[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN113996691A - 一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法 - Google Patents

一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113996691A
CN113996691A CN202111385037.7A CN202111385037A CN113996691A CN 113996691 A CN113996691 A CN 113996691A CN 202111385037 A CN202111385037 A CN 202111385037A CN 113996691 A CN113996691 A CN 113996691A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spinning
connecting body
medicine
shaped cover
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111385037.7A
Other languages
English (en)
Inventor
郭亚明
徐恒秋
黄涛
高武林
赵兴
李辉
郑嫄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Equipment & Technology Research Institute
Original Assignee
Changchun Equipment & Technology Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Equipment & Technology Research Institute filed Critical Changchun Equipment & Technology Research Institute
Priority to CN202111385037.7A priority Critical patent/CN113996691A/zh
Publication of CN113996691A publication Critical patent/CN113996691A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14—Spinning
    • B21D22/16—Spinning over shaping mandrels or formers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/10—Die sets; Pillar guides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16—Heating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/18—Lubricating, e.g. lubricating tool and workpiece simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/003—Positioning devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D45/00—Ejecting or stripping-off devices arranged in machines or tools dealt with in this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法属于精密塑性成形技术领域，目的在于解决现有技术存在的药形罩旋压过程中尾顶压力对成形的影响，进一步扩大旋压工艺参数选择范围，提高药形罩旋压成形质量和加工一致性。本发明的一种用于药形罩成形的精密旋压装置包括：圆筒状的连接体，所述连接体一端和旋压机的主轴连接，另一端和加工用芯模同轴固定连接；设置在所述连接体外表面和所述连接体沿轴向滑动配合的滑动导向单元，所述滑动导向单元通过滑动推动单元推动沿轴线方向运动；以及连接在所述滑动导向单元远离主轴端一端的夹料单元，通过所述夹料单元夹持坯料。

Description

一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法
技术领域
本发明属于精密塑性成形技术领域，具体涉及一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法。
背景技术
药形罩是破甲战斗部中关键零件之一，它的质量直接影响破甲效能。药形罩的聚能效应是由于爆炸产生的冲击波到达药形罩面后强烈压缩金属，使罩面微元迅速地向轴线方向运动(速度可达1000～3000m/s)而形成的，作为聚能效应能量的载体，药形罩材料的性能直接影响着射流质量的优劣，如射流密度、射流速度和连续射流长度等。为了获得高连续射流头部速度、高侵彻威力、射流在侵彻之前能充分拉长而不断裂，就对药形罩的材料提出了必须具有高声速、高密度和高延展性等特点。鉴于以上材料特性，目前药形罩的材料主要有紫铜和钽，药形罩的形状也分为单锥、双锥、弧形以及球缺形等回转体结构。
迄今为止，已发展了多种药形罩的制备技术，主要包括以下几类，一是机械减材切削工艺，即采用棒材直接机加而成，存在材料利用率低、制造成本高等问题，由于机械加工不能改善药形罩的内部组织和力学性能，因此很少单独作为药形罩加工的手段,它需要与能够改善性能的工艺方法结合起来使用，另一方面，采用其他能够改善药形罩性能的工艺进行制备时，后续往往也需要机加工艺才能完成最终产品的成形。二是铸造工艺，包括挤压铸造(液态模锻)和流变铸造等新型铸造技术，采用铸造工艺制备药形罩，材料利用率有所提高，但由于材料内部易出现缩孔缩松等铸造缺陷而导致力学性能不足的问题频频出现，导致铸造合格率不高，同时铸造生产过程对环保要求比较严格，存在环境友好性不高等问题，因此铸造工艺很少应用。三是电化学工艺，比如电铸成形，它是将电解的沉淀物粘附在设计的药形罩形状基体上，电铸时，将阳极金属悬挂在溶液中，当电流接通后，金属离子就从阳极转移到阴极基体上，这样，随着阳极金属的电离损耗，则在阴极基体上涂覆形成金属药形罩，电铸成形的药形罩内部有轻微的织构，金相组织可形成超细等轴晶粒，材料利用率也大幅提高，特别适合复杂结构件的成形，但生产效率较低。四是粉末冶金工艺，将金属粉末填充到模具中，搅拌均匀，模压成形，保温一定时间(烧结)，获得最终产品，该工艺生产效率不高，目前已有单位对粉末冶金坯料进行旋压成形工艺研究，不过尚未见有采用的报导。五是塑性成形(压力加工)，它是目前药形罩制造的主要工艺方法，主要包括冲压、旋压、冷挤压、摆辗等等，冲压和摆碾主要用于球缺形药形罩(深径比较小)的成形，但成形过程一般都需要保压过程，制造效率不高，冷挤压可以用于锥形药形罩的成形，但是由于锥形药形罩的深径比较大，需要多次挤压引申才能成形，生产效率不高，挤压模具套数也较多，因此制造成本也较高。
旋压成形是一种节能、节材、高效的先进塑性成形工艺，它利用旋轮等作为成形工具，通过对旋转坯料施加外力使其产生连续的局部塑性变形，最终获得高性能空心回转体零件。药形罩旋压时，芯模与机床主轴连接，并随主轴同步旋转，坯料通过尾顶固定在芯模上，在摩擦力的作用下，坯料随主轴一起旋转，然后旋轮对坯料施加压力，完成药形罩的成形。旋压成形的药形罩只对两端进行机加，药形罩的内外表面不需机加，材料利用率较高，由于旋压成形属于点接触逐渐变形，因此在加工大深径比零件方面非常具有优势，同时也可以用于球缺形药形罩的成形，一般可采用板料，一道次即可完成成形，整个成形过程一般在几秒到几分钟内，加工效率非常高，加工精度也较高，因此旋压成形工艺在制备高精度药形罩方面具有非常大的优势，但是由于药形罩材料的高延展性(较软)，同时药形罩头部尺寸较小(尖)，在旋压过程中如果尾顶压力过大，就会导致药形罩头部被穿透而报废，如果尾顶压力过小，药形罩坯料与芯模之间的摩擦力过小，而不能随芯模同步旋转而产生“丢转”现象，就会导致药形罩旋压过程失稳，无法完成最终成形，同时旋压过程具有局部加载、复杂受力、热/力/速度场等多场耦合的特点，导致旋压参数的工艺窗口较窄、产品的加工一致性不好等问题，因此有必要对精密旋压成形工艺进行优化。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法，解决现有技术存在的药形罩旋压过程中尾顶压力对成形的影响，进一步扩大旋压工艺参数选择范围，提高药形罩旋压成形质量和加工一致性，在旋压过程中，通过旋压装置实现了坯料在旋转的同时，还沿着轴向滑动，进而避免了使用尾顶，消除了尾顶力对药形罩旋压过程的影响，利用该装置和方法能够制备出成形精度高、加工一致性好的紫铜药形罩和钽药形罩。
为实现上述目的，本发明的一种用于药形罩成形的精密旋压装置包括：
圆筒状的连接体，所述连接体一端和旋压机的主轴连接，另一端和加工用芯模同轴固定连接；
设置在所述连接体外表面和所述连接体沿轴向滑动配合的滑动导向单元，所述滑动导向单元通过滑动推动单元推动沿轴线方向运动；
以及连接在所述滑动导向单元远离主轴端一端的夹料单元，通过所述夹料单元夹持坯料。
所述滑动导向单元包括：
套在所述连接体外表面和所述连接体滑动配合的滑套；
以及设置在所述滑套靠近主轴端一端的连接盘。
所述滑动推动单元包括：
设置在所述连接体内部的型腔内的滑块，所述滑块为圆盘状结构；
一端和旋压机的卸料油缸连接的顶杆，所述顶杆的另一端位于所述连接体内，通过顶杆推动所述滑块相对所述连接体滑动；
以及横杆，所述连接体的内部型腔设置有沿轴向的U型槽，所述U型槽贯穿连接体的内表面和外表面；所述横杆沿径向依次穿过滑块、连接体的U型槽、滑套和连接盘。
所述滑块和所述连接体的型腔间隙配合。
所述夹料单元为和所述滑套的另一端固定连接的夹料盘，旋压用坯料通过紧定螺钉连接在所述夹料盘上。
基于一种用于药形罩成形的精密旋压装置的旋压方法包括以下步骤：
步骤一：对旋压装置、芯模以及坯料进行装配，芯模和所述连接体通过止口进行配合，配合制为基轴制，配合精度为H7/h6，止口配合面的表面粗糙度值为0.8-1.0；所述滑块和连接体的配合制为基孔制，配合精度为H8/f6，滑块外表面和连接体的型腔内表面的粗糙度值为1.1-1.6；
步骤二：将步骤一中旋压装置、芯模组装一体的整体和旋压机连接，并安装坯料，其中，所述连接体通过螺钉和旋压机主轴连接，配合锥度为7°7′30″，螺钉未预紧时，连接体端面与旋压机主轴端面的间隙为0.1～0.05mm，连接体锥面的表面粗糙度值为0.8～1.0；
步骤三：在旋压机中输入旋轮的旋压轨迹，开始旋压；
步骤四：脱模，获得旋压药形罩。
本发明的有益效果为：本发明的一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法，旋压机主轴转动时，由于连接体通过螺钉与主轴连接在一起，连接体随主轴一同旋转，芯模通过螺钉连接在连接体上，所以芯模也一同随主轴旋转，滑块、连接盘、滑套和连接体通过横杆贯穿，所以滑块、连接盘、滑套随连接体一同旋转，因此也随主轴一同旋转，夹料盘通过螺钉与滑套连接，所以夹料盘也随主轴一同旋转，坯料通过紧定螺钉以及面接触提供的摩擦力随夹料盘一起旋转，因此坯料也实现了随主轴一同旋转；旋轮在特定工艺轨迹下进给时，施加给坯料一定载荷，迫使坯料产生变形，坯料所受的压力分量，使夹料盘沿着轴向进给，夹料盘与滑套通过螺钉连接在一起，所以滑套随着夹料盘沿着轴向同步进给，滑套通过推动横杆，带动滑块和连接盘也沿着轴向在连接体的U型槽内运动；坯料、夹料盘、滑套、连接盘、横杆和滑块，既随着旋压机主轴同步旋转，同时又在旋轮压力分量作用下，沿着连接体U型槽轴向运动，直至药形罩坯料旋压过程结束。
本发明中药形罩通过旋压装置可同时实现与旋压机主轴同步旋转和轴向进给，避免了使用尾顶，进而避免了尾顶力对旋压过程的影响，工艺参数窗口调节范围扩大，进而提高了旋压过程的稳定性和药形罩制造的合格率。本发明的药形罩旋压装置和方法，适用于不同直径和不同形状结构的药形罩加工，只需更换夹料盘和芯模即可，可进行双锥、单锥、弧形等多种结构药形罩的加工，通用性好。
附图说明
图1为本发明的一种用于药形罩成形的精密旋压装置起始位置结构示意图；
图2为本发明的一种用于药形罩成形的精密旋压装置旋压后位置结构示意图；
图3为图1的A-A局部剖视图；
图4为图1中所述连接体的左视图；
图5为图4的B-B剖视图；
图6为图5的C-C剖视图；
图7为本发明的一种用于药形罩成形的精密旋压装置加工紫铜材料双锥角变壁厚的药形罩时结构示意图；
图8为本发明的一种用于药形罩成形的精密旋压装置加工紫铜材料双锥角等壁厚的药形罩时结构示意图；
图9为本发明的一种用于药形罩成形的精密旋压装置加工钽材料弧形变壁厚的药形罩时结构示意图；
图10为本发明的一种用于药形罩成形的精密旋压装置加工紫铜材料弧形等壁厚的药形罩时结构示意图；
其中：1、连接体，101、型腔，102、U型槽，103、连接体锥面，2、滑动导向单元，201、连接盘，202、滑套，3、滑动推动单元，301、滑块，302、横杆，303、顶杆，4、夹料单元，401、夹料盘，402、紧定螺钉，5、芯模，6、旋轮，7、坯料。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
参见附图1-附图6，本发明的一种用于药形罩成形的精密旋压装置包括：
圆筒状的连接体1，所述连接体1一端和旋压机的主轴连接，另一端和加工用芯模5同轴固定连接；
设置在所述连接体1外表面和所述连接体1沿轴向滑动配合的滑动导向单元2，所述滑动导向单元2通过滑动推动单元3推动沿轴线方向运动；
以及连接在所述滑动导向单元2远离主轴端一端的夹料单元4，通过所述夹料单元4夹持坯料7。
所述滑动导向单元2包括：
套在所述连接体1外表面和所述连接体1滑动配合的滑套202；
以及设置在所述滑套202靠近主轴端一端的连接盘201。
所述滑动推动单元3包括：
设置在所述连接体1内部的型腔101内的滑块301，所述滑块301为圆盘状结构；
一端和旋压机的卸料油缸连接的顶杆303，所述顶杆303的另一端位于所述连接体1内，通过顶杆303推动所述滑块301相对所述连接体1滑动；
以及横杆302，所述连接体1的内部型腔101设置有沿轴向的U型槽102，所述U型槽102贯穿连接体1的内表面和外表面；所述横杆302沿径向依次穿过滑块301、连接体1的U型槽102、滑套202和连接盘201。
所述滑块301和所述连接体1的型腔101间隙配合。
所述夹料单元4为通过销钉和所述滑套202的另一端固定连接的夹料盘401，旋压用坯料7通过紧定螺钉402连接在所述夹料盘401上。所述夹料盘401通过销钉和螺钉连接在滑套202上，其中销钉主要作用是传递旋压过程中扭矩，螺钉主要作用是将夹料盘401和滑套202连接固定在一起。
所述顶杆303与旋压机卸料油缸螺纹连接在一起，并在油缸的作用下推动滑块301在连接体1型腔101内运动，横杆302在连接体1U型槽102内运动，将滑套202推至到芯模5顶点前面，在此处将坯料7与夹料盘401固定在一起。
坯料7与夹料盘401止口配合，配合制为基孔制，配合精度为H7/h6，止口配合面的表面粗糙度值Ra为1.1～1.6，并通过紧定螺钉402对坯料7进行顶紧，增大夹料盘401与坯料7之间的摩擦力，使坯料7在旋压过程中始终与夹料盘401的转速保持一致。
所述芯模5采用冷作模具钢Cr12MoV加工而成，采用锻造和整体淬火工艺，硬度值HRC为58～62，芯模5的表面粗糙度值Ra为0.8～1.0.
另外，本申请的连接体上还设置有注油孔104，通过注油孔104注油润滑连接体1和滑块301。
基于一种用于药形罩成形的精密旋压装置的旋压方法包括以下步骤：
步骤一：对旋压装置、芯模5以及坯料7进行装配，芯模5和所述连接体1通过止口进行配合，配合制为基轴制，配合精度为H7/h6，止口配合面的表面粗糙度值为0.8-1.0；所述滑块301和连接体1的配合制为基孔制，配合精度为H8/f6，滑块301外表面和连接体1的型腔101内表面的粗糙度值为1.1-1.6；
步骤二：将步骤一中旋压装置、芯模5组装一体的整体和旋压机连接，并安装坯料7，其中，所述连接体1通过螺钉和旋压机主轴连接，配合锥度为7°7′30″，锥面接触面积≥75％，通过百分表检测芯模5径向跳动和端面跳动，跳动值≤0.05mm；螺钉未预紧时，连接体1端面与旋压机主轴端面的间隙为0.1～0.05mm，连接体锥面103的表面粗糙度值为0.8～1.0；
步骤三：在旋压机中输入旋轮6的旋压轨迹，开始旋压；
步骤四：脱模，获得旋压药形罩。
所述药形罩坯料7采用紫铜和/或钽金属材料，热处理状态为退火再结晶状态，坯料7的壁厚由正弦公式t0＝t÷sinα计算，其中t0为坯料7壁厚，t为旋压后理论壁厚，α为药形罩半锥角；当药形罩为变壁厚时，通过径向每隔5mm取一点，计算各点坯料7壁厚，再通过圆弧过渡，确定坯料7形状尺寸；
所述坯料7半径为53、110、225mm，将坯料7安装到夹料盘401内，通过百分表检测坯料7端面跳动，跳动值≤0.05mm；
所述芯模5外表面、坯料7外表面均匀涂抹润滑剂，润滑剂采用昆仑HT600高温润滑脂与46号抗磨液压油混合制成，润滑脂与液压油体积比为1:4；
旋压过程中对变形区喷切屑液，进行冷却；
旋轮6通过液压马达进行预旋转，旋轮6预旋转转速N轮＝旋压机主轴转速N主轴×芯模5直径D÷旋轮6直径d；
药形罩旋压采用双轮旋压机进行，成形过程更稳定，旋轮6圆角半径r＝(0.5～1.5)×t0mm，其中t0为药形罩坯料7壁厚，成形角α＝18～30°；
紫铜药形罩旋压变形温度范围是0～40℃，钽药形罩旋压变形温度范围是零下40～零下20℃；
药形罩回转半径差异大，不同直径范围采取不同的转速和进给，主轴转速n＝100～450r/min，旋轮6纵向进给率f＝35～270mm/min；
旋压后药形罩与芯模5的间隙越小，药形罩的精度越高，一定的壁厚负偏离率有益于减小该间隙，提高成形精度，壁厚偏离率ψ＝(旋压后实际壁厚-理论壁厚t)÷理论壁厚t×100％，理论壁厚按照正弦公式t＝t0×sinα计算，壁厚偏离率设计-1％～-10％。
实施例一
参见附图7，利用旋压装置制备药形罩的具体步骤：
步骤一、将旋压装置通过螺钉与旋压机主轴连接，配合锥度为7°7′30″，锥面接触面积≥75％，通过百分表检测芯模5径向跳动和端面跳动，跳动值≤0.05mm；
步骤二、药形罩坯料7采用紫铜，热处理状态为退火再结晶状态，药形罩为双锥角变壁厚结构，坯料7的壁厚由正弦公式t0＝t÷sinα计算，t为旋压后理论壁厚，分别为2.8和2.6mm，α为药形罩半锥角，分别为16°和23.5°，t0为坯料7壁厚，分别为10.15和6.5mm；
步骤三、所述坯料7半径为110mm，将坯料7安装到夹料盘401内，通过百分表检测坯料7端面跳动，跳动值≤0.05mm；
步骤四、芯模5外表面、坯料7外表面均匀涂抹润滑剂，润滑剂采用昆仑HT600高温润滑脂与46号抗磨液压油混合制成，润滑脂与液压油体积比为1:4；
步骤五、旋压过程中对变形区喷切屑液，进行冷却；
步骤六、旋轮6通过液压马达进行预旋转，旋轮6预旋转转速N轮＝旋压机主轴转速N主轴×芯模5直径D÷旋轮6直径d；
步骤七、药形罩旋压采用双轮旋压机进行，成形过程更稳定，旋轮6圆角半径r＝(1.0×t0)mm，其中t0为药形罩坯料7壁厚，t0取较大值10.15，r值取整数为10，旋轮6成形角α＝20°；
步骤八、旋压变形温度10℃；
步骤九、药形罩回转半径在0～30mm范围内，主轴转速n＝220r/min，旋轮6纵向进给率f＝50mm/min；药形罩回转半径在30～40mm范围内，主轴转速n＝170r/min，旋轮6纵向进给率f＝50mm/min；药形罩回转半径在40～50mm范围内，主轴转速n＝140r/min，旋轮6纵向进给率f＝63mm/min；药形罩回转半径在50～70mm范围内，主轴转速n＝120r/min，旋轮6纵向进给率f＝54mm/min；药形罩回转半径在70～110mm范围内，主轴转速n＝100r/min，旋轮6纵向进给率f＝45mm/min；
步骤十、壁厚偏离率为-5％；
步骤十一、脱模，获得旋压药形罩。
实施例二
利用旋压装置制备药形罩的具体步骤：
参见附图8，步骤一、将旋压装置通过螺钉与旋压机主轴连接，配合锥度为7°7′30″，锥面接触面积≥75％，通过百分表检测芯模5径向跳动和端面跳动，跳动值≤0.05mm；
步骤二、药形罩坯料7采用紫铜，热处理状态为退火再结晶状态，药形罩为双锥角等壁厚结构，坯料7的壁厚由正弦公式t0＝t÷sinα计算，t为旋压后理论壁厚，为等壁厚6.5mm，α为药形罩半锥角，分别为19°和27.25°，t0为坯料7壁厚，分别为20和14.2mm；
步骤三、坯料7半径为225mm，将坯料7安装到夹料盘401内，通过百分表检测坯料7端面跳动，跳动值≤0.05mm；
步骤四、所述芯模5外表面、坯料7外表面均匀涂抹润滑剂，润滑剂采用昆仑HT600高温润滑脂与46号抗磨液压油混合制成，润滑脂与液压油体积比为1:4；
步骤五、旋压过程中对变形区喷切屑液，进行冷却；
步骤六、旋轮6通过液压马达进行预旋转，旋轮6预旋转转速N轮＝旋压机主轴转速N主轴×芯模5直径D÷旋轮6直径d；
步骤七、药形罩旋压采用双轮旋压机进行，成形过程更稳定，旋轮6圆角半径r＝(1.0×t0)mm，其中t0为药形罩坯料7壁厚，t0取较大值20mm，r值为20，旋轮6成形角α＝25°；
步骤八、旋压变形温度是25℃；
步骤九、药形罩回转半径在0～60mm范围内，主轴转速n＝220r/min，旋轮6纵向进给率f＝75mm/min；药形罩回转半径在60～70mm范围内，主轴转速n＝170r/min，旋轮6纵向进给率f＝60mm/min；药形罩回转半径在70～90mm范围内，主轴转速n＝140r/min，旋轮6纵向进给率f＝50mm/min；药形罩回转半径在90～110mm范围内，主轴转速n＝120r/min，旋轮6纵向进给率f＝42mm/min；药形罩回转半径在110～130mm范围内，主轴转速n＝100r/min，旋轮6纵向进给率f＝35mm/min；药形罩回转半径在130～225mm范围内，主轴转速n＝100r/min，旋轮6纵向进给率f＝35mm/min；
步骤十、壁厚偏离率为-8％；
步骤十一、脱模，获得旋压药形罩。
实施例三
参见附图9，利用旋压装置制备药形罩的具体步骤：
步骤一、将旋压装置通过螺钉与旋压机主轴连接，配合锥度为7°7′30″，锥面接触面积≥75％，通过百分表检测芯模5径向跳动和端面跳动，跳动值≤0.05mm；
步骤二、药形罩坯料7采用钽Ta2.5金属材料，热处理状态为退火再结晶状态，药形罩为弧形变壁厚结构，内型面为SR149±0.315mm，坯料7的壁厚由正弦公式t0＝t÷sinα计算，其中t0为坯料7壁厚，t为旋压后理论壁厚，α为药形罩半锥角，通过径向每隔5mm取一点，计算各点坯料7壁厚，再通过圆弧过渡，确定坯料7形状尺寸为等壁厚圆板，壁厚为4.4mm；
步骤三、坯料7半径为53mm，将坯料7安装到夹料盘401内，通过百分表检测坯料7端面跳动，跳动值≤0.05mm；
步骤四、芯模5外表面、坯料7外表面均匀涂抹润滑剂，润滑剂采用昆仑HT600高温润滑脂与46号抗磨液压油混合制成，润滑脂与液压油体积比为1:4；
步骤五、旋压过程中对变形区喷切屑液，进行冷却；
步骤六、旋轮6通过液压马达进行预旋转，旋轮6预旋转转速N轮＝旋压机主轴转速N主轴×芯模5直径D÷旋轮6直径d；
步骤七、药形罩旋压采用双轮旋压机进行，成形过程更稳定，旋轮6圆角半径r＝5mm，旋轮6成形角α＝30°；
步骤八、旋压变形温度零下40℃；
步骤九、药形罩回转半径在0～53mm范围内，主轴转速n＝450r/min，旋轮6纵向进给率f＝270mm/min；
步骤十、壁厚偏离率为-3％；
步骤十一、脱模，获得旋压药形罩。
实施例四
参见附图10，利用旋压装置制备药形罩的具体步骤：
步骤一、将旋压装置通过螺钉与旋压机主轴连接，配合锥度为7°7′30″，锥面接触面积≥75％，通过百分表检测芯模5径向跳动和端面跳动，跳动值≤0.05mm；
步骤二、药形罩坯料7采用紫铜，热处理状态为退火再结晶状态，药形罩为弧形等壁厚结构，内型面为SR425.6±1mm，外型面为SR422±1mm，壁厚为3.4±0.2mm，坯料7的壁厚由正弦公式t0＝t÷sinα计算，其中t0为坯料7壁厚，t为旋压后理论壁厚，α为药形罩半锥角，通过径向每隔5mm取一点，计算各点坯料7壁厚，再通过圆弧过渡，确定坯料7形状尺寸为内型面为平面，外型面为SR165±0.2；
步骤三、坯料7半径为110mm，将坯料7安装到夹料盘401内，通过百分表检测坯料7端面跳动，跳动值≤0.05mm；
步骤四、芯模5外表面、坯料7外表面均匀涂抹润滑剂，润滑剂采用昆仑HT600高温润滑脂与46号抗磨液压油混合制成，润滑脂与液压油体积比为1:4；
步骤五、旋压过程中对变形区喷切屑液，进行冷却；
步骤六、旋轮6通过液压马达进行预旋转，旋轮6预旋转转速N轮＝旋压机主轴转速N主轴×芯模5直径D÷旋轮6直径d；
步骤七、药形罩旋压采用双轮旋压机进行，成形过程更稳定，旋轮6圆角半径r＝6mm，其中t0为药形罩坯料7壁厚，旋轮6成形角α＝30°；
步骤八、旋压变形温度30℃；
步骤九、药形罩回转半径在0～50mm范围内，主轴转速n＝450r/min，旋轮6纵向进给率f＝270mm/min；药形罩回转半径在50～70mm范围内，主轴转速n＝300r/min，旋轮6纵向进给率f＝180mm/min；药形罩回转半径在70～110mm范围内，主轴转速n＝250r/min，旋轮6纵向进给率f＝150mm/min；
步骤十、壁厚偏离率为-6％；
步骤十一、脱模，获得旋压药形罩。

Claims (6)

1.一种用于药形罩成形的精密旋压装置，其特征在于，包括：
圆筒状的连接体(1)，所述连接体(1)一端和旋压机的主轴连接，另一端和加工用芯模(5)同轴固定连接；
设置在所述连接体(1)外表面和所述连接体(1)沿轴向滑动配合的滑动导向单元(2)，所述滑动导向单元(2)通过滑动推动单元(3)推动沿轴线方向运动；
以及连接在所述滑动导向单元(2)远离主轴端一端的夹料单元(4)，通过所述夹料单元(4)夹持坯料(7)。
2.根据权利要求1所述的一种用于药形罩成形的精密旋压装置，其特征在于，所述滑动导向单元(2)包括：
套在所述连接体(1)外表面和所述连接体(1)滑动配合的滑套(202)；
以及设置在所述滑套(202)靠近主轴端一端的连接盘(201)。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于药形罩成形的精密旋压装置，其特征在于，所述滑动推动单元(3)包括：
设置在所述连接体(1)内部的型腔(101)内的滑块(301)，所述滑块(301)为圆盘状结构；
一端和旋压机的卸料油缸连接的顶杆(303)，所述顶杆(303)的另一端位于所述连接体(1)内，通过顶杆(303)推动所述滑块(301)相对所述连接体(1)滑动；
以及横杆(302)，所述连接体(1)的内部型腔(101)设置有沿轴向的U型槽(102)，所述U型槽(102)贯穿连接体(1)的内表面和外表面；所述横杆(302)沿径向依次穿过滑块(301)、连接体(1)的U型槽(102)、滑套(202)和连接盘(201)。
4.根据权利要求3所述的一种用于药形罩成形的精密旋压装置，其特征在于，所述滑块(301)和所述连接体(1)的型腔(101)间隙配合。
5.根据权利要求2所述的一种用于药形罩成形的精密旋压装置，其特征在于，所述夹料单元(4)为和所述滑套(202)的另一端固定连接的夹料盘(401)，旋压用坯料(7)通过紧定螺钉(402)连接在所述夹料盘(401)上。
6.根据权利要求1所述的一种用于药形罩成形的精密旋压装置，其特征在于，基于一种用于药形罩成形的精密旋压装置的旋压方法包括以下步骤：
步骤一：对旋压装置、芯模(5)以及坯料(7)进行装配，芯模(5)和所述连接体(1)通过止口进行配合，配合制为基轴制，配合精度为H7/h6，止口配合面的表面粗糙度值为0.8-1.0；所述滑块(301)和连接体(1)的配合制为基孔制，配合精度为H8/f6，滑块(301)外表面和连接体(1)的型腔(101)内表面的粗糙度值为1.1-1.6；
步骤二：将步骤一中旋压装置、芯模(5)组装一体的整体和旋压机连接，并安装坯料(7)，其中，所述连接体(1)通过螺钉和旋压机主轴连接，配合锥度为7°7′30″，螺钉未预紧时，连接体(1)端面与旋压机主轴端面的间隙为0.1～0.05mm，连接体(1)锥面的表面粗糙度值为0.8～1.0；
步骤三：在旋压机中输入旋轮(6)的旋压轨迹，开始旋压；
步骤四：脱模，获得旋压药形罩。
CN202111385037.7A 2021-11-22 2021-11-22 一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法 Pending CN113996691A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111385037.7A CN113996691A (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111385037.7A CN113996691A (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113996691A true CN113996691A (zh) 2022-02-01

Family

ID=79929718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111385037.7A Pending CN113996691A (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113996691A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB436768A (en) * 1934-03-14 1935-10-17 Bergedorfer Eisenwerk Ag Improved method for the manufacture of metal articles having portions of conical or conoidal form
GB919927A (en) * 1960-05-11 1963-02-27 Karl Koehle Senior Improvements in machines for making hollow bodies by spinning metallic sheet material
US5218849A (en) * 1990-05-18 1993-06-15 Zeppelin-Metallwerke Gmbh Process and device for metal spinning
JPH06142806A (ja) * 1992-10-28 1994-05-24 Hino Motors Ltd 軽合金製ディスクホイールの製造方法
US20120090372A1 (en) * 2009-07-09 2012-04-19 Benedikt Nillies Method and device for stretch-flow forming

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB436768A (en) * 1934-03-14 1935-10-17 Bergedorfer Eisenwerk Ag Improved method for the manufacture of metal articles having portions of conical or conoidal form
GB919927A (en) * 1960-05-11 1963-02-27 Karl Koehle Senior Improvements in machines for making hollow bodies by spinning metallic sheet material
US5218849A (en) * 1990-05-18 1993-06-15 Zeppelin-Metallwerke Gmbh Process and device for metal spinning
JPH06142806A (ja) * 1992-10-28 1994-05-24 Hino Motors Ltd 軽合金製ディスクホイールの製造方法
US20120090372A1 (en) * 2009-07-09 2012-04-19 Benedikt Nillies Method and device for stretch-flow forming
CN102470418A (zh) * 2009-07-09 2012-05-23 莱菲尔德金属旋压机有限公司 旋压辊压方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11583911B2 (en) Method for coreless spinning of large-ratio multi-variable-diameter hollow shaft
CN108406245B (zh) 一种轻量化新能源汽车驱动电机转轴制作方法
CN110961515A (zh) 一种钛合金薄壁筒体成形方法
CN111346963A (zh) 一种带纵向内筋的薄壁筒体的加工旋轮及基于其的加工方法
CN110102589B (zh) 齿轮的加工方法及加工装置
CN110900122A (zh) 一种轻量化电机轴成型方法
CN114147117B (zh) 一种热辅助多旋轮旋压成形高筋薄壁筒形件的方法
CN109794538B (zh) 一种带内外环加强筋的筒体内旋压成形方法
CN114178452B (zh) 一种无缝钢管径向锻造设备及其锻造方法
CN113996691A (zh) 一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法
CN111112428A (zh) 一种铝合金轮毂偏心旋压成形方法
CN212216732U (zh) 一种铝合金轮毂偏心旋压成形模具
CN109794533B (zh) 一种带内环加强筋的筒体内旋压成形方法
CN111468653A (zh) 一种用于生产轴承环锻件的碾环工装
CN117444106A (zh) 一种耐压装备用球面过渡环的环轧工装及其环轧成型方法
CN113770666B (zh) 空心转轴制造方法和汽车驱动电机空心转轴
CN109794534B (zh) 一种带内环加强筋筒体的多道次旋压成形方法
CN116475809A (zh) 一种用于药形罩加工的装置及方法
CN221620502U (zh) 一种加工带有内孔小台阶毛坯的强力旋压工装
CN114131122A (zh) 加工薄壁螺套外螺纹芯棒组件及薄壁螺套外螺纹加工方法
CN116944323B (zh) 一种多工具复合边缘约束旋压模具工装
CN109794535B (zh) 一种内旋压成形方法
CN112371744B (zh) 一种金属管的加工装置及其加工方法
CN112742963A (zh) 一种大型薄壁壳体的制造方法
CN220781942U (zh) 一种大长径比筒形件旋压缩径的加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination