[發明專利]一種管筒形工件內接觸式旋軋方法

有效

• 申請號: 202010867683.6
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111842741B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 趙春江;許鐿巍;李天寶;李華英;仇云龍
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: B21H1/18
• 分類號: B21H1/18
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張換君

本發明公開一種管筒形工件內接觸式旋軋方法，具體按照如下步驟操作:將要進行加工的管筒形坯料套設在芯模上，使芯模和管筒形坯料中心軸線重合；將環筒形模具開始同向旋轉，芯模沿中心軸線方向給進；管筒形坯料進入環筒形模具，對管筒形坯料進行旋軋，將未加工端加工成成品。本發明的環筒形模具旋軋方法采用模具內表面與管筒形工件外表面進行旋軋加工，工作面為環筒形模具的內圓弧環面，與管筒形坯料接觸變形區有更大的包角，材料有更小的周向變形和徑向變形速率，同時有較大的金屬軸向延伸率，是一種經濟、快速成形薄壁回轉體零件的技術。

技術領域

本發明涉及旋壓和軋制成型技術領域，尤其涉及一種管筒形工件 內接觸式旋軋方法。

技術背景

管筒形工件的旋壓或者軋制技術一般是通過旋轉模具使金屬受 力位置由點到線，由線到面，同時在某個方向給予一定的壓力使金屬 材料沿著這一方向變形和流動而形成設定的形狀。現有旋壓機和軋機 多為變形模具的外表面與工件外表面接觸，其旋輪或軋輥與管筒形工 件的坯料接觸變形區接觸包角小，易產生縱向裂紋及表面產生明顯波 紋等缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種管筒形工件內接觸式旋軋方法，以解決 上述現有技術存在的問題，能夠實現同時有較大的金屬軸向延伸率， 是一種經濟、快速成形薄壁回轉體零件的技術。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種管筒 形工件內接觸式旋軋方法，具體按照如下步驟操作:

步驟1、將要進行加工的管筒形坯料套設在芯模上，使所述芯模 和管筒形坯料中心軸線重合；

步驟2、將環筒形模具開始旋轉，所述芯模沿中心軸線方向給進； 所述管筒形坯料進入環筒形模具；所述環筒形模具的環狀曲面與所述 管筒形坯料外表面接觸，且沿所述管筒形坯料徑向壓入，壓入深度形 成減薄量Δt；對所述管筒形坯料進行旋軋，將未加工端加工成成品端；

步驟3、將所述管筒形坯料通過所述環筒形模具完成旋軋。

優選的，將管筒形坯料與芯模的共同中心軸線設為X1，將所述 環筒形模具的軸線設為X2。

優選的，所述環筒形模具為環形旋輪。

所述步驟2中的旋軋具體為：所述環狀曲面與所述管筒形坯料 的接觸面形成接觸最低點與接觸最高點，接觸最低點向所述管筒形坯 料中心軸線做垂線，以垂足O為原點，所述管筒形坯料中心軸線為x 軸建立三維旋軋坐標系；z軸與所述接觸最高點形成加工角α；

將所述環筒形模具做空間轉動，所述環筒形模具的中心軸線在三 維旋軋坐標系的x軸上的投影夾角形成調整角β，在z軸上的投影夾 角形成送進角γ。

優選的，步驟2在步驟1形成減薄量Δt后可同時進行，不存在 先后順序。

所述環狀曲面的最小內徑d需滿足：d·cosβ與d·cosγ二者中小 者大于所述管筒形坯料未加工端外徑。

所述送進角γ與環筒形模具的轉速n、所述環筒形模具與管筒形 坯料相對進給線速度v有關，表示為：

所述管筒形坯料與環筒形模具沿各自中心軸向同向旋轉。

所述加工角α的角度為10°-40°；調整角β的角度為±20°；送 進角γ的角度為±5°。

本發明公開了以下技術效果：1.本發明通過同時或者單獨改變減 薄量Δt、調整角β和送進角γ來實現旋軋工藝，并改變加工角。