钛合金圆筒形零件旋压的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及钛合金圆筒形零件旋压的装置与方法，包括旋压模具1、旋轮装置4、齿盘装置7及旋压机床，旋压模具1主要用于装卡圆筒形旋压零件10，并在旋压加工中限制材料流动的作用。齿盘装置7是在旋压加工中固定圆筒零件，防止圆筒形旋压零件10与旋压模具1发生相对转动的装置。旋轮装置4是在旋压加工中对圆筒形旋压零件10施加旋压力，使钛合金旋压毛坯发生塑性变形，以使达到所需要形状和尺寸的装置。圆筒形旋压零件10的制备，旋压前，将旋压模具1和圆筒形旋压零件10加热至一定的温度，完成装模过程，之后进行旋压操作，待旋压模具1和圆筒形旋压零件10冷却后，实施拆卸，最终获得高精度、高质量的圆筒形旋压零件10。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，包括旋压模具1、旋轮装置4、齿盘装置7及旋压机床，旋压模具1主要用于装卡圆筒形旋压零件10，并在旋压加工中限制材料流动的作用。齿盘装置7是在旋压加工中固定圆筒零件，防止圆筒形旋压零件10与旋压模具1发生相对转动的装置。旋轮装置4是在旋压加工中对圆筒形旋压零件10施加旋压力，使钛合金旋压毛坯发生塑性变形，以使达到所需要形状和尺寸的装置。圆筒形旋压零件10的制备，旋压前，将旋压模具1和圆筒形旋压零件10加热至一定的温度，完成装模过程，之后进行旋压操作，待旋压模具1和圆筒形旋压零件10冷却后，实施拆卸，最终获得高精度、高质量的圆筒形旋压零件10。【专利说明】
本专利技术涉及圆筒形零件旋压的装置与方法，特别涉及大型钛合金圆筒形零件的旋压装置与加工工艺方法。
技术介绍
钛合金由于其优异的耐腐蚀性能，在冶金、海水淡化、化工设备方面有着非常广泛的应用，如湿法冶金中的阴极辊筒，海水淡化用的蒸发器，化工设备中用的反应容器、换热器等。这些产品大都对零件的耐腐蚀有较高要求，多采用耐腐蚀性较强的钛合金进行制造，形状以圆筒形为主。钛合金圆筒的传统加工方法多为板料卷焊技术，采用卷焊技术虽然能够完成此类圆筒的成形，但是存在较多不足。首先，焊缝区域的化学成分与本体会存在一定的差异，杂质元素相对较多，这会降低焊接区域的耐腐蚀性；其次，焊缝区域由于热变形的不均匀，会存在一定的残余应力，残余应力的存在容易引起应力腐蚀，进一步降低钛合金圆筒的耐腐蚀性；再次，焊接圆筒的尺寸精度较差，特别是圆度和直径尺寸难以控制，会对钛合金圆筒的后续加工产生一定的影响。【专利技术内容】本专利技术所要解决的技术问题是提供钛合金圆筒形零件旋压的装置，以解决钛合金类圆筒形零件的无缝成形，同时能够提高材料晶粒度，满足工业生产对于钛合金圆筒高质量、高精度的要求。为解决存在的技术问题，本专利技术所采用的技术方案:钛合金圆筒形零件旋压的装置，包括旋压模具1、旋轮装置4、齿盘装置7及旋压机床，所述旋压模具I由机床连接部件2和圆筒形毛坯安装配合部件3组成，机床连接部件2与旋压机床主轴连接，将旋压模具I安装于旋压机床上，旋压模具I在旋压加工中作回转运动；圆筒形毛坯安装配合部件3用于安装圆筒形旋压零件10 ；所述旋轮装置4由旋轮5和旋转机构6组成，旋轮5安装在旋转机构6的旋转轴上，旋转机构6安装在旋压机床的滑座上，并由旋压机床带动作进给运动；所述齿盘装置7由齿钉8和齿盘体9组成，安装于旋压模具I靠近旋压机床主轴一侧，齿钉8安装在齿盘体9内侧，用于在旋压时固定卡紧圆筒形旋压零件10，防止圆筒形旋压零件10与旋压模具I的相对转动；所述旋压模具I安装上加热好的圆筒形旋压零件10，并使圆筒形旋压零件10与齿盘装置7贴合，旋压时，旋压机床主轴旋转带动旋压模具I旋转，旋压模具I带动齿盘装置7和圆筒形旋压零件10旋转，旋轮装置4由旋压机床带动作进给运动，当旋轮5接触圆筒形旋压零件10时，便会在摩擦力的作用下被带动作回转运动，此时轴向旋压力会使圆筒形旋压零件10与齿盘装置7紧密贴合，在旋压中不会出现相对转动。旋压模具I主要用于装卡圆筒形旋压零件10的毛坯，并在旋压加工中限制材料流动的作用，旋压模具I最好采用热做模具钢制造，其线胀系数约为钛合金材料的2倍左右。旋压模具I主要由两部分组成，分别是与旋压机床连接部件2的部分和与圆筒形毛坯安装配合部件3的部分，与旋压机床连接部件2的部分用于将模具I安装于旋压机床，与圆筒形毛坯安装配合部件3的部分与旋轮5共同作用于圆筒形旋压零件10的毛坯，使其发生塑性变形。齿盘装置7是在旋压加工中固定圆筒形旋压零件10，防止其与旋压模具I发生相对转动的装置，齿盘装置7主要由齿盘体9和齿钉8组成，旋压前，将齿盘装置7安装于旋压模具I靠近旋压机床主轴一侧，并通过螺钉将齿盘装置7与旋压模具I进行连接，旋压时齿钉8会深深嵌入圆筒形旋压零件10的毛坯内部，将圆筒形旋压零件10的毛坯卡紧，防止毛还与旋压模具I的相对转动。 旋轮装置4是在旋压加工中对圆筒形旋压零件10毛坯施加旋压力，使圆筒形旋压零件10的毛坯发生塑性变形，以使达到所需要形状和尺寸的装置，旋轮装置4主要由旋轮5和旋转机构6组成，旋轮装置4安装于旋压机床的滑座上，旋压机床滑座带动旋轮装置I运动，并通过旋轮5碾压随旋压模具I 一同旋转的旋压圆筒形旋压零件10的毛坯，使毛坯发生逐点变形。钛合金圆筒形零件旋压的方法，其步骤为:步骤一，制备圆筒形旋压零件10的毛坯，车削加工圆筒形旋压零件10的毛坯，达到旋压要求；步骤二，将旋压模具I加热至300°C以上，并采用加热炉将圆筒形旋压零件10的毛坯加热至旋压模具I温度的2倍左右，保温2小时以上，圆筒形旋压零件10的毛坯的内径尺寸应略大于旋压模具I的外径尺寸，完成旋压装模工作；步骤三，安装圆筒形旋压零件10的毛坯，在热态下将圆筒形旋压零件10的毛坯安装于旋压模具I上；步骤四，旋压加工，采用旋压机床对圆筒形旋压零件10的毛坯进行旋压加工，旋压加工各道次减薄率应在20%以上，总减薄率在70%以上；步骤五，拆卸圆筒形旋压零件10，待旋压模具I和圆筒形旋压零件10冷却至常温后，将圆筒形旋压零件10拆卸下。本专利技术与其他装置、方法相比有以下优点:1、旋压模具采用空心结构，减轻了模具重量，减小了由于模具自重过大对旋压机主轴精度的影响，适用于立式和卧式旋压设备，非常适合于大型钛合金圆筒形零件的加工。2、齿盘与模具的连接可靠稳定，齿盘可以自动实现对零件的卡紧操作，不需要附加装置或方法，旋压加工过程简单，特别适合于大型零件的旋压加工。3、产品组织和性能得以提高，旋压加工中，材料发生塑性变形，晶粒细化并形成纤维状组织，并且随着减薄率的增加晶粒细化程度和纤维组织会得以提高，产品的晶粒度较旋压毛坯可以提高4级以上，同时纤维组织的形成能够有效提高产品的强队水平。4、适用性广，本专利技术装置和方法非常适于冶金、化工、电力、航天等许多
。【专利附图】【附图说明】:图1:旋压模具示意图；图2:旋轮装置示意图；图3:齿盘装置图示意图；图4:旋压原理图。图5:拆卸过程示意图。图中，I为旋压模具，2为机床连接部件，3为圆筒形毛坯安装配合部件，4为旋轮装置，5为旋轮,6为旋转机构,7为齿盘装置,8为齿钉,9为齿盘体,10为圆筒形旋压零件。【具体实施方式】:下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。本专利技术实施实例:钛合金圆筒形旋压零件10的毛坯内径尺寸1500?2500mm，毛坯壁厚尺寸45mm，有效长度700mm。如附图1-4所示，将加热好的钛合金圆筒形旋压零件10安装于旋压模具1，并且使圆筒形旋压零件10与齿盘装置7贴合。旋压模具I与旋压机床主轴直接连接，旋压模具I在旋压加工中作回转运动，是旋压加工中的主运动，旋轮装置4与旋压机床的滑座相连，在旋压加工中作进给运动。旋压时，旋压机床的主轴旋转带动旋压模具I旋转，旋压模具I带动齿盘装置7和圆筒形旋压零件10旋转。旋轮装置4由旋压机床带动作进给运动，当旋轮5接触圆筒形旋压零件10时，便会在摩擦力的作用下被带动作回转运动，此时轴向旋压力会使圆筒形旋压零件10与齿盘装置7紧密贴合，在旋压中不会出现相对转动。旋轮5与旋压模具I之间的间隙小于圆筒形旋压零件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛合金圆筒形零件旋压的装置，包括旋压模具(1)、旋轮装置(4)、齿盘装置(7)及旋压机床，其特征在于：所述旋压模具(1)由机床连接部件(2)和圆筒形毛坯安装配合部件(3)组成，机床连接部件(2)与旋压机床主轴连接，将旋压模具(1)安装于旋压机床上，旋压模具(1)在旋压加工中作回转运动；圆筒形毛坯安装配合部件(3)用于安装圆筒形旋压零件(10)；所述旋轮装置(4)由旋轮(5)和旋转机构(6)组成，旋轮(5)安装在旋转机构(6)的旋转轴上，旋转机构(6)安装在旋压机床的滑座上，并由旋压机床带动作进给运动；所述齿盘装置(7)由齿钉(8)和齿盘体(9)组成，安装于旋压模具(1)靠近旋压机床主轴一侧，齿钉(8)安装在齿盘体(9)内侧，用于在旋压时固定卡紧圆筒形旋压零件(10)，防止圆筒形旋压零件(10)与旋压模具(1)的相对转动；所述旋压模具(1)安装上加热好的圆筒形旋压零件(10)，并使圆筒形旋压零件(10)与齿盘装置(7)贴合，旋压时，旋压机床主轴旋转带动旋压模具(1)旋转，旋压模具(1)带动齿盘装置(7)和圆筒形旋压零件(10)旋转，旋轮装置(4)由旋压机床带动作进给运动，当旋轮(5)接触圆筒形旋压零件(10)时，便会在摩擦力的作用下被带动作回转运动，此时轴向旋压力会使圆筒形旋压零件(10)与齿盘装置(7)紧密贴合，在旋压中不会出现相对转动。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓东，杨睿智，马超，
申请(专利权)人：内蒙古航天红岗机械有限公司，
类型：发明
国别省市：