[發明專利]一種金屬筒形件內軋擠壓成形裝置及成形方法

有效

• 申請號: 202110280169.7
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113042560B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 王建國;劉東;楊艷慧
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B21C23/08
• 分類號: B21C23/08;B21C23/21;B21C25/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王富強

本發明公開一種金屬筒形件內軋擠壓成形裝置及裝置的成形方法，涉及金屬擠壓成形技術領域，裝置包括：用于驅動待成形工件轉動的主齒輪箱；外軋模箱，其包括第二殼體、外模座以及外軋模，外模座設置于第二殼體上，外軋模可轉動地設置于外模座上，外軋模設置于套設于待成形工件外部；內軋模組件，其包括固定座、芯軸以及內軋模，芯軸的一端可轉動地設置于固定座上，內軋模設置于芯軸的另一端，內軋模嵌套于待成形工件內部；導軌，第一殼體、第二殼體以及固定座沿導軌的長度方向依次設置，且導軌的一端與固定座固定連接，第二殼體和第一殼體均可滑動地設置于導軌上。該裝置能夠滿足金屬筒形件顯微組織和力學性能各向同性的要求。

技術領域

本發明涉及金屬擠壓成形技術領域，特別是涉及一種金屬筒形件內軋擠壓成形裝置及成形方法。

背景技術

金屬筒形件是航空、航天、兵器、石油、核電等領域廣泛應用的結構部件。

現有的金屬筒形件成形方法主要有板材軋制+輥彎+焊接、擠壓+軋制、芯軸拔長、旋壓等。板材軋制+輥彎+焊接成形過程生產流程最長，對于板材各方向的組織及力學性能的控制一直是困擾技術人員的難題，再加上最終成形的焊接過程，更加容易導致筒形件各部位的力學性能存在差異。擠壓+軋制、芯軸拔長、旋壓過程待成形工件主要承受徑向和軸向變形，周向變形較小，難于滿足筒形件力學性能各向同性的要求。

因此，如何克服上述缺陷成為本領域技術人員目前所亟待解決的問題。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種將擠壓和軋制方法相結合，同時實現待成形工件的徑向、軸向和周向變形，滿足金屬筒形件顯微組織和力學性能各向同性的要求的金屬筒形件內軋擠壓成形裝置及成形方法。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種金屬筒形件內軋擠壓成形裝置，包括：主齒輪箱，所述主齒輪箱包括第一殼體、動力裝置以及傳動裝置，所述動力裝置固定設置于所述第一殼體上，所述傳動裝置可轉動地設置于所述第一殼體上，所述動力裝置與所述傳動裝置連接、以驅動所述傳動裝置旋轉，所述傳動裝置與待成形工件連接、以驅動所述待成形工件旋轉；外軋模箱，所述外軋模箱包括第二殼體、外模座以及外軋模，所述外模座設置于所述第二殼體上，所述外軋模可轉動地設置于所述外模座上，所述外軋模套設于所述待成形工件外部；內軋模組件，所述內軋模組件包括固定座、芯軸以及內軋模，所述芯軸的一端可轉動地設置于所述固定座上，所述內軋模設置于所述芯軸的另一端，所述內軋模嵌套于所述待成形工件內部，且所述內軋模、所述芯軸、所述外軋模三者軸線重合；平移組件，所述平移組件包括至少一條導軌，所述第一殼體、所述第二殼體以及所述固定座沿所述導軌的長度方向依次設置，且所述導軌的一端與所述固定座固定連接，所述第二殼體和所述第一殼體均可滑動地設置于所述導軌上。

優選地，所述內軋模包括多個沿所述芯軸周向均勻設置的模體組件，所述模體組件包括連接桿和內模體，所述連接桿的一端與所述芯軸固定連接，所述內模體可轉動地設置于所述連接桿的另一端，且所述內模體的軸線均與所述芯軸的軸線相平行，各所述內模體的外輪廓直徑均與成形工件的內徑一致。

優選地，所述外軋模為套筒結構，所述外軋模的內徑與所述成形工件的外徑相一致。

優選地，所述外模座可拆卸地設置于所述第二殼體上。

優選地，所述外模座設置于所述第二殼體內部，所述第二殼體的兩端均設置有供所述待成形工件穿過的第一開口，所述第二殼體的內壁上設置有滑軌，所述外模座設置有滑臺，所述滑臺與所述滑軌滑動連接。優選地，所述動力裝置為電機，所述傳動裝置包括主動齒輪和從動齒輪，所述主動齒輪和所述從動齒輪均可轉動地設置于所述第一殼體上，所述電機固定設置于所述第一殼體上，所述電機、所述主動齒輪、所述從動齒輪依次傳動連接，所述待成形工件嵌套于所述從動齒輪內部、并與所述從動齒輪傳動連接。