一种大直径金属薄壁筒体精整矫直模具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种大直径金属薄壁筒体精整矫直模具，属于金属材料加工成形技术领域。该模具包括内衬胎模、锁紧锥形内套、锁紧锥形外套、固定环、紧固螺杆、紧固螺母、张力板和固定板；内衬胎模为空心筒状结构，内衬胎模由胎模主体和胎模口部两部分组成，胎模口部的外径小于胎模主体的外径，内衬胎模固定在固定板上；金属薄壁筒体装在内衬胎模上，锁紧锥形内套和锁紧锥形外套安装在金属薄壁筒体口部，通过固定环、紧固螺杆和紧固螺母将锁紧锥形内套、锁紧锥形外套和金属薄壁筒体连接在一起，张力板通过紧固螺母固定在紧固螺杆上。该模具解决了大直径金属薄壁筒体椭圆度和直线度超差难题，提高了产品几何精度和合格率，具有良好应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种大直径金属薄壁筒体精整矫直模具
本技术属于金属材料加工成形
，具体涉及一种大直径金属薄壁筒体精整矫直模具。
技术介绍
大直径金属薄壁筒体在航空、航天、石油、化工、电力、核能等工业领域应用广泛，主要采用变薄旋压工艺制备，旋压薄壁筒体残余应力较大，在热处理过程中筒体变椭，椭圆度和直线度超差，导致大直径金属薄壁筒体产品合格率显著下降。
技术实现思路
为了克服大直径金属薄壁筒体热处理过程中筒体变椭，椭圆度和直线度超差难题，本技术提出了一种大直径金属薄壁筒体精整矫直模具，采用本技术精整矫直模具，可以防止热处理过程中筒体变椭，精整筒体的圆度，同时在热处理的高温下进行张力蠕变矫直筒体，提高了薄壁筒体的椭圆度和直线度，保证了产品质量。一种大直径金属薄壁筒体精整矫直模具，该模具包括内衬胎模、锁紧锥形内套、锁紧锥形外套、固定环、紧固螺杆、紧固螺母、张力板和固定板等；所述的内衬胎模为空心筒状结构，所述的内衬胎模由胎模主体和胎模口部两部分组成，胎模口部的外径小于胎模主体的外径，所述的内衬胎模固定在固定板上；金属薄壁筒体装在内衬胎模上，所述的锁紧锥形内套和锁紧锥形外套安装在金属薄壁筒体口部，通过固定环、紧固螺杆和紧固螺母将锁紧锥形内套、锁紧锥形外套和金属薄壁筒体连接在一起，所述的张力板通过紧固螺母固定在紧固螺杆上。所述的大直径金属薄壁筒体精整矫直模具的内衬胎模为空心内衬胎模，空心内衬胎模外径比金属薄壁筒体的内径小0.2mm～2mm，空心内衬胎模材质的热膨胀系数大于薄壁筒体的热膨胀系数。高温热处理时，内衬胎模的外径大于金属薄壁筒体内径。所述的大直径金属薄壁筒体精整矫直模具的锁紧锥形内套和锁紧锥形外套的锥度相同，锥度为5°～15°。所述的大直径金属薄壁筒体精整矫直模具的锁紧锥形外套为两半分体结构，锁紧锥形外套两半组合的圆形体的外径比金属薄壁筒体内径小1mm～3mm。所述的大直径金属薄壁筒体精整矫直模具的固定环具有凹槽结构，锁紧锥形内套、锁紧锥形外套和金属薄壁筒体口部的筒壁套装在固定环的凹槽中。所述的固定环套在金属薄壁筒体上，固定环内壁与金属薄壁筒体外壁紧密接触，固定环与金属薄壁筒体外径接触的内径，以能紧紧地套在金属薄壁筒体上为原则。所述的固定环和张力板上均设置供紧固螺杆穿过的孔。所述的紧固螺杆固定连接在锁紧锥形内套上，所述的固定环穿过紧固螺杆套装在锁紧锥形内套、锁紧锥形外套和金属薄壁筒体口部的筒壁上，第一紧固螺母安装在紧固螺杆上，从而将锁紧锥形内套、锁紧锥形外套与大直径金属薄壁筒体连接在一起。所述的张力板穿过紧固螺杆，第二紧固螺母安装在张力板下面的紧固螺杆上，通过第二紧固螺母固定连接在紧固螺杆下部。所述的紧固螺杆的数量为6个以上。所述的大直径金属薄壁筒体的高度大于内衬胎模主体的高度，小于内衬胎模整体的高度。大直径金属薄壁筒体1的直径≥100mm。所述大直径金属薄壁筒体精整矫直模具的材料根据精整矫直薄壁筒体的材质选择普通钢材、不锈钢、耐热钢或者高温合金等材料。所述的大直径金属薄壁筒体精整矫直模具张力蠕变矫直主要通过高温下张力板、锁紧锥形内套、锁紧锥形外套、固定环等的重力来实现，根据需要选择张力板的重量，调整施加不同的张力。本技术的优点和效果为：采用空心内衬胎模与薄壁筒体热膨胀系数的差异，在高温下空心内衬胎模外径大于金属薄壁筒体内径，抑制了残余应力释放过程中薄壁筒体变椭，同时对薄壁筒体精整，提高圆度；张力板等的重力对金属薄壁筒体施加张力，在高温下进行张力蠕变矫直；解决了椭圆度和直线度超差难题，提高了产品几何精度和合格率。附图说明图1为本技术的结构示意图。主要附图标记说明：1大直径金属薄壁筒体2内衬胎模3锁紧锥形内套4锁紧锥形外套5固定环6紧固螺杆7第一紧固螺母8张力板9第二紧固螺母10固定板具体实施方式为进一步说明本技术的大直径金属薄壁筒体精整矫直模具，结合附图对本技术进行详细说明。图1是本技术一种大直径金属薄壁筒体精整矫直模具结构示意图，本技术的精整矫直模具主要包括内衬胎模2；锁紧锥形内套3；锁紧锥形外套4；固定环5；紧固螺杆6；第一紧固螺母7；张力板8；第二紧固螺母9；固定板10。内衬胎模2为空心筒状结构，其外径略小于大直径金属薄壁筒体1的内径；内衬胎模2分为胎模主体和胎模口部两部分，胎模口部的外径小于胎模主体的外径；内衬胎模2开口向下固定连接在固定板10上；大直径金属薄壁筒体1装在内衬胎模2上，通过锁紧锥形内套3、锁紧锥形外套4、固定环5、紧固螺杆6、第一紧固螺母7与内衬胎模2连接在一起，张力板8通过第二紧固螺母9固定在紧固螺杆6上。内衬胎模2为空心内衬胎模，空心内衬胎模2外径比大直径金属薄壁筒体1的内径小0.2mm～2mm，空心内衬胎模2材质的热膨胀系数大于薄壁筒体的热膨胀系数。高温热处理时，内衬胎模2的外径大于金属薄壁筒体内径。锁紧锥形内套3和锁紧锥形外套4的锥度一致，锥度为5°～15°。锁紧锥形内套3的横切面为倒直角梯形，锁紧锥形外套4的横切面为直角梯形。锁紧锥形外套4为两半分体结构，锁紧锥形外套4两半组合的圆形体的外径比金属薄壁筒体内径小1mm～3mm。固定环5具有凹槽结构，锁紧锥形内套3、锁紧锥形外套4和金属薄壁筒体口部的筒壁锁紧、套装在固定环5的凹槽中，锁紧锥形内套3的底部高于锁紧锥形外套4的底部，固定环5的凹槽与锁紧锥形内套3、锁紧锥形外套4和金属薄壁筒体的筒壁之间为过盈配合。固定环5套在金属薄壁筒体上，固定环5内壁与金属薄壁筒体外壁紧密接触(例如固定环5内径与金属薄壁筒体外径相同)，固定环5与金属薄壁筒体外径接触的内径，以能紧紧地套在金属薄壁筒体上为原则。锁紧锥形内套3和锁紧锥形外套4安装在金属薄壁筒体口部，通过固定环5、紧固螺杆6和紧固螺母将锁紧锥形内套3、锁紧锥形外套4和金属薄壁筒体连接在一起。固定环5和张力板8上均设置供紧固螺杆6穿过的孔。紧固螺杆6固定连接(可以是螺纹连接)在锁紧锥形内套3上，固定环5穿过紧固螺杆6套装在锁紧锥形内套3、锁紧锥形外套4和金属薄壁筒体口部的筒壁上，第一紧固螺母7安装在紧固螺杆6上，从而将锁紧锥形内套3、锁紧锥形外套4与大直径金属薄壁筒体连接在一起。张力板8穿过紧固螺杆6，第二紧固螺母9安装在张力板8下面的紧固螺杆6上，通过第二紧固螺母9将张力板8固定连接在紧固螺杆6下部。紧固螺杆的数量为6个以上。大直径金属薄壁筒体精整矫直模具的材料根据精整矫直薄壁筒体的材质选择普通钢材、不锈钢、耐热钢或者高温合金等材料。工作时，首先将内衬胎模2固定到固定板10上，把大直径金属薄壁筒体1装到内衬胎模2上，将锁紧锥形内套3、锁紧锥形外套4和紧固螺杆6放入金属薄壁筒体口部；然后装上固定环5，转动第一紧固螺母7使得紧固螺杆6向下运动，带动锁紧锥形内套3向下运动，推动锁紧锥形外套4紧贴金属薄壁筒体内壁，将锁紧锥形内套3、锁紧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大直径金属薄壁筒体精整矫直模具，其特征在于：该模具包括内衬胎模、锁紧锥形内套、锁紧锥形外套、固定环、紧固螺杆、紧固螺母、张力板和固定板；所述的内衬胎模为空心筒状结构，所述的内衬胎模由胎模主体和胎模口部两部分组成，胎模口部的外径小于胎模主体的外径，所述的内衬胎模固定在固定板上；金属薄壁筒体装在内衬胎模上，所述的锁紧锥形内套和锁紧锥形外套安装在金属薄壁筒体口部，通过固定环、紧固螺杆和紧固螺母将锁紧锥形内套、锁紧锥形外套和金属薄壁筒体连接在一起，所述的张力板通过紧固螺母固定在紧固螺杆上。/n

【技术特征摘要】
1.一种大直径金属薄壁筒体精整矫直模具，其特征在于：该模具包括内衬胎模、锁紧锥形内套、锁紧锥形外套、固定环、紧固螺杆、紧固螺母、张力板和固定板；所述的内衬胎模为空心筒状结构，所述的内衬胎模由胎模主体和胎模口部两部分组成，胎模口部的外径小于胎模主体的外径，所述的内衬胎模固定在固定板上；金属薄壁筒体装在内衬胎模上，所述的锁紧锥形内套和锁紧锥形外套安装在金属薄壁筒体口部，通过固定环、紧固螺杆和紧固螺母将锁紧锥形内套、锁紧锥形外套和金属薄壁筒体连接在一起，所述的张力板通过紧固螺母固定在紧固螺杆上。


2.根据权利要求1所述的大直径金属薄壁筒体精整矫直模具，其特征在于：所述的内衬胎模为空心内衬胎模，内衬胎模外径比金属薄壁筒体的内径小0.2mm～2mm，内衬胎模材质的热膨胀系数大于薄壁筒体的热膨胀系数。


3.根据权利要求1所述的大直径金属薄壁筒体精整矫直模具，其特征在于：所述的锁紧锥形内套和锁紧锥形外套的锥度相同，锥度为5°～15°。


4.根据权利要求3所述的大直径金属薄壁筒体精整矫直模具，其特征在于：所述的锁紧锥形外套为两半分体结构，锁紧锥形外套两半组合的圆形体的外径比金属薄壁筒体内径小1mm～3mm。


5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭胜利，李德富，朱宝宏，
申请(专利权)人：有研工程技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11