[发明专利]旋轮托架夹柄装置及大型薄壁曲面制品的旋压加工方法

说明书

技术领域

本发明属于旋压加工技术领域，尤其是涉及一种旋轮托架夹柄装置及大型薄壁曲面制品的旋压加工方法。

背景技术

旋压工艺是一种连续的局部逐点变形的塑性加工工艺，在加工薄壁曲面件方面有着无可比拟的优势，可生产出高强度、高性能的回转体零件.是薄壁空心回转体零件最有效的制造方法之一，在航空、汽车、兵器等塑性加工领域占有很重要的地位。对于大型薄壁曲面的成形加工，特别单件小批量生产模式，在生产过程中，如采用传统旋压方式，制做凹凸模或胎具方法，不仅模具胎具精度尺寸要求高，结构大，需专用的大型旋压机床设备，成本很高，生产周期长，在研制生产中是一项技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种大型薄壁曲面制品的旋压加工方法，该结构实现了激光和白光照明兼用的功能，该设计具有结构紧凑，小型化，重量轻，操作流程简单的优点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种旋轮托架夹柄装置，包括刀杆、轮座和旋压滚轮，所述刀杆和轮座一体成型，且轮座倾斜固定于刀杆的端部，刀杆和轮座之间所呈夹角β为钝角，旋压滚轮的两侧卡设有轴承座，轴承座内安装有轴承，旋压滚轮、轴承和轴承座设于轮座内，并通过芯轴贯穿连接，芯轴通过螺母锁紧于轮座。

进一步，所述芯轴和轴承之间以及螺母和轴承之间均设有挡圈。

进一步，所述轮座的侧部与刀杆呈倾斜钝角β，芯轴的轴心线与刀杆较长的侧边之间所呈夹角λ为锐角。

进一步，所述轮座的前部与刀杆呈倾斜夹角β，芯轴的轴心线垂直于刀杆的较长的侧边。

一种大型薄壁曲面制品的旋压加工方法，应用上述的旋轮托架夹柄装置，包括如下步骤：

步骤A，将等直径的铝板，通过紧固螺钉固定在机床上的支承工装法兰圆环上，压紧过程中保持边缘平整；

步骤B，将旋轮托架夹柄装置安装在刀架上，旋压滚轮垂直于机床台面，以中心对刀，在旋压加工时采用由边缘向中心进刀方式；

步骤C，编制球面圆弧曲线程序，确定球面半径为工件最终值，保持曲面轨迹和进给路径不变，多次循序渐近，旋压成型，然后进行精整加工；

步骤D，松动紧固螺钉，释放应力，减少变形回弹，再次紧固螺钉；

步骤E，进行精整加工，同样的加工轨迹，使薄壁曲面一次成型，之后再精整加工一次；

步骤F，切割薄壁曲面制品的最大外圆成型，拆卸工件各工装。

进一步，所述步骤B中，机床顺时针旋转时，旋压滚轮从机床中心向周边进刀，机床逆时针旋转时，旋压滚轮从机床周边向中心进刀，走刀轨迹采用补正的方式。

进一步，所述轮座和旋压滚轮装夹后所呈的螺旋升角和后角均为8～12°。

进一步，所述步骤C中，采用的切割速度为500-700m/min，精整加工之前的走刀量为5-8mm/转，精整加工时的走刀量为1-4mm/转，旋压时每道次的旋压深度为50mm。

进一步，所述旋压滚轮为三圆弧复合形。

进一步，所述旋压滚轮的材质为聚氨酯或尼龙或铝青铜。

相对于现有技术，本发明所述的大型薄壁曲面制品的旋压加工方法具有以下优势：

1、采用旋压快速成型加工技巧，大幅提高产品的质量和生产效益；

2、在整个加工过程中，始终以分层次循序渐近的操作原则，使被加工材料能够充分均匀的延展拉伸，使材料拉伸点达到均衡状态，以确保拉伸过程中不会因过渡拉伸造成破裂现象，表面光整度保持光滑无任何划伤。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为实施例1中旋轮托架夹柄装置的结构示意图；

图2为图1中刀杆和轮座的结构示意图；

图3为实施例2中旋轮托架夹柄装置的结构示意图；

图4为图2的结构分解图；

图5为铝板加工过程中旋压滚轮的运动路径图；

附图标记说明：

1-芯轴；2-挡圈；3-轴承；4-刀杆；5-轴承座；6-螺母；7-旋压滚轮；8-轮座；81-侧部；82-前部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。