【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属管材塑性加工领域，更具体地说，涉及一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法。
技术介绍
1、随着航空、航天、兵器、能源等行业向着安全性、可靠性提高等方向发展，对零部件性能、精度的要求越来越高。一些重要部件大量采用高性能材料，这些材料的高精度回转体零部件也随之增多，这些结构件大都型面复杂，且对性能及尺寸精度要求很高。传统的锻造、挤压、轧制、焊接后机加工的工艺方法已经不能适应新一代零件的高性能需求，而且，一般地锻造及挤压管的成形厚度远远大于需求厚度，故需要通过大量的机加工(一般机加工方法为车加工、镗加工)来满足零件最终要求，材料利用率在15-30％左右。导致材料损耗较大，生产成本大大提高。由此旋压成形应用越来越广泛。
2、旋压成形工艺在制备该回转体零件上有许多优势，旋压成形可以大大提高加工效率，节省原材料。在航天、兵器等发动机机匣成形上已形成批产。而普通的旋压加工受限于工装模具成本较高，且部分零件结构复杂，旋压完成后脱模困难，这都限制了旋压成形的应用范围。且各类高性能金属材料往往在常温下难以成形，普通火焰加热的方式存在温度不均匀，加热效率低等弊病，这也制约了无模对轮柔性旋压零件的旋压成形。鉴于此，我们提出一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题：
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法
4、旋压胚料尺寸设计，根据需求零件外形尺寸计算胚料零件外形尺寸，其中零件包括a外凸结构、b内凹结构、c直筒结构，直筒结构分为等壁厚或变壁厚；
5、旋压道次设计和内旋轮与外旋轮的间隙设计，根据需求零件壁厚和胚料壁厚，计算零件减薄率k1，将零件减薄率k1与材料对轮旋压单道次极限减薄率k0比较，计算每道次减薄量和零件成型需要的旋压道次n；
6、旋压轨迹设计，根据旋压道次设计旋压轨迹；
7、在编程软件上生成数控旋压程序代码，将生成的代码进行仿真检测；
8、旋轮设计，包括旋轮材料选择和旋轮型面设计；
9、测量内旋轮与外旋轮的间隙；
10、确定旋压加工参数，包括但不限于旋压温度c、旋轮推力n、转速s、进给速度f；
11、坯料加热，提前对胚料预热后，将胚料送入数控旋压机床，旋压机床内位于胚料外侧的位置设置有感应加热装置；
12、旋压加工，根据编制的数控旋压程序，将数控旋压机床进行通讯。
13、优选地，需求零件壁厚为t1，胚料厚度为t0，计算零件减薄率k1：
14、
15、优选地，零件减薄率k1与材料对轮旋压单道次极限减薄率k0比较包括：
16、若k1≤k0，则可以一道次旋压成型，根据零件需求壁厚t1和原材料厚度t0确定一道次减薄量δt：δt＝t0-t1；
17、若k1＞k0，则需要进行多道次旋压成型，根据材料对轮旋压单道次极限减薄率k0设计第一道次减薄量δt1：δt1＝t0×k0；
18、根据第一道次旋压后零件厚度t0-δt1与零件需求厚度t1，计算零件后续减薄率k2：
19、
20、k2与k0比较，若k2≤k0，则零件共需两道次旋压成型，确定第二道次减薄量δt2：δt2＝t0-δt1-t1；
21、若k2＞k0，则设计第二道次减薄量δt2＝δt1，以此类推，计算零件后续减薄率kn至kn≤k0，得出零件成型共需要的旋压道次n。
22、优选地，内旋轮与外旋轮的间隙计算为：第n道次内旋轮与外旋轮的间隙等于胚料厚度t0减去第一道次至第n道次的总减薄量；
23、当一道次旋压成型时，内旋轮与外旋轮的间隙为t0-δt；
24、当多道次旋压成型时，第一道次内旋轮与外旋轮的间隙为t0-δt1；第二道次内旋轮与外旋轮的间隙为t0-δt1-δt2，以此类推。
25、优选地，旋压轨迹设计包括：判断零件是一道次成型还是多道次成型；若为多道次成型，则判断零件类型。
26、优选地，若为一道次成型零件，则根据零件型面与壁厚变化设计旋压轨迹；
27、若为多道次成型零件，且零件类型为a外凸结构或者b内凹结构零件，旋压过程中不仅存在壁厚的变化，还存在直径方向的变化，根据零件最大直径和最小直径求出直径方向变化量采用等量分配的原则，每道次直径方向变化量为根据直径变化与壁厚变化设计旋压轨迹；
28、若为多道次成型零件，且零件类型为c直筒结构零件，无需考虑直径方向变化，只需根据壁厚变化设计旋压轨迹。
29、优选地，旋轮材质应为热作模具钢，洛氏硬度hrc≥52；
30、旋轮型面设计包括：
31、当零件为a外凸结构或者b内凹结构零件时，旋轮设计时需要考虑零件型面，旋轮型面不能与零件型面干涉，旋轮设计圆角r0不大于零件最小圆弧角rmin；
32、但若零件最小圆弧角rmin小于8mm时，旋轮需要设计两种规格，分别用来旋压外形和整形旋压rmin，整形旋轮圆角rz≤rmin；
33、当零件为c直筒结构零件时，旋轮形面设定为单锥面旋轮，旋轮型面不会与零件型面发生干涉。
34、优选地，采用标准量块或者塞尺进行测量内旋轮与外旋轮的间隙，内旋轮与外旋轮的间隙测量误差应小于0.05；
35、对胚料预热为在胚料进入旋压机床前，将待旋压胚料放在电阻加热炉中进行预热，电阻加热炉中预热温度不低于300℃。
36、优选地，旋压加工包括：
37、采用感应加热装置对胚料旋压位置进行加热，感应加热装置能够同旋轮共同在轴向运动；
38、通过红外测量装置测量材料温度，红外测量装置能够随感应加热装置一同运动，红外测量装置包括加热测温装置和成型测温装置；
39、材料温度达到工艺要求后开始旋压，旋压时不断的测量温度并将测量信息反馈至系统，系统根据设定温度对加热功率进行微调，保证成形温度区间符合要求；
40、每一道次旋压完毕后，测量成型后材料厚度，根据成型后材料厚度调整下一道次的减薄量。
41、优选地，若零件为一道次旋压成型，则整个旋压过程结束；
42、若零件为多道次旋压成型，则在完成第一道次旋压减薄量δt1后，采用高温测厚仪测量成形后材料厚度，根据偏差值适当调整第二道次的减薄量δt2。
43、相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
44、本专利技术能够克服有模旋压的弊病，避免模具投入，降低研发成本，也解决了常规火焰加热不均匀、生产效率低、控制难度大的难题，且能够提升零件质量及加工稳定性，并且感应加热能够集中加热效率，对旋压设备热损坏起到了一定的抑制作用，火焰加热热量不易散发，对传动结构及工作部件影响较大。另外，大直径零件火焰加热温度受限，不利于零件的旋本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，需求零件壁厚为T1，胚料厚度为T0，计算零件减薄率K1：
3.根据权利要求2所述的一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，所述零件减薄率K1与材料对轮旋压单道次极限减薄率K0比较包括：
4.根据权利要求3所述的一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，所述内旋轮与外旋轮的间隙计算为：第n道次内旋轮与外旋轮的间隙等于胚料厚度T0减去第一道次至第n道次的总减薄量；
5.根据权利要求1所述的一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，所述旋压轨迹设计包括：
6.根据权利要求5所述的一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，若为一道次成型零件，则根据零件型面与壁厚变化设计旋压轨迹；
7.根据权利要求1所述的一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，所述旋轮材质应为热作模具钢，洛氏硬度HRC≥52；
8.根据权利要求1所述的一种无模对轮柔性
9.根据权利要求1所述的一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，所述旋压加工包括：
10.根据权利要求9所述的一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，若零件为一道次旋压成型，则整个旋压过程结束；
...【技术特征摘要】
1.一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，需求零件壁厚为t1，胚料厚度为t0，计算零件减薄率k1：
3.根据权利要求2所述的一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，所述零件减薄率k1与材料对轮旋压单道次极限减薄率k0比较包括：
4.根据权利要求3所述的一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，所述内旋轮与外旋轮的间隙计算为：第n道次内旋轮与外旋轮的间隙等于胚料厚度t0减去第一道次至第n道次的总减薄量；
5.根据权利要求1所述的一种无模对轮柔性热旋压成形控制方法，其特征在于，所述旋压轨迹设计包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：周路，范作军，盛浩，
申请(专利权)人：西安博赛旋压科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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