[發明專利]一種用于控制直筒件形狀精度的收徑旋壓方法

有效

• 申請號: 202011281201.5
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112317588B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 王北平;韓冬;寧蒙川;劉朝陽;王兆楠;王軍鋒;楊建鋒;陸小蕊
• 申請（專利權）人: 西安航天動力機械有限公司
• 主分類號: B21D22/16
• 分類號: B21D22/16
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 云燕春

一種用于控制直筒件形狀精度的收徑旋壓方法，屬于塑性成型加工領域；首先在設計模具時引入旋壓擴徑量，然后采用專用旋壓模具進行旋壓?熱處理?旋壓?熱處理?旋壓；通過設定旋壓擴徑量△δ，將直筒的加工成型精度提高了15％以上，同時保證加工效率提高了50％；將三次旋壓和兩次熱處理交替進行，同時將末次旋壓進給比控制在0.8～1.3mm/r，末次旋壓減薄率控制在30％～40％，能夠實現高精度旋壓。

技術領域

本發明屬于塑性成型加工領域，具體涉及一種用于控制直筒件形狀精度的收徑旋壓方法。

背景技術

薄壁、弱剛性是直筒形旋壓件的結構特點，隨之而來的就是生產制造過程中圍繞形狀精度質量問題采取預防、糾正措施控制加工變形問題，實現高精度制造目標。

在旋壓制造領域，薄壁筒形件的圓度、直線度精度控制一直都是工程技術人員的重點關注對象，也是影響產品高質量制造的關鍵因素。下面圖1是包含直線度a1、圓度a2精度要求的直筒形旋壓件結構示意，直線度與圓度是衡量旋壓圓筒質量的關鍵指標。直筒形旋壓件材料可以是：高合金超高強度馬氏體時效鋼、低合金超高強度鋼、合金結構鋼、沉淀硬化不銹鋼等。

控制直筒形旋壓件形狀精度的現有技術是：旋壓工藝人員依據已有經驗，對影響工件形狀精度的工藝參數——旋壓減薄率、進給比、旋輪形狀等因素進行綜合施治，以期達到形狀精度控制效果；由于加工調試過程效率低，導致精度低不能滿足薄壁筒形件的加工要求。

何艷斌等的《旋壓件成形質量及其控制參數》(發表于《機電工程技術》2005年第34卷第9期)一文就影響旋壓件尺寸精度質量的關鍵因素——旋壓減薄率、進給比、旋輪形狀等進行了分析闡述。此技術是在旋壓模具直徑尺寸既定條件下進行的，沒有形成旋壓圓筒“擴徑量(指旋壓后工件內壁與模具表面母線之間的雙邊間隙)”概念，亦即在產品研制初期的旋壓工藝設計層面未能制定“擴徑量”控制目標，因此無法在保證效率的同時達到精度要求。

現有技術存在問題歸結起來是以下3點：

⑴傳統的圓筒旋壓工藝以“擴徑旋壓”理念為指導，即為了單純保證工件旋壓后方便卸料

沒有制定旋壓擴徑量控制目標的工藝方案而失去了圓筒旋壓形狀精度控制基礎。

⑵在沒有制定旋壓擴徑量的前提下，圓筒旋壓模具直徑設計尺寸存在盲目性，一旦模具直徑設計值過小，旋壓工藝實施過程中為了達到圓筒直徑φD(或φd)精度控制勢必帶來較大擴徑量，實際表現為擴徑量大于0.6mm，某些產品甚至達到了1.0mm以上，直接造成形狀精度超差。這就是旋壓過程中由于模具對筒段塑性變形區域缺乏約束而導致圓筒形狀精度降低的直接原因。

⑶針對旋壓圓筒直線度、圓度控制不達標問題，工藝人員在旋壓模具尺寸既定條件下依靠自身經驗多次反復優化工藝參數，多數情況下的優化次數在3次以上；有的產品即使多次優化工藝參數后，圓筒形狀精度仍不達標，此時就需重新設計加工新模具，改進技術方案。

發明內容

要解決的技術問題：

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種用于控制直筒件形狀精度的收徑旋壓方法，通過引入擴徑量控制目標值，并結合符合直筒形件旋壓加工要求的工藝參數設定，解決了圓筒旋壓模具直徑尺寸設計取值的盲目性問題；提高了加工成型的效率和精度。

本發明的技術方案是：一種用于控制直筒件形狀精度的收徑旋壓方法，其特征在于具體步驟如下：

步驟一：設定旋壓擴徑量△δ，旋壓擴徑量是指直筒的內徑和旋壓模具的雙邊間隙；