坯；所述旋壓毛坯的形狀為回轉體，母線為由多段直線組成的折線；并根據后期裝卡方式的不同而選擇在所述旋壓毛坯的大端或者是小端成形出外凸或是內凸的工藝環；

步驟二，退火：采用退火工藝，消除步驟一中的所述旋壓毛坯預成形時產生的內應力；

步驟三，旋壓：所述帶環向內加強筋曲母線薄壁殼體內旋壓成形時，經過退火后的所述旋壓毛坯固定安裝在所述旋壓模具內型腔內，并確定旋壓毛坯的裝卡方式進行旋壓；

步驟四，機加：所述旋壓毛坯經過旋壓后的工件的內外型面不用再進行加工；所述工件的長度方向有一定的工藝余量，在車床上通過工裝把所述工件找正后，并將所述工件長度方向上的工藝余量機加掉即可。

在如上所述的內旋壓成形工藝，優選，步驟三中，所述裝卡方式為所述旋壓毛坯小端裝卡固定或所述旋壓毛坯大端裝卡固定。