[發明專利]一種大型薄壁殼體的制造方法

在審

• 申請號: 202011433082.0
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112742963A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 韓良;李曉峰;孫楊;劉庭
• 申請（專利權）人: 蕪湖億聯旋壓科技有限公司
• 主分類號: B21D31/00
• 分類號: B21D31/00;B21D22/16;B21D37/16;B21D37/18
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 楊靜

1.一種大型薄壁殼體的制造方法，其特征在于：采用三次擠壓+二次旋壓的成形方法，包括有以下步驟：

步驟一：選取初始圓形鋼管毛坯；

步驟二：擠壓分為三次熱擠壓成形，毛坯局部加熱溫度為1000～1200℃，采用擠壓模具進行擠壓成形，擠壓模具分包括擠壓芯模（1）和凹模型腔（3），擠壓芯模（1）固定在下底座上，凹模型腔（3）固定在上底座上，毛坯鋼管固定在擠壓芯模（1）上，擠壓采用的工藝為反擠壓成形，經過三次熱擠壓成形得到擠壓坯料（8）；

步驟三：三次擠壓后需要進行熱處理，采用正火工藝，將三次熱擠壓后的毛坯裝入正火爐中，加熱至880～920℃，保溫2～3h，出爐后空冷;

步驟四：旋壓采用的是強力旋壓和普通旋壓相結合的工藝，強旋改變了材料的厚度，而普旋只改變材料的形狀，不改變材料的厚度；采用旋壓機進行旋壓，轉接盤（5）連接在旋壓機的主軸（4）上，旋壓芯模（6）與轉接盤（5）連接，擠壓坯料（8）裝夾在旋壓芯模（6）上，有三個旋輪一（9）安裝在旋壓機電機軸上，旋輪的徑向移動由電機控制，三個旋輪一（9）成120°均勻分布；強力旋壓后得到強旋坯料（7），強力旋壓分六道次反向冷旋，每道次的壓下量為1.5～2.5mm，旋壓時主軸（4）帶動旋壓芯模（6）和擠壓坯料（8）一起轉動，主軸轉速為300～350r/min，旋輪一（9）由電機帶動轉動，旋輪一（9）徑向進給速度為100～120mm/min，旋壓時旋輪一（9）不移動，主軸（4）移動，因此工件的軸向進給速度由主軸的移動速度控制，主軸（4）的移動速度為80～100mm/min，旋輪一（9）和主軸（4）的運動軌跡按強旋坯料（7）外輪廓形狀；

步驟五：進行普通旋壓，采用普旋模具，旋壓芯模（6）更換成普旋芯模（10）與轉接盤（5）相連接，將三個旋輪一（9）更換成三個旋輪二（13），同時需要增加尾頂（12），防止工件在普旋芯模（10）上甩動，增強工件加工時的穩定性；將強旋坯料（7）安裝在普旋芯模（10）上，三個旋輪二（13）仍成120°均勻分布；普通旋壓分七道次反向冷旋，每道次壓下量為1.5～2.5mm，主軸（4）轉速為300～350r/min，旋輪二（13）徑向進給速度為100～120mm/min，主軸（4）的移動速度為80～100mm/min，旋輪二（13）和主軸（4）的運動軌跡按普旋坯料（11）外輪廓形狀，普旋后得到普旋坯料（11），最后通過機加工后得到該薄壁殼體最終的成品。

2.如權利要求1所述一種大型薄壁殼體的制造方法，其特征在于：所述步驟一毛坯鋼管的內徑為D為100～500mm，壁厚為2T，T為殼體最薄尺寸，長度為0.6～0.8L，L為殼體長度；所述步驟二三次熱擠壓成形使得殼體頭部局部厚度達到3～4T以上，頭部內徑縮小到0.4～0.5D；所述步驟三為正火出爐；所述步驟四強力旋壓將壁厚為2T的擠壓坯料（8）旋壓到壁厚為T為8～15mm，坯料長度由0.6～0.8L增長至L；所述步驟四普旋后殼體尾部內徑由D收縮到D-15～D-40mm左右，殼體尾部壁厚仍為T，只改變尾部形狀，尾部由圓弧連接。

3.如權利要求1所述一種大型薄壁殼體的制造方法，其特征在于：所述步驟二三次熱擠壓成形前擠壓時擠壓芯模（1）和凹模型腔（3）涂有石墨等配制而成的潤滑劑。

4.如權利要求1所述一種大型薄壁殼體的制造方法，其特征在于：所述步驟三強力旋壓旋輪一（9）和主軸（4）的位移和運動速度由程序控制；步驟四普通旋壓旋輪二（13）和主軸（4）的位移和運動速度由程序控制。