一種圓形板料環形外緣的加熱旋壓增厚方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于圓形板料外緣增厚技術領域，更具體地，涉及一種圓形板料環形外緣的加熱旋壓增厚方法。
【背景技術】
[0002]隨著機械、汽車等傳統制造業的發展以及節能減排、輕量化生產的社會需求越來越高，不等厚零件在能滿足定制化需求的同時節材節能，得到了越來越廣泛的運用。例如薄輻板厚輪緣盤形件，其厚壁化的環形周壁便于銑出具有充分強度和齒厚零件；同時，由于其輻板壁薄，在制造時還能有效節省材料、減輕零件重量，特別適合于制造汽車零部件，如發動機驅動圓盤等。
[0003]目前，圓形板料局部增厚的方式主要有兩種。一種是板料沖鍛復合成形，如李雪松等研究了汽車離合器襯套的沖鍛成形工藝，其通過改變模具形狀，增加聚料工序，減小最終的沖鍛成形載荷，在沖出底部中心孔的同時使孔外側邊緣厚度增大；夏巨諶等開發了一種飛輪盤溫沖鍛成形技術，其采用正向拉深、然后將底部反向拉深、沖孔并翻孔，最后對反向拉深和翻孔區的金屬進行斜面型腔鍛造增厚，以期得到增厚的側壁。另一種是旋壓成形，如夏琴香等開發了一種側壁增厚多楔帶輪的旋壓成形工藝，其將拉深件通過預成形、腰鼓成形、增厚及整形四個工步旋壓成形為多楔帶輪；又如CN201010518349.6公開的一種圓形板料環形外緣增厚方法，該方法為圓形板料多道次旋壓增厚成形薄輻板厚輪緣盤形件的新工
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[0004]根據現有的圓形板料局部增厚方法可以看到，沖鍛復合成形工藝的模具結構復雜，且往往受到零件結構和模具載荷的限制而難以做到單工序整體成形不等厚零件；而目前的旋壓成形雖然減小了所需成形力和設備噸位，但仍需多道次工序才能達到板件局部增厚需求。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種圓形板料環形外緣的加熱旋壓增厚方法，其中結合圓形板料環形外緣自身的特點，利用加熱以提高金屬塑性，利于金屬流動成形的優勢，解決現有圓形板料局部增厚方法存在的成形力大，成形道次過多的問題，適用于飛輪齒圈制坯，皮帶盤制坯等圓盤形或環形零件的外緣增厚。
[0006]為實現上述目的，按照本發明的一方面，提出了一種圓形板料環形外緣的加熱旋壓增厚方法，其特征在于，包括對所述圓形板料環形外緣進行加熱的步驟和對其進行旋壓增厚整體成形的步驟，其中，所述加熱步驟是指在整個成形過程中利用加熱噴槍對所述圓形板料環形外緣進行加熱，使其溫度保持在奧氏體轉變溫度以上；所述旋壓增厚整體成形步驟是指利用具有環形乳槽的旋壓輪徑向進給擠壓加熱后的所述圓形板料環形外緣，以實現單道次大增厚比增厚成形；所述加熱噴槍和旋壓輪相互配合以不斷增厚被加熱的圓形板料環形外緣。
[0007]按照本發明的另一方面，提出了一種圓形板料環形外緣的加熱旋壓增厚方法，其特征在于，具體通過以下步驟實現:
[0008]I)將待增厚的圓形板料裝卡到旋壓機夾具上，保持所述圓形板料的中心線與所述旋壓機的主軸中心線重合，將加熱噴槍和具有環形乳槽的旋壓輪置于旋壓起點處，使所述圓形板料的環形外緣位于所述旋壓輪的環形乳槽內，所述加熱噴槍、圓形板料及旋壓輪互不干涉；
[0009]2)啟動所述旋壓機，使所述圓形板料隨旋壓機主軸旋轉，然后利用所述加熱噴槍加熱所述圓形板料環形外緣的上下端面，同時結合紅外線測溫儀對所述圓形板料環形外緣進行溫度檢測，保證環形外緣溫度保持在奧氏體轉變溫度以上；
[0010]3)控制所述旋壓輪使其沿所述圓形板料徑向進給擠壓圓形板料的環形外緣，在所述旋壓輪進給的同時，所述加熱噴槍也沿著所述圓形板料的徑向移動，以加熱環形外緣增厚區域確保其溫度始終高于奧氏體轉變溫度；
[0011 ] 4)當所述旋壓輪外緣與所述旋壓機夾具的外緣接觸時，完成整個旋壓增厚過程。
[0012]作為進一步優選的，所述旋壓輪的進給速度與所述加熱噴槍的移動速度為180mm/min ?300mm/mino
[0013]作為進一步優選的，所述旋壓機主軸的轉速為250rpm?500rpm。
[0014]總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具備以下的技術優點:
[0015]1.本發明利用加熱和旋壓增厚步驟的相互配合，使得圓形板料在加熱的同時實現環形邊緣的逐步增厚，提高了金屬塑性，有利于金屬流動，成形力小，可以將單道次增厚比提高到2.5以上，且成品強度高，質量好，解決了現有圓形板料局部增厚方法存在的成形力大，成形道次過多的問題，可用于飛輪齒圈制坯，皮帶盤制坯等圓盤形或環形零件的外緣增厚。
[0016]2.采用本發明制造飛輪盤時可將齒圈坯料與連接盤整體成形，然后通過機械加工或者乳齒成形齒圈，相比齒圈和連接盤的焊接成形而言產品強度高，質量穩定；此外，本發明所需旋壓機噸位小，旋壓輪模具簡單，不需要大型壓力機及沖鍛模具，減少了制造成本和模具擺放空間。
【附圖說明】
[0017]圖1是圓形板料示意圖；
[0018]圖2是本發明的成形原理圖；
[0019]圖3 (a)?3 (b)是本發明圓形板料外徑為D1時的實施例圖；
[0020]圖4 (a)?4 (b)是本發明圓形板料外徑為D2時的實施例圖；
[0021]圖5 (a)?5 (b)是本發明圓形板料外徑為03時的實施例圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0023]本發明的一種圓形板料環形外緣的加熱旋壓增厚方法，其主要包括對圓形板料環形外緣進行加熱的步驟和對圓形板料環形外緣進行旋壓增厚整體成形的步驟，其中，加熱步驟是指在整個成形過程中利用加熱噴槍對圓形板料環形外緣加熱，使其溫度保持在奧氏體轉變溫度以上；旋壓增厚整體成形步驟是指利用具有環形乳槽的旋壓輪徑向進給擠壓圓形板料環形外緣，以實現單道次大增厚比增厚；加熱噴槍和旋壓輪相互配合以不斷增厚被加熱的圓形板料環形外緣。
[0024]下面將具體解釋本發明的圓形板料環形外緣的加熱旋壓增厚方法的實現過程。
[0025]—種圓形板料環形外緣的加熱旋壓增厚方法，其具體通過以下步驟實現(本實施例采用的圓形板料如圖1所示，厚度t。= 2?3mm，外徑D〈500mm，內徑d〈100mm):
[0026]I)將待增厚的圓形板料2置于旋壓機的下主軸3上