[發明專利]一種C型金屬封嚴環旋壓成形方法

在審

• 申請號: 202310288061.1
• 申請日: 2023-03-23
• 公開（公告）號: CN116475290A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 龔志輝
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B21D22/14
• 分類號: B21D22/14;B21D37/10;B21D53/18
• 代理公司: 長沙惟盛赟鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 43228
• 代理人: 馬鳳蘭

本申請涉及一種C型金屬封嚴環旋壓成形方法，包括如下步驟：步驟1、根據C型金屬封嚴環的截面設計形狀，計算出C型金屬封嚴環坯料的高度和周長；步驟2、通過旋壓成形或脹形，形成具有U形截面的U型環；步驟3、將具有U形截面的U型環放置在C型金屬封嚴環旋壓模具之中，形成C型金屬封嚴環。該方法實施簡單，效率高，可以實現C型金屬封嚴環的自動化生產。

技術領域

本發明涉及金屬環制備領域，具體涉及一種C型金屬封嚴環旋壓成形方法。

背景技術

C型金屬封嚴環(簡稱C型環)是一種性能優良的靜密封元件，因其在高溫高壓下具有優越的密封性能而被廣泛應用于航天、核工業、火電、石化、冶金等行業，C型金屬封嚴環具備優越的剛度、低泄漏率，并且能夠承受高壓差的特點。C型金屬封嚴環采用金屬薄板塑性成形，主要的方法有液壓成形，拉拔成形。液壓成形是采用液壓力將材料擠壓到模具模腔之內，成形出C型金屬封嚴環。液壓成形雖然成形效果較好，但裝置復雜，效率相對較低。拉拔成形采用拉拔卷圓的方式，即通過拉拔形成C型截面，再卷曲成形所需的環狀，這種方法成形簡單，但后續需要將C型截面精準對齊進行焊接，使用不便。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的缺陷，采用旋壓技術，從而提供一種C型金屬封嚴環旋壓成形方法；將C型金屬封嚴環的成形分為兩個步驟，首先成形為U型環，然后在U型環的基礎上成形出C型金屬封嚴環。

本發明提供的一種C型金屬封嚴環旋壓成形方法，包括如下步驟：

步驟1：根據C型金屬封嚴環的截面設計形狀，計算出坯料的高度和周長；

步驟2：坯料通過旋壓成形或脹形，形成具有U型截面的U型環；

步驟3：將具有U型截面的U型環放置在C型金屬封嚴環旋壓模具之中，形成C型金屬封嚴環。

進一步的，在步驟1中，C型金屬封嚴環坯料的高度計算根據截面輪廓的中間層輪廓長度進行。

進一步的，在步驟2中，當旋壓成形具有U形截面的U型環時，根據C型金屬封嚴環截面直徑尺寸設計U型成形模具的U型截面，U型截面的外周長與C型金屬封嚴環截面外周長一致，U型截面的半圓直徑與C型金屬封嚴環截面外圈直徑一致，其包括：第一上模、第一下模和第一旋輪(13)；第一上模和第一下模之間設有截面為U型的空間，用于U型環的成形；第一旋輪的端頭的截面為U型，端頭半圓直徑與C型金屬封嚴環截面內表面半徑一致。第一旋輪用于將坯料旋壓進入第一上模和第一下模之間的空間。

進一步的，所述U型成形模具的工作方法為：第一上模和第一下模壓緊坯料兩端，同時相向軸向進給，速度相同；同時第一上模和第一下模繞中心軸線旋轉，而坯料在端面摩擦力作用下也跟隨旋轉；第一旋輪可以繞自身軸線自由旋轉，成形時第一旋輪向由內向外進給，逐步將坯料向外側擠壓，形成截面為U型的U型環。

進一步的，在步驟3中，所述C型金屬封嚴環旋壓模具包括第二上模、第二下模和第二旋輪；第二上模和第二下模互為對稱，其內形成一個截面為半圓的圓環空間，其截面為C型金屬封嚴環外表面截面圓的一半；第二旋輪的端頭具有另一個截面為半圓的圓環空間，其截面為C型金屬封嚴環外表面截面圓的一半。

進一步的，所述C型金屬封嚴環旋壓模具的工作方法為：第二上模和第二下模將U型環的半圓弧段固定壓緊，然后第二上模和第二下模繞中心軸旋轉，在摩擦力作用下帶動U型環旋轉；第二旋輪朝坯料方向移動，逐步接觸U型環的開口輪廓邊緣，在第二旋輪的旋擠力作用下，U型環的邊緣逐漸內縮并沿著第二旋輪的圓弧輪廓卷曲，形成C型金屬封嚴環。

本發明技術方案，具有如下優點：

本發明提供的方法，采用旋壓技術，將C型金屬封嚴環的成形分為兩個步驟，首先成形為U型環，然后在U型環的基礎上成形出C型金屬封嚴環。該方法實施簡單，效率高，可以實現C型金屬封嚴環的自動化生產。

附圖說明