[发明专利]梨型构件成形装置及方法

说明书

本发明提供了一种梨型构件成形装置及方法，包括平尾顶(1)、筒形件旋压模(2)、锥尾顶(3)、内旋旋轮、收口模(4)、收口尾顶(5)以及翻孔模(6)，所述平尾顶(1)与筒形件旋压模(2)联合使用；所述锥尾顶(3)与筒形件旋压模(2)联合使用；所述内旋旋轮与筒形件旋压模(2)联合使用；所述收口模(4)与收口尾顶(5)联合使用。成形方法包括底部半球旋压成形、侧壁直边旋压成形、反锥特征成形、侧壁收口成形以及翻孔成形。本发明采用了旋压成形，实现了零件无缝整体成形，相对于拼焊成形工艺消除了焊缝，有效提高产品可靠性；利用精简结构模具形式代替传统复杂冲压结构形式，有效节约模具成本。

技术领域

本发明涉及旋压成形技术领域的装置和工艺，具体地，涉及一种梨型构件成形装置及方法，尤其是一种变截面梨型构件复合成形装置及方法。

背景技术

旋压成形是将金属平板毛坯或预制毛坯卡紧在旋压机的芯模上，由主轴带动芯模和坯料旋转，利用旋轮对坯料施加压力，产生连续、逐点的塑性变形，从而获得各种母线形状的空心旋转体零件的塑性加工方法。

旋压成形已经发展成为现代塑性加工技术的一个重要分支，目前己成为薄壁回转体零件加工中需要优先考虑的一种成形工艺。与其他成形方法相比，具有加工工艺柔性好、设备简单、产品质量高、易实现产品轻量化和柔性化等一系列优点，旋压成形方法在航空、航天和兵器等金属精密加工技术领域中占有重要地位。

采用旋压成形的工艺方法其优点在于：

（1）产品可靠性高。可将产品焊缝数量由2~3条减少为0条，有效提高产品的可靠性。

（2）产品的机械性能佳。旋压后材料的强度和硬度比母材提高了约35%~45%，产品疲劳性能也显著提高，因此产品的机械性能经旋压后得到一定的提高。

（3）加工周期短，劳动强度小。旋压成形大大减少了拼焊工艺方法的校正、修配工作量，缩短产品研制周期50%以上，降低劳动强度60%以上。

本发明涉及到的一种梨型构件，主要特点包括：零件直径最大约φ700mm，壁厚在3mm~6mm之间，属于大直径薄壁异形件，零件上部为狭长收口特征，中部为两段过渡圆弧，底部为反向内凹特征，在零件下端开有4个法向孔，在侧壁开有1个法向孔，由于零件形状变化大，采用板材整体成形具有较大难度，因此考虑采用多道旋压复合成形工艺，研制整体无缝产品。

公开号为CN109201832A的专利文献公开了一种短模旋压成形装置。该设备包括芯轴、零件支撑环、成形环、成形环驱动模块和旋轮。其中，芯轴为筒形结构，芯轴的一端与主轴同轴连接；零件支撑环套设在与主轴连接的芯轴的外端面上，用于支撑待加工零件；成形环可轴向移动的环向设在芯轴的中间段的外表面上；成形环驱动模块安装在芯轴的筒腔内，用于驱动成形环轴向移动；旋轮设置在芯轴的外周，在零件的成形加工部位与成形环同步运动。通过设置独立的零件支撑环和成形环，以及成形环驱动模块和芯轴配合作用，提高了零件加工效率，能根据不同使用需求进行合理选材和更换维护，通用性强，在保证加工质量的同时降低了整体重要，节约了生产成本，但在加工变截面异形复杂构件时，由于零件形状变化大，采用整体成型存在较大难度。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种梨型构件成形装置及方法。

根据本发明提供的一个方面，提供一种梨型构件成形装置，包括平尾顶、筒形件旋压模、锥尾顶、内旋旋轮、收口模、收口尾顶以及翻孔模，所述平尾顶与筒形件旋压模联合使用；所述锥尾顶与筒形件旋压模联合使用；所述内旋旋轮与筒形件旋压模联合使用；所述收口模与收口尾顶联合使用。

优选地，所述平尾顶的一端为顶部设置有柱形凸起的第一圆锥体，平尾顶的另一端设置有取放凸起部。