[發明專利]一種基于超低溫加工的合金管件旋壓成形工藝

在審

• 申請號: 202010585420.6
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111822573A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 李鳴;趙欣;王榮祥;沈一洲
• 申請（專利權）人: 江蘇華陽管業股份有限公司
• 主分類號: B21D22/16
• 分類號: B21D22/16;B21D37/16
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 滕敏

1.一種基于超低溫加工的合金管件旋壓成形工藝，其特征在于，包括以下步驟：

1）選取合適壁厚和合適管徑的合金管件為旋壓加工材料；

2）將合金管件套在芯模上，固定芯模和合金管件的相對位置；

3）將合金管件和芯模裝夾到旋轉主軸上，在安裝過程中控制管件和芯模的水平放置，并在管坯尾端安裝尾頂，用尾頂支撐芯模的非夾持端，實現對管坯在旋壓成形過程中軸向跳動的控制；

4）選擇合適的旋輪直徑、旋輪圓角半徑、旋輪進給量、主軸轉速、旋壓路徑和尾頂拉力，對合金管件進行旋壓成形加工；在整個旋壓加工過程中，尾頂對管坯施加軸向拉力，控制管坯的軸向跳動，加工區域采用超低溫冷卻加工方式，降低成形溫度至超低溫范圍，改善加工區域的摩擦狀態；

5）旋壓程序完成后退出旋輪、卸下尾頂，將合金管件從芯模上取下，通過銑切的方式切除余料，獲得最終成形合金管件。

2.根據權利要求1所述的基于超低溫加工的合金管件旋壓成形工藝，其特征在于，步驟1）中的合金管件為鋁合金、鎳基高溫合金、純鈦管。

3.根據權利要求1所述的基于超低溫加工的合金管件旋壓成形工藝，其特征在于，步驟3）中的尾頂運動方向和材料的流動方向保持一致。

4.根據權利要求1所述的基于超低溫加工的合金管件旋壓成形工藝，其特征在于，步驟4）中的旋輪直徑為120~360 mm，旋輪圓角半徑為2-10 mm，旋輪進給量為0.1~3.0 mm/r，主軸轉速為400~800 r/min。

5.根據權利要求1所述的基于超低溫加工的合金管件旋壓成形工藝，其特征在于，步驟4）中的尾頂軸向拉力可控，通過對管坯施加的軸向拉力實現對材料軸向流動的控制，避免管件成形彎曲或者厚度不均勻。

6.根據權利要求1所述的基于超低溫加工的合金管件旋壓成形工藝，其特征在于，步驟4）中旋輪對合金管件進行多道次的旋壓成形，在整個旋壓加工過程中，通過液氮內噴式注口向冷卻加工區域輸送液氮，液氮內噴式注口與合金管件之間形成超低溫加工腔體，實現-100℃ 到-200℃的超低溫加工環境；與此同時主軸帶動管坯高速運動，旋輪軸向往復運動，旋輪沿管坯軸向運動一個往復為一個道次；旋輪軸向運動速度為300-800 mm/min，每道次旋輪單邊壓下量為0.1-2 mm，旋輪進給量為0.1-1.5 mm/r，尾頂從第三道次開始對管坯施加軸向拉力，旋輪往復運動結束可以實現合金管件的旋壓成形，并保持壁厚不變。

7.根據權利要求1所述的基于超低溫加工的合金管件旋壓成形工藝，其特征在于，步驟5）中的最終成形管件壁厚均勻無彎曲，與原始母材壁厚的誤差在±5%以內。