[发明专利]一种滚动式高压扭转装置及方法

权利要求书

1.一种滚动式高压扭转装置，其特征在于：包括第一模具、第二模具和平模模具，所述第一模具、所述第二模具和所述平模模具均包括轴向滑动配合的上模和下模，所述上模上套设有上导套，所述下模上套设有下导套，所述下模用于放置板材；第一模具上模的底面固设有第一滚珠和第二滚珠，所述第一滚珠沿第二圆周和第四圆周分布，所述第二圆周和所述第四圆周的圆心及所述第二滚珠均位于所述第一模具上模的底面中心；第二模具上模的底面沿第一圆周、第三圆周和第五圆周固设有若干个所述第一滚珠，所述第一圆周、所述第三圆周和所述第五圆周的圆心均位于第二模具上模的底面中心，所述第一圆周、所述第二圆周、所述第三圆周、所述第四圆周及所述第五圆周的直径依次增大；平模上模的底面上设置有凸台。

2.根据权利要求1所述的滚动式高压扭转装置，其特征在于：所述第一模具上模、所述第二模具上模及所述平模上模及对应的所述上导套用于与压机的上活动横梁固定连接，第一模具下模、第二模具下模和平模下模及对应的所述下导套用于与压机的可旋转工作平台固定连接。

3.根据权利要求2所述的滚动式高压扭转装置，其特征在于：所述下模位于所述上模的正下方，所述上导套与上模间隙配合，所述下模与下导套间隙配合，且所述上导套底部的凸沿与所述下导套顶部的凸沿相互咬合，所述上模和所述下模均呈轴对称的圆柱形，所述上导套和所述下导套均呈轴对称的圆环形。

4.根据权利要求3所述的滚动式高压扭转装置，其特征在于：所述凸台的高度大于所述平模下模上的导套凸沿的厚度。

5.根据权利要求1所述的滚动式高压扭转装置，其特征在于：板材的初始厚度为t，所述板材的初始直径为D，所述第二滚珠的直径d₁=(0.20~0.25)D，所述第一滚珠的直径d₂=(0.08~0.12)D，所述第一圆周的直径Φ₁=(0.25~0.30)D，所述第二圆周的直径Φ₂=(0.40~0.45)D，所述第三圆周的直径Φ₃=(0.55~0.60)D，所述第四圆周的直径Φ₄=(0.70~0.75)D，所述第五圆周的直径Φ₅=(0.85~0.90)D，t≥0.1D。

6.根据权利要求5所述的滚动式高压扭转装置，其特征在于：所述第一圆周上均匀分布有4个所述第一滚珠，所述第二圆周和所述第三圆周上分别均匀分布有6个所述第一滚珠，所述第四圆周和所述第五圆周上均匀分布有8个所述第一滚珠。

7.一种基于权利要求1-6任意一项所述的滚动式高压扭转装置的滚动式高压扭转方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将第一模具上模与压机上活动横梁固定连接，第一模具下模与压机可旋转工作平台固定连接，原始板材放置在第一模具下模上；

（2）将压机上活动横梁下移，所述第一模具上模的下表面上的第二滚珠和分布的多个第一滚珠与所述原始板材接触，保持一定的压力不变，之后在动力装置的作用下，第一模具下模随可旋转工作平台发生转动，转动角度为720°，完成第一道次的局部强变形；

（3）将第二模具上模与压机上活动横梁固定连接，第二模具下模与压机可旋转工作平台固定连接，完成一道次强变形的板材放置在第二模具下模上；

（4）压机活动横梁下移，第二模具上模下表面分布的多个第一滚珠与板材接触，保持一定的压力不变，之后在动力装置的作用下，第二模具下模随可旋转工作平台发生转动，转动角度为720°，完成第二道次的局部强变形；

（5）将平模上模与压机上活动横梁固定连接，平模下模与压机可旋转工作平台固定连接，完成第二道次强变形的板材放置在平模下模上；

（6）压机活动横梁下移，平模上模下表面的凸台与板材接触，保持一定的压力不变，之后在动力装置的作用下，平模下模随旋转工作平台发生转动，转动角度为720°，完成板材的均匀强变形。