專利名稱：一種帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件旋壓加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及異形筒形件制備技術(shù)領(lǐng)域，屬于帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件旋壓加工方法。
背景技術(shù)：
隨著航空、航天及能源等事業(yè)的發(fā)展，帶內(nèi)外法蘭的大直徑(內(nèi)徑大于450mm)超長筒形件(大于3m)被越來越多使用在這些領(lǐng)域。在現(xiàn)有的設備基礎上，使用常規(guī)的旋壓方法只能加工不帶內(nèi)外法蘭的直筒形件。而采用鍛造坯料再機械加工的方法，目前的鑄定規(guī)格和鍛造工藝難以實現(xiàn)生產(chǎn)帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件。為此，根據(jù)現(xiàn)有的2m的立式旋壓機，旋輪行程只有1.6m，需要設計變截面模具，采用正反旋結(jié)合的方法，加工成形出帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件，才能滿足航空、航天及能源等事業(yè)的發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件旋壓加工方法，其特別適用于內(nèi)徑大于450mm、長度大于3m的帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件旋壓。通過設計變截面模具，采用正、反旋相結(jié)合的工藝方法，能在旋輪行程只有1.6m的2m的立式旋壓機旋壓成形出3m帶內(nèi)外法蘭的筒形件。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設計方案一種帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件旋壓加工方法，其包括下列步驟(1)、旋壓模具加熱首先將旋壓變截面芯模加熱；加熱到300～350℃；(2)、旋壓坯料的吊裝將旋壓坯料吊裝到變截面芯模上，待落料后裝上料環(huán)，加裝固定蓋，套牢旋壓坯料；(3)、加熱旋壓坯料加熱旋壓坯料到250～280℃，準備開始旋壓；(4)、坯料正旋根據(jù)坯料到下料環(huán)的距離，計算好正旋延伸長度，分配好正旋道次及每道次減薄率，道次減薄率控制在15％～25％，進給率控制在0.8～1.2mm/轉(zhuǎn)，每道次旋完要對坯料測溫，若溫度未達到250～280℃，需補償加熱后再旋，在正旋最后道次快結(jié)束時，要密切注意坯料下部情況，若已接觸到下料環(huán)應馬上停止旋壓，防止旋壓坯料的筒體變形；(5)、坯料反旋正旋結(jié)束后，拆卸上端固定蓋及上料環(huán)，開始反旋，如此時坯料壁厚仍大于45mm，需要加熱達到250～280℃后進行旋壓，若壁厚小于45mm，直接采用冷旋，最后一道次為便于脫模，減小進給率便于擴徑脫模；(6)、脫模將旋好的筒形件加熱到200℃，使筒體膨脹減小貼模阻力，采用上面吊拉下用旋輪頂推輕緩將筒形件吊出；
(7)、機械加工成形待筒形件冷卻后，將其吊裝于車床上，機械加工成形出所需要的帶內(nèi)外法蘭筒形件，然后進行熱處理后再進行精整加工。
本發(fā)明的優(yōu)點是1、變截面模具成形出滿足需要的內(nèi)、外法蘭；2、彌補了現(xiàn)有設備條件的不足(國內(nèi)較大旋壓機旋輪行程僅有1.6m)，能夠旋壓加工出大于3米的筒形件；3、旋壓加工出來的筒形件經(jīng)探傷檢驗能達到AA級；4、生產(chǎn)過程簡單，易操作，生產(chǎn)結(jié)果穩(wěn)定性和重現(xiàn)性好；5、適合于批量的生產(chǎn)帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件。


圖1為待旋壓的坯料示意圖。
圖2為工裝后正旋示意圖。
圖3為反旋示意圖。
圖4旋壓結(jié)束脫模后筒形件的示意圖。
圖5機械加工并精整后筒形件的示意圖。
具體實施例方式
實施例1一種帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件旋壓加工方法，選用6061鋁合金φ635×1400鍛坯，其包括下列步驟(1)、將鍛造后的坯料機械加工成旋壓坯料，內(nèi)法蘭孔徑與模具上端截面直徑吻合，外法蘭孔徑與模具下端截面直徑吻合，旋壓坯料(見圖1)。
(2)、將芯模5加熱到300～350℃，吊裝好旋壓坯料3，并裝配好上端固定蓋1和上料環(huán)2，加熱坯料到250～280℃，進行正旋(見圖2)，使旋壓坯料3沿箭頭方向延伸。根據(jù)坯料到下料環(huán)6的距離，計算好正旋延伸長度，分配好正旋道次及每道次減薄率，道次減薄率控制在15％，進給率控制在1.2mm/轉(zhuǎn)，在正旋最后道次快結(jié)束時，要密切注意坯料下部情況，若已接觸到下料環(huán)應馬上停止旋壓，防止旋壓坯料的筒體變形。
(3)、正旋結(jié)束后，卸裝上端固定蓋1和上料環(huán)(見圖3)準備反旋，測量壁厚，重新分配道次，反旋的前面2道次采用熱旋加熱溫度到250～280℃，后面2道次采用冷旋，使旋壓坯料3沿箭頭方向延伸。同時還可以適當減小進給率，便于擴徑脫模。
(4)、脫模將旋好的筒形件加熱到200℃，使筒體膨脹減小貼模阻力，采用上面吊拉下用旋輪頂推輕緩將筒形件吊出，脫模后的筒形件(見圖4)；(5)、機械加工成形待筒形件冷卻后，將其吊裝于車床上，機械加工成形出所需要的帶內(nèi)外法蘭筒形件(見圖5)，然后進行熱處理后再進行精整加工。
實施例2一種帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件旋壓加工方法，選用6061鋁合金φ635×1400鍛坯，其包括下列步驟(1)、將鍛造后的坯料機械加工成旋壓坯料，內(nèi)法蘭孔徑與模具上端截面直徑吻合，外法蘭孔徑與模具下端截面直徑吻合，旋壓坯料見圖1。
(2)、將芯模加熱到300～350℃，吊裝好旋壓坯料，并裝配好上端固定蓋1和上料環(huán)，加熱坯料到250～280℃，進行正旋(見圖2)，使旋壓坯料3沿箭頭方向延伸。根據(jù)坯料到下料環(huán)的距離，計算好正旋延伸長度，分配好正旋道次及每道次減薄率，道次減薄率控制在20％，進給率控制在1.0mm/轉(zhuǎn)，在正旋最后道次快結(jié)束時，要密切注意坯料下部情況，若已接觸到下料環(huán)應馬上停止旋壓，防止筒體變形。
(3)、正旋結(jié)束后，卸裝上端固定蓋1和上料環(huán)(見圖3)準備反旋，測量壁厚，重新分配道次，反旋的前面2道次采用熱旋加熱溫度到250～280℃，后面2道次采用冷旋，使旋壓坯料3沿箭頭方向延伸。同時還可以適當減小進給率，便于擴徑脫模。
(4)、脫模將旋好的筒形件加熱到200℃，使筒體膨脹減小貼模阻力，采用上面吊拉下用旋輪頂推輕緩將筒形件吊出，脫模后的筒形件(見圖4)；(5)、機械加工成形待筒形件冷卻后，將其吊裝于車床上，機械加工成形出所需要的帶內(nèi)外法蘭筒形件(見圖5)，然后進行熱處理后再進行精整加工。
實施例3一種帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件旋壓加工方法，選用6061鋁合金φ635×1400鍛坯，其包括下列步驟(1)、將鍛造后的坯料機械加工成旋壓坯料，內(nèi)法蘭孔徑與模具上端截面直徑吻合，外法蘭孔徑與模具下端截面直徑吻合，旋壓坯料見圖1。
(2)、將芯模加熱到300～350℃，吊裝好旋壓坯料，并裝配好上端固定蓋1和上料環(huán)，加熱坯料到250～280℃，進行正旋(見圖2)，使旋壓坯料3沿箭頭方向延伸。根據(jù)坯料到下料環(huán)的距離，計算好正旋延伸長度，分配好正旋道次及每道次減薄率，道次減薄率控制在25％，進給率控制在0.8mm/轉(zhuǎn)，在正旋最后道次快結(jié)束時，要密切注意坯料下部情況，若已接觸到下料環(huán)應馬上停止旋壓，防止筒體變形。
(3)、正旋結(jié)束后，卸裝上端固定蓋1和上料環(huán)(見圖3)準備反旋，測量壁厚，重新分配道次，反旋的前面2道次采用熱旋加熱溫度到250～280℃，后面2道次采用冷旋，使旋壓坯料3沿箭頭方向延伸。同時還可以適當減小進給率，便于擴徑脫模。
(4)、脫模將旋好的筒形件加熱到200℃，使筒體膨脹減小貼模阻力，采用上面吊拉下用旋輪頂推輕緩將筒形件吊出，脫模后的筒形件見圖4；(5)、機械加工成形待筒形件冷卻后，將其吊裝于車床上，機械加工成形出所需要的帶內(nèi)外法蘭筒形件(見圖5)，然后進行熱處理后再進行精整加工。
權(quán)利要求
1.一種帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件旋壓加工方法，它包括下列步驟(1)、旋壓模具加熱首先將旋壓變截面芯模(5)加熱；加熱到300～350℃；(2)、旋壓坯料的吊裝將旋壓坯料(3)吊裝到變截面芯模(5)上，待落料后裝上料環(huán)(2)，加裝固定蓋(1)，套牢旋壓坯料；(3)、加熱旋壓坯料加熱旋壓坯料到250～280℃，準備開始旋壓；(4)、坯料正旋根據(jù)坯料到下料環(huán)(6)的距離，計算好正旋延伸長度，分配好正旋道次及每道次減薄率，道次減薄率控制在15％～25％，進給率控制在0.8～1.2mm/轉(zhuǎn)，每道次旋完要對坯料測溫，若溫度未達到250～280℃，需補償加熱后再旋，在正旋最后道次快結(jié)束時，要密切注意坯料下部情況，若已接觸到下料環(huán)應馬上停止旋壓，防止旋壓坯料(3)的筒體變形；(5)、坯料反旋正旋結(jié)束后，拆卸上端固定蓋(1)及上料環(huán)(2)，開始反旋，如此時坯料壁厚仍大于45mm，需要加熱達到250～280℃后進行旋壓，若壁厚小于45mm，直接采用冷旋，最后一道次為便于脫模，減小進給率便于擴徑脫模；(6)、脫模將旋好的筒形件加熱到200℃，使筒體膨脹減小貼模阻力，采用上面吊拉下用旋輪頂推輕緩將筒形件吊出；(7)、機械加工成形待筒形件冷卻后，將其吊裝于車床上，機械加工成形出所需要的帶內(nèi)外法蘭筒形件，然后進行熱處理后再進行精整加工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶內(nèi)外法蘭的大直徑超長筒形件旋壓加工方法，其包括下列步驟(1)旋壓模具加熱首先將旋壓變截面模具加熱到300～350℃；(2)旋壓坯料的吊裝將旋壓坯料吊裝到變截面模具上；(3)加熱旋壓坯料加熱旋壓坯料到250℃～280℃；(4)坯料正旋道次減薄率控制在15％～25％，進給率控制在0.8～1.2mm/轉(zhuǎn)，每道次旋完要對坯料測溫，若溫度未達到250～280℃，需補償加熱后再旋；(5)坯料反旋拆卸上鍛固定蓋及上料環(huán)，開始反旋；(6)脫模將旋好的筒形件加熱到200℃后脫模；(7)機械加工成形待筒形件冷卻后，機械加工成形出所需要的帶內(nèi)外法蘭筒形件。本發(fā)明的主要優(yōu)點是能夠旋壓加工出長大于3米的、具有內(nèi)、外法蘭的筒形件。
文檔編號B23P23/00GK1986099SQ200510132000
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者王振生, 毛柏平, 沈健, 李德富 申請人:北京有色金屬研究總院