專利名稱：心形曲錐異形薄壁筒體無縫成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄壁筒體的無縫成型方法，屬于冷壓加工成型技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬筒體的無縫成型通常有爆炸成型、水壓成型、擠壓成型及旋壓成型等方法。但是，這些方法均局限于規(guī)則薄壁件。三維不規(guī)則金屬成型技術(shù)在早期美國專利(3728886)斜削管成型方法中有介紹。此外，在申請?zhí)枮?00510002034.5、名稱為《內(nèi)溝型凸輪筒的制造方法》的發(fā)明專利申請中也有披露。但顯然，上述專利申請文獻公開的技術(shù)均不適合心形曲錐異形薄壁筒體之類三維不規(guī)則合金筒體的無縫成型。可以說，至今對于薄壁三維不規(guī)則合金筒體產(chǎn)品的無縫成型尚無可用于批生產(chǎn)的解決方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的局限性，提出一種適用于批生產(chǎn)的心形曲錐異形薄壁筒體無縫成型方法。
為了解決以上技術(shù)問題，申請人經(jīng)過試驗研究，歸納出本發(fā)明心形曲錐異形薄壁筒體無縫成型方法的如下步驟1)、落料——根據(jù)成型后的零件壁厚，下好相應(yīng)厚度的圓板坯料；2)、預(yù)成型——借助內(nèi)腔為圓臺形的成型模，將圓板坯料旋壓成圓臺形；3)、初成型——在圓臺底開孔后，借助內(nèi)腔為圓錐管的成型模，將開孔圓臺形工件旋壓成相應(yīng)的圓錐筒；4)、壓槽——將截面為心形的錐形內(nèi)型模由大端逐步插入圓錐筒，同時借助m形上壓模逐漸在圓錐筒上壓出相應(yīng)形狀的V形槽；5)、弧度成型——將截面為心形的帶弧度錐形內(nèi)型模由大端逐步插入壓槽后的圓錐筒，同時借助帶錐度的m形上壓模逐漸將壓槽圓錐筒壓出相應(yīng)的弧度；6)、校形——將行成弧度的工件放入內(nèi)廓符合成品要求的上下對合模中，加壓校正廓形。
以上工藝過程妥善解決了心形曲錐異形薄壁筒體無縫成型的難題，投入批生產(chǎn)后，效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，因此切實可行。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
圖1為圖2的A向視圖。
圖2為本發(fā)明一個實施例的心形曲錐異形薄壁筒體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的B向視圖。
圖4為圖2實施例的圓板坯料結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖2實施例的預(yù)成型模結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖2實施例的預(yù)成型件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖2實施例的初成型模結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為圖2實施例的初成型件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖2實施例的壓槽模結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為圖2實施例壓槽后工件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為圖2實施例的弧度成型模結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為圖2實施例弧度成型后的工件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13為圖2實施例的弧度成型狀態(tài)示意圖。
圖14為圖2實施例的校型模結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15為圖2實施例的校型狀態(tài)示意圖。
圖16為圖2實施例的校型后工件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
實施例一本實施例需要加工出0.08mm壁厚的鋁合金無縫心形曲錐異形薄壁筒體(參見圖1、2、3)。經(jīng)反復(fù)實驗摸索，確定如下具體工藝步驟和參數(shù)1)、落料——根據(jù)成型后的零件壁厚，下好圖4所示相應(yīng)厚度的圓板坯料。坯料根據(jù)以下步驟3)的圓錐筒參數(shù)確定，其直徑φ＝0.6(d+D)πL，式中各字母含義與步驟3)對應(yīng)d-錐筒小徑，D-錐筒大徑，L-錐筒高度。
2)、預(yù)成型——借助圖5所示內(nèi)腔為圓臺形的成型模，將圓板坯料在旋壓機上旋壓成圓臺形(圖6)。圓臺形小徑為d、大徑為(2.6d+3.6D)、高度為L/3，其中d、D、L分別為步驟3)形成的圓錐筒小徑、大徑和錐筒高度。
3)、初成型——在圓臺底(小端)開孔，孔徑為d，借助圖7所示內(nèi)腔為圓錐管的成型模，將開孔圓臺形工件旋壓成相應(yīng)的圓錐筒，其小徑為d、大徑為D、錐筒高度L。錐筒小徑d和錐筒大徑D分別按照其周長與曲錐異形薄壁筒體兩端周長相等確定，即πd和πD分別等于曲錐異形薄壁筒體兩端周長。
4)、壓槽——用圖9中截面為m形上壓模a和截面為心形的內(nèi)模b(槽成型模具)將圓錐狀薄殼筒體逐漸套在內(nèi)模b上，再通過上壓模a對圓錐狀薄殼筒體加壓成型，得到帶槽的錐狀薄殼筒體，其端面形狀如圖10c。
5)、弧度成型——將截面為心形的帶弧度錐形內(nèi)型模e由大端逐步插入壓槽后的圓錐筒，即使帶槽的錐狀薄殼筒體套在弧度成型內(nèi)模e上，同時借助帶錐度的m形上壓模d對帶槽的錐狀薄殼筒體進行弧度(壓彎)成型，得到帶弧度的錐狀薄殼筒體f(參見圖11、12、13)。
6)、校形——將行成弧度的工件放入圖14、15所示內(nèi)廓符合成品要求的校形模具g、h和i進行校形，最終得到滿足要求的異形曲錐筒體j。
本實施例的上述過程妥善解決了實現(xiàn)筒體三維不規(guī)則外形的一系列關(guān)鍵技術(shù)難題。實現(xiàn)了薄壁三維不規(guī)則鋁合金筒體的無縫成型，并且效率高，成本經(jīng)濟，易于實施，完全可以批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種心形曲錐異形薄壁筒體無縫成型方法，其特征在于包括以下步驟1)、落料——根據(jù)成型后的零件壁厚，下好相應(yīng)厚度的圓板坯料；2)、預(yù)成型——借助內(nèi)腔為圓臺形的成型模，將圓板坯料旋壓成圓臺形；3)、初成型——在圓臺底開孔后，借助內(nèi)腔為圓錐管的成型模，將開孔圓臺形工件旋壓成相應(yīng)的圓錐筒；4)、壓槽——將截面為心形的錐形內(nèi)型模由大端逐步插入圓錐筒，同時借助m形上壓模逐漸在圓錐筒上壓出相應(yīng)形狀的V形槽；5)、弧度成型——將截面為心形的帶弧度錐形內(nèi)型模由大端逐步插入壓槽后的圓錐筒，同時借助帶錐度的m形上壓模逐漸將壓槽圓錐筒壓出相應(yīng)的弧度；6)、校形——將行成弧度的工件放入內(nèi)廓符合成品要求的上下對合模中，加壓校正廓形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述心形曲錐異形薄壁筒體無縫成型方法，其特征在于所述步驟1)中的坯料厚度0.08mm，直徑φ＝0.6(d+D)πL，式中d、D、L分別為步驟3)中的錐筒小徑、大徑和高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述心形曲錐異形薄壁筒體無縫成型方法，其特征在于所述步驟2)中的圓臺形小徑取等于d、大徑取等于(2.6d+3.6D)、高度取等于L/3，所述d、D、L分別為步驟3)中的錐筒小徑、錐筒大徑、錐筒高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述心形曲錐異形薄壁筒體無縫成型方法，其特征在于所述步驟3)中的錐筒小徑和錐筒大徑對應(yīng)的圓周長分別等于成品曲錐異形薄壁筒體兩端周長。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種心形曲錐異形薄壁筒體無縫成型方法，屬于冷壓加工成型技術(shù)領(lǐng)域。該方法通過落料、預(yù)成型、初成型、壓槽、弧度成型、校形工序妥善解決了心形曲錐異形薄壁筒體無縫成型的難題，投入批生產(chǎn)后，效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，因此切實可行。
文檔編號B21D35/00GK101085462SQ20071002485
公開日2007年12月12日 申請日期2007年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月3日
發(fā)明者胡寧生, 撒世國, 康慶生, 徐錦新, 胡鵬 申請人:航天晨光股份有限公司