1.一種帶預緊結構的旋壓增厚成形模具,其特征在于,該成形模具包括上壓盤(1)、下壓盤(3)和旋壓輪(4),其中:
所述上壓盤包括上定盤(1-1)、碟簧(1-2)和上動盤(1-3),該上定盤(1-1)中部開設有凹槽,所述碟簧(1-2)和上動盤(1-3)均嵌裝在該上定盤(1-1)中部的凹槽內(nèi),并且碟簧(1-2)位于上定盤(1-1)和上動盤(1-3)之間,所述上定盤(1-1)、碟簧(1-2)和上動盤(1-3)同軸設置,并通過緊固件相連;
所述旋壓輪(4)包括心輪(4-4)、帶環(huán)形槽的環(huán)形槽輪(4-5)和壓緊蓋(4-1),所述心輪(4-4)的下端為法蘭結構,其中部設有圓孔,上端面均布有防轉槽,該心輪(4-4)依次穿過所述環(huán)形槽輪(4-5)和壓緊蓋(4-1),并與壓緊蓋(4-1)螺紋連接,所述壓緊蓋(4-1)的上端面同樣均布有防轉槽,該防轉槽與心輪(4-4)上端面的防轉槽對齊,對齊的防轉槽內(nèi)安裝有防轉鍵(4-2),該防轉鍵(4-2)通過緊固件固定在心輪(4-4)的上端面上。
2.如權利要求1所述的帶預緊結構的旋壓增厚成形模具,其特征在于,所述環(huán)形槽輪(4-5)的環(huán)形槽的槽寬H2大于待旋壓板坯厚度t且小于2.3t,環(huán)形槽輪(4-5)兩側壁厚H1、H3大于10mm同時大于所述槽寬H2的3倍;環(huán)形槽上下側壁傾角α1、α2優(yōu)選為94-96°,槽底厚度L2優(yōu)選大于所述槽寬H2的3倍同時大于10mm。
3.如權利要求1或2所述的帶預緊結構的旋壓增厚成形模具,其特征在于,所述心輪(4-4)下端法蘭結構的上表面由位于內(nèi)側的凹槽結構和位于外側的平面結構構成,該平面結構與環(huán)形槽輪(4-5)的下表面接觸,其接觸寬度為L4,所述壓緊蓋(4-1)下表面的端緣為凸起結構,該凸起結構與環(huán)形槽輪(4-5)的上表面接觸,其接觸寬度為L3,所述L4和L3相等,并且為環(huán)形槽輪輪槽深度的1.1-1.2倍。
4.如權利要求3所述的帶預緊結構的旋壓增厚成形模具,其特征在于,所述環(huán)形槽輪(4-5)的軸向預緊力F通過擰緊壓緊蓋(4-1)與心輪(4-4)之間的螺紋控制,當擰緊到預定的壓緊力后,在壓緊蓋(4-1)與心輪(4-4)的防轉槽中安裝防轉鍵(4-2),防止工作中壓緊蓋(4-1)與心輪(4-4)松開。
5.如權利要求1-4任一項所述的帶預緊結構的旋壓增厚成形模具,其特征在于,所述預緊力F采用以下公式計算:
式中:σs為待旋壓板坯的屈服強度,H2為環(huán)形槽的槽寬,r1為成形后工件的半徑,r2為環(huán)形槽輪的外半徑。