一种薄壁环形件成形工艺及装备制造技术

本发明专利技术提供了一种薄壁环形件成形工艺及装备，其涉及一种薄壁环形件成形装备，主要由底座、X向丝杠副、Y向丝杠副、转换盘、旋压头、车刀头、液压头、成形凹模、成型凸模、冷却水道、旋转减速箱等组成。本发明专利技术通过将旋压头、车刀头、液压头集成到转换盘上，实现薄壁环形件成形工装自由转换，使薄壁环形件成形在一个工位上实现多个成形加工工艺，提高了加工效率；采用超高强钢替代原材料，既保证了强度又减轻了重量；采用先冲压成形再进行旋压整形工艺，大大降低直接旋压成形产生的应力集中现象，提高薄壁环形件成形质量，增加了薄壁环形件产品成品率，降低了生产成本。降低了生产成本。降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁环形件成形工艺及装备


[0001]本专利技术属于加工制造领域，具体涉及一种薄壁环形件成形工艺及装备。

技术介绍

[0002]薄壁环形件其传统成形工艺一般采用自由锻、模锻、旋压等。这些传统成形工艺要么材料利用率低，要么成形质量不稳定，投入产出不高造成加工周期长、生产成本高等缺点。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种薄壁环形件成形工艺及装备，解决了现有技术中材料利用率低、成形质量不稳定、投入产出不高、加工周期长、生产成本高等问题，提高了加工精度及加工效率，增加了加工质量降低了生产成本。
[0004]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种薄壁环形件成形工艺，该工艺包括以下步骤：
[0005]步骤1：采用一定厚度的超高强钢板，根据拉伸成形尺寸下料出预成形基本外形尺寸；
[0006]步骤2：热冲压预成形，其成形过程包括：a)旋转减速箱不动，冷却水道内通冷却水，保持成形凸模温度常温状态；b)将加热到一定温度的板材定位到成形凸模上；c)转换盘转到液压头位，液压头驱动成形凹模将板材冲压到成形凸模模型面上进行热冲压预成形，并保温至一定温度；d)开模：液压头带动成形凹模回退到起始位复位，完成热冲压预成形工艺；
[0007]步骤3：热旋压整形，其成形过程包括：a)热冲压预成形完成后，转换盘转到旋压头位，旋转减速箱启动旋转；b)X向丝杠副及Y向丝杠副复合运动，带动旋压头随形运动反复进行旋压整形，直至冷却至室温定形；c)X向丝杠副及Y向丝杠副复位，带动转换盘复位，旋转减速箱停止旋转，完成热旋压整形工艺；
[0008]步骤4：车削成形，其成形过程包括；a)转换盘转到车刀头位，旋转减速箱启动旋转；b)X向丝杠副及Y向丝杠副复合运动，带动车刀头随形运动，逐渐车出薄壁环形件所需的外形尺寸及精度要求；c)X向丝杠副及Y向丝杠副复位，带动转换盘复位，旋转减速箱停止旋转，完成车削成形工艺；至此完成薄壁环形件的整个成形加工工艺。
[0009]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种薄壁环形件成形装备，包括：底座、X向丝杠副、Y向丝杠副、转换盘、旋压头、车刀头、液压头、成形凹模、成形凸模、冷却水道、旋转减速箱；所述底座长轴线中间位置设置X向丝杠副，一端设置旋转减速箱；所述X向丝杠副上设置Y向丝杠副；所述Y向丝杠副上设置转换盘；所述转换盘等角度分别设置旋压头、车刀头、液压头，所述液压头上设置成形凹模；所述旋转减速箱上设置成形凸模，所述成形凸模上设置有冷却水道。
[0010]本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术通过将旋压头、车刀头、液压头集成到转换
盘上，实现薄壁环形件成形加工工装自由转换，使薄壁环形件在一个工位上实现多个成形加工工艺，提高了加工效率；采用超高强钢替代原材料，既保证了强度又减轻了重量；采用先冲压成形再进行旋压整形工艺，大大降低直接旋压成形产生的应力集中现象，提高薄壁环形件成形质量，增加了薄壁环形件产品成品率，降低了生产成本。
附图说明
[0011]说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0012]图1为本专利技术薄壁环形件成形装备主视示意图；
[0013]图2为本专利技术薄壁环形件成形装备转换盘侧视示意图；
[0014]图3为本专利技术薄壁环形件成形工艺流程示意图。
[0015]附图标记：1、底座；2、X向丝杠副；3、Y向丝杠副；4、转换盘；5、旋压头；6、车刀头；7、液压头；8、成形凹模；9、成型凸模；10、冷却水道；11、旋转减速箱。
具体实施方式
[0016]为了更好地理解与实施，下面结合附图对本专利技术作进一步描述：
[0017]参见图1至图2，根据本专利技术的薄壁环形件成形装备，包括底座1，底座1长轴线中间位置设置X向丝杠副2，一端设置旋转减速箱11，热冲压成形时静止作为成形凸模9模座应用，旋压及车削加工时作为旋转载体应用；X向丝杠副2上设置Y向丝杠副3；Y向丝杠副3上设置转换盘4；转换盘4等角度分别设置旋压头5、车刀头6、液压头7，通过工艺集成，实现薄壁环形件成形工装自由转换，使薄壁环形件在一个工位上实现多个成形加工工艺，提高了加工效率；液压头7上设置成形凹模8；旋转减速箱11上设置成形凸模9，成形凸模9上设置有冷却水道10，用于板料冷却及模具保持室温。
[0018]参见图3，本专利技术还提供了一种薄壁环形件成形工艺，该工艺包括以下步骤：
[0019]首先，采用一定厚度的超高强钢板，根据拉伸成形尺寸下料出预成形基本外形尺寸，其外形设计成中空圆盘形，中间孔作为冲压定位孔用。
[0020]其次，对板材进行加热，取出后迅速放置到成形凸模9上定位进行热冲压预成形工艺，其工艺过程包括：a)冷却水道10内通冷却水，保持成形凸模9温度常温状态；b)保持旋转减速箱11静止；c)转换盘4转到液压头7位，液压头7驱动成形凹模8将板材冲压到成形凸模9模型面上，并保温至一定温度；d)开模：液压头7带动成形凹模8回退到起始位复位，冲压件在热胀冷缩应力下留在成形凸模9上。
[0021]再次，热冲压预成形完成后进行热旋压整形工艺，其成形工艺过程包括：a)转换盘4转到旋压头5位，旋转减速箱11启动旋转；b)X向丝杠副2及Y向丝杠副3复合运动，带动旋压头5随形运动反复进行旋压整形，直至冷却至室温定形；c)X向丝杠副2及Y向丝杠副3复位，带动转换盘4复位，旋转减速箱11停止旋转。
[0022]最后进行车削成形工艺，其成形工艺过程包括；a)转换盘4转到车刀头6位，旋转减速箱11启动旋转；b)X向丝杠副2及Y向丝杠副3复合运动，带动车刀头6随形运动，逐渐车出薄壁环形件所需的外形尺寸及精度要求；c)X向丝杠副2及Y向丝杠副3复位，带动转换盘4复位，旋转减速箱11停止旋转；至此完成薄壁环形件的整个成形加工工艺。
[0023]从以上加工过程可以看出，本专利技术通过将旋压头、车刀头、液压头集成到转换盘上，实现薄壁环形件成形工装自由转换，使薄壁环形件在一个工位上实现多个加工工艺，提高了加工效率；采用超高强钢替代原材料，既保证了强度又减轻了重量；采用先冲压成形再进行旋压整形工艺，大大降低直接旋压成形产生的应力集中现象，提高薄壁环形件成形质量，增加了薄壁环形件产品成品率，降低了生产成本。
[0024]以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁环形件成形工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：步骤1：采用一定厚度的超高强钢板，根据拉伸成形尺寸下料出预成形基本外形尺寸；步骤2：热冲压预成形，其成形过程包括：a)旋转减速箱(11)不动，冷却水道(10)内通冷却水，保持成形凸模(9)温度常温状态；b)将加热到一定温度的板材定位到成形凸模(9)上；c)转换盘(4)转到液压头(7)位，液压头(7)驱动成形凹模(8)将板材冲压到成形凸模(9)模型面上进行热冲压预成形，并保温至一定温度；d)开模：液压头(7)带动成形凹模(8)回退到起始位复位，完成热冲压预成形工艺；步骤3：热旋压整形，其成形过程包括：a)热冲压预成形完成后，转换盘(4)转到旋压头(5)位，旋转减速箱(11)启动旋转；b)X向丝杠副(2)及Y向丝杠副(3)复合运动，带动旋压头(5)随形运动反复进行旋压整形，直至冷却至室温定形；c)X向丝杠副(2)及Y向丝杠副(3)复位，带动转换盘(4)复位，旋转减速箱(11)停止旋转，完成热旋压整形工艺；步骤4：车削成形，其成形过程包括；a)转换盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙福臻，邵东强，蔡克乾，张泉达，孙孝波，
申请(专利权)人：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司烟台分公司，
类型：发明
国别省市：