[發明專利]一種封頭件的均勻加熱旋壓裝置及旋壓方法

有效

• 申請號: 202011243868.6
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112474980B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 朱利軍;孫家鑫;李新和
• 申請（專利權）人: 長沙超旋機械科技有限責任公司
• 主分類號: B21D22/14
• 分類號: B21D22/14;B21D37/16;B21D43/00;B21D51/44
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 周孝湖

本發明公開了一種封頭件的均勻加熱旋壓裝置及旋壓方法，旋壓裝置包括旋壓支座和壓板，壓板用于將待成形工件固定在旋壓支座的上端開口處，旋壓裝置還包括工件底部支承件、加熱組件和可伸縮支承復位組件，工件底部支承件可上下運動地設置在旋壓支座的內腔中，加熱組件固定連接在工件底部支承件的下端，可伸縮支承復位組件安裝在旋壓支座內，可伸縮支承復位組件與工件底部支承件連接，以在成形工件時對工件底部支承件提供向上的支承力并在工件取出后使工件底部支承件和加熱組件復位。該旋壓裝置及旋壓方法工件成形過程中工件變形處加熱溫度均勻、穩定，并且能夠有效地緩解工件底部下沉現象的發生。

技術領域

本發明涉及工件旋壓成形技術領域，具體而言，涉及一種大型薄壁封頭件無模旋壓的均勻加熱旋壓裝置及旋壓方法。

背景技術

隨著中國航天工業的不斷發展，對大型封頭件的需求越來越廣，大型薄壁封頭作為燃料貯箱的關鍵組成部件，對燃料貯箱的容量、強度起到了關鍵性作用。傳統的瓜瓣焊接的成形工件在焊縫處力學性能始終處于不穩定狀態，傳統的旋壓加工方法極易產生局部減薄甚至加工破裂等缺陷。

專利文獻CN201410570884.4，大徑厚比大弓高比封頭沖旋成型裝置及沖旋方法和專利文獻CN201710394315.2，大型薄壁封頭件無模旋壓成型工藝，提出了一種整體無模旋壓工藝及其相應的旋壓機床裝備。然而，在實際旋壓過程中，由于貯箱封頭形狀越來越復雜，在成型過程中往往需要進行加熱旋壓，目前封頭旋壓采用的加熱方式是用火焰等加熱，具體實施是對封頭局部進行手持噴火加熱。由于火焰溫度較高，且溫差較大，又是采用人工操作，故該方法存在明顯加熱溫差大、工件受熱不均勻且是局部受熱，而許多材料在旋壓過程中能承受的加熱溫度帶較窄，使用火焰局部加熱容易出現過加熱狀態，會嚴重影響最終成型件的成形精度和力學性能。

另外，工件在無模旋壓過程中，由于工件下部沒有模具，實際會出現工件底部下沉的現象，也就是工件底部的實際尺寸深度大于理論深度，也會影響工件的成形精度。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種封頭件的均勻加熱旋壓裝置及旋壓方法，該旋壓裝置及旋壓方法在工件成形過程中工件變形處加熱溫度均勻、穩定，并且能夠有效地緩解工件底部下沉現象的發生。

為了實現上述目的，本發明提供了一種封頭件的均勻加熱旋壓裝置，旋壓裝置包括旋壓支座和壓板，壓板用于將待成形工件固定在旋壓支座的上端開口處，旋壓裝置還包括工件底部支承件、加熱組件和可伸縮支承復位組件，工件底部支承件可上下運動地設置在旋壓支座的內腔中，加熱組件固定連接在工件底部支承件的下端，可伸縮支承復位組件安裝在旋壓支座內，可伸縮支承復位組件與工件底部支承件連接，以在成形工件時對工件底部支承件提供向上的支承力并在工件取出后使工件底部支承件和加熱組件復位。

進一步地，加熱組件包括支承梁、安裝板和加熱元件，支承梁固定連接在工件底部支承件的下端，安裝板安裝在支承梁上，且安裝板圍繞設置在工件底部支承件的外周，加熱元件安裝在安裝板上。

進一步地，安裝板水平設置；加熱元件為電加熱元件。

進一步地，工件底部支承件為一倒置的第一筒體，支承梁固定連接在第一筒體的下端，安裝板和加熱元件的高度低于第一筒體上沿的高度。

進一步地，安裝板上設有多圈加熱元件，多圈加熱元件與第一筒體同圓心設置，且多圈加熱元件的直徑不相等。

進一步地，旋壓支座的內壁上沿豎直方向安裝有多根滑軌，支承梁的數量為多根，多根支承梁的端部分別通過一滑塊滑動安裝在一根滑軌上，多根滑軌沿旋壓支座的內壁周向均布設置，多根支承梁沿第一筒體周向均布設置。

進一步地，可伸縮支承復位組件包括第一彈簧、倒置的第二筒體、第二彈簧和倒置的第三筒體，第一筒體套設在第二筒體的外部，第一彈簧設置在第一筒體和第二筒體之間，第二筒體套設在第三筒體的外部，第二彈簧設置在第二筒體和第三筒體之間，第三筒體的底部固定安裝在旋壓支座的底板上。