一種用于筒形件旋壓的套管模具及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及旋壓制造行業(yè)，具體設(shè)計了一種可改變直徑加工范圍的組合旋壓模具，用于成形不同直徑規(guī)格的筒形件。
【背景技術(shù)】
[0002]強(qiáng)力旋壓是一種廣泛應(yīng)用于金屬薄壁筒形件的成熟工藝，具有精度高、效率高、節(jié)約原材料的顯著優(yōu)勢。
[0003]旋壓模具是筒形件強(qiáng)力旋壓成形工藝中必不可少的關(guān)鍵工藝裝備，其結(jié)構(gòu)、尺寸、精度的合理性往往決定了筒形件的尺寸分布與成形精度，尤其是模具的外徑尺寸與筒形件內(nèi)徑尺寸往往具有一一映射的關(guān)系，即一個尺寸的模具僅能夠用于唯一一個內(nèi)徑尺寸的筒形件，具有很大的局限性；同時這一類模具通常尺寸笨重，要求硬度高、精度高、材料種類特殊、熱處理難度大、材料用量大、加工風(fēng)險高，多種因素導(dǎo)致了模具制造成本高昂。
[0004]目前在不同直徑筒形件的強(qiáng)力旋壓及其模具的制作方面主要使用了一一對應(yīng)的方法，即針對一個直徑的筒形件設(shè)計制作了一整套的旋壓模具，多個直徑的產(chǎn)品就需要制作多套旋壓模具。
[0005]隨著我國航天、航空技術(shù)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，預(yù)研型號產(chǎn)品規(guī)格多、任務(wù)急，而應(yīng)用前景又具有不確定性，對于研制單位來說，旋壓模具的制作周期長、風(fēng)險大、成本高，一旦型號項目終止，造成了人力、物力、財力的極大浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有旋壓模具應(yīng)用范圍窄、制作周期長、成本高的局限性，本發(fā)明提出了一種用于筒形件旋壓的套管模具及其使用方法。
[0007]本發(fā)明包括基礎(chǔ)模胎、套管模胎和梯形螺母。其中:所述套管模胎套裝在所述基礎(chǔ)模胎上并通過位于該基礎(chǔ)模胎一端的外圓定位錐面上的三個定位面定位。梯形螺母套裝在所述基礎(chǔ)模胎另一端的螺紋段上，以對所述套管模胎軸向定位。
[0008]所述的基礎(chǔ)模胎的一端的端面為連接端。該基礎(chǔ)模胎的外圓周表面為階梯狀，由工作段、外圓定位錐面和定位段組成。所述的外圓定位錐面為所述工作段與連接端之間的過渡段，該外圓定位錐面與基礎(chǔ)模胎軸線之間的夾角為135° ;在該外圓定位錐面的圓周上均布有三處套管模胎的安裝止口，形成了套管模胎的三個定位面；該安裝止口是將該處的外圓定位錐面加工成為平面形成的。所述基礎(chǔ)模胎定位段的外圓表面為梯形螺母配合的螺紋面。
[0009]所述基礎(chǔ)模胎的外圓柱工作面、外圓定位錐面與三個安裝止口形成的三個定位面的同軸度、圓柱度與錐度形位公差等級為5級精度要求。
[0010]所述的套管模胎一端的端面有軸向凸出的與位于基礎(chǔ)模胎上的三個安裝止口配合的定位臺。所述的套管模胎的內(nèi)孔為階梯孔:一端的內(nèi)徑與所述基礎(chǔ)模胎上的三個安裝止口處的外徑最大，與所述的三個安裝止口處的外徑相同；另一端的內(nèi)徑最小，與所述基礎(chǔ)模胎的外徑相同；所述的套管模胎兩端之間的孔徑比所述基礎(chǔ)模胎的外徑大3?10_。所述套管模胎的內(nèi)孔中，與所述基礎(chǔ)模胎上的最大孔徑處的內(nèi)表面與套管模胎兩端之間的孔內(nèi)表面之間以135°的斜面過渡，形成了套管模胎內(nèi)圓錐定位面。
[0011]本發(fā)明提出的使用所述用于筒形件旋壓的套管模具的具體過程是:
[0012]步驟1，在旋壓機(jī)上安裝基礎(chǔ)模胎。
[0013]將基礎(chǔ)模胎模胎端面的內(nèi)安裝止口與旋壓機(jī)的外錐面止口配合，并在模胎端面使用連接螺釘連接，鎖緊螺母鎖緊，使旋壓機(jī)主軸帶動基礎(chǔ)模胎同步旋轉(zhuǎn)，傳遞扭矩。
[0014]步驟2，將套管模胎套裝在基礎(chǔ)模胎上。
[0015]套管模胎端面上的三個定位臺分別插入基礎(chǔ)模胎上的三個安裝止口中以傳遞扭矩；套管模胎內(nèi)圓錐定位面與基礎(chǔ)模胎外圓錐定位面貼合，套管模胎的最小內(nèi)徑處與所述基礎(chǔ)模胎的外徑貼合，確保了套管模胎外圓柱面與基礎(chǔ)模胎的軸線保持同軸。
[0016]步驟3，使用梯形螺母對套管模胎進(jìn)行鎖緊
[0017]安裝梯形螺母于基礎(chǔ)模胎的梯形外螺紋上，使梯形螺母與基礎(chǔ)模胎上的梯形外螺紋嚙合，直至鎖緊。
[0018]至此，通過所述基礎(chǔ)模胎和套管模胎擴(kuò)大了旋壓筒形件的內(nèi)徑。
[0019]本發(fā)明是一種由基礎(chǔ)模胎、梯形鎖緊螺母、套管模胎組成的組合模具能夠在基礎(chǔ)模胎上組合裝配使用不同外徑的套管模胎，從而滿足不同內(nèi)徑筒形件的強(qiáng)力旋壓加工，以解決現(xiàn)有旋壓模具應(yīng)用范圍窄、制作周期長、成本高的局限性。
[0020]本發(fā)明將直徑為m的基礎(chǔ)模胎安裝于旋壓機(jī)主軸上，能夠滿足內(nèi)徑Μ的筒形件旋壓；將另一直徑為η的套管模胎套裝于基礎(chǔ)模胎上，通過基礎(chǔ)模胎上的卡槽、套管模胎上的凸臺、梯形螺母鎖緊，使套管模胎能夠徑向傳遞扭矩并實現(xiàn)軸向鎖止，從而改變了旋壓模具的工作直徑，滿足內(nèi)徑為Ν的筒形件旋壓；以此類推，通過安裝不同直徑的套管模胎，可以用于不同直徑筒形件旋壓的。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]在基礎(chǔ)模具上安裝套管模胎的方法能夠改變原有模胎的工作直徑，能夠適用于另一直徑筒形件的旋壓。
[0023]使用不同直徑的套管模胎能夠用于不同直徑筒形件的旋壓，即使用一個基礎(chǔ)模具，配合多個套管模胎，能夠以用于多個直徑筒形件的旋壓加工。
[0024]使用套管模胎的方法相對于重新制作整體模具可以節(jié)省昂貴的原材料費(fèi)用。
[0025]使用套管模胎的方法縮短了重新制作整體模具能夠顯著縮短模具制作周期。
[0026]使用套管模胎的方法減小模具的機(jī)械加工難度。
[0027]使用套管模胎降低了工裝模具的熱處理難度，避免了大型鍛件在熱處理過程中容易出現(xiàn)裂紋的風(fēng)險。
【附圖說明】
:
[0028]圖1為套管模具裝配示意圖。
[0029]圖2為基礎(chǔ)t旲胎結(jié)構(gòu)不意圖；其中，圖2a是主視圖，圖2b是右視圖，圖2c是俯視圖。
[0030]圖3為套管模胎結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖3a是主視圖，圖3b是左視圖，圖3c是俯視圖。圖中:
[0031]1.基礎(chǔ)模胎；2.套管模胎；3.梯形螺母。
具體實施例:
[0032]實施例一
[0033]本實施例是一種用于筒形件旋壓的套管模具。所述套管模具能夠分別應(yīng)用于內(nèi)徑為Φ 150mm和內(nèi)徑Φ 220mm筒形件的反旋加工。
[0034]本實施例包括基礎(chǔ)模胎1、套管模胎2和梯形螺母3。其中:所述套管模胎2套裝在所述基礎(chǔ)模胎1上并通過位于該基礎(chǔ)模胎一端的外圓定位錐面上的三個定位面定位。梯形螺母3套裝在所述基礎(chǔ)模胎另一端的螺紋段上，以對所述套管模胎2軸向定位。
[0035]所述的基礎(chǔ)模胎1為中空回轉(zhuǎn)體。該基礎(chǔ)模胎的一端的端面為連接端，在該端面上均布有螺釘孔。
[0036]該基礎(chǔ)模胎的外圓周表面為階梯面，由工作段、外圓定位錐面和定位段組成。所述的外圓定位錐面為所述工作段與連接端之間的過渡段，該外圓定位錐面與基礎(chǔ)模胎軸線之間的夾角為135° ;在該外圓定位錐面的圓周上均布有三處套管模胎2的安裝止口，形成了套管模胎的三個定位面；該安裝止口是將該處的外圓定位錐面加工成為平面形成的。所述基礎(chǔ)模胎定位段的外圓表面為梯形螺母3配合的螺紋面。
[0037]所述基礎(chǔ)模胎的外圓柱工作面、外圓定位錐面與三個安裝止口形成的三個定位面的同軸度、圓柱度與錐度形位公差等級為5級精度要求。
[0038]所述的套管模胎2 —端的端面有軸向凸出的定位臺，用于與位于基礎(chǔ)模胎上的三個安裝止口配合。所述的套管模胎2的內(nèi)孔為階梯孔:一端的內(nèi)徑最大，與所述基