[发明专利]一种基于超低温加工的合金管件旋压成形工艺

权利要求书

1.一种基于超低温加工的合金管件旋压成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1）选取合适壁厚和合适管径的合金管件为旋压加工材料；

2）将合金管件套在芯模上，固定芯模和合金管件的相对位置；

3）将合金管件和芯模装夹到旋转主轴上，在安装过程中控制管件和芯模的水平放置，并在管坯尾端安装尾顶，用尾顶支撑芯模的非夹持端，实现对管坯在旋压成形过程中轴向跳动的控制；

4）选择合适的旋轮直径、旋轮圆角半径、旋轮进给量、主轴转速、旋压路径和尾顶拉力，对合金管件进行旋压成形加工；在整个旋压加工过程中，尾顶对管坯施加轴向拉力，控制管坯的轴向跳动，加工区域采用超低温冷却加工方式，降低成形温度至超低温范围，改善加工区域的摩擦状态；

5）旋压程序完成后退出旋轮、卸下尾顶，将合金管件从芯模上取下，通过铣切的方式切除余料，获得最终成形合金管件。

2.根据权利要求1所述的基于超低温加工的合金管件旋压成形工艺，其特征在于，步骤1）中的合金管件为铝合金、镍基高温合金、纯钛管。

3.根据权利要求1所述的基于超低温加工的合金管件旋压成形工艺，其特征在于，步骤3）中的尾顶运动方向和材料的流动方向保持一致。

4.根据权利要求1所述的基于超低温加工的合金管件旋压成形工艺，其特征在于，步骤4）中的旋轮直径为120~360 mm，旋轮圆角半径为2-10 mm，旋轮进给量为0.1~3.0 mm/r，主轴转速为400~800 r/min。

5.根据权利要求1所述的基于超低温加工的合金管件旋压成形工艺，其特征在于，步骤4）中的尾顶轴向拉力可控，通过对管坯施加的轴向拉力实现对材料轴向流动的控制，避免管件成形弯曲或者厚度不均匀。

6.根据权利要求1所述的基于超低温加工的合金管件旋压成形工艺，其特征在于，步骤4）中旋轮对合金管件进行多道次的旋压成形，在整个旋压加工过程中，通过液氮内喷式注口向冷却加工区域输送液氮，液氮内喷式注口与合金管件之间形成超低温加工腔体，实现-100℃ 到-200℃的超低温加工环境；与此同时主轴带动管坯高速运动，旋轮轴向往复运动，旋轮沿管坯轴向运动一个往复为一个道次；旋轮轴向运动速度为300-800 mm/min，每道次旋轮单边压下量为0.1-2 mm，旋轮进给量为0.1-1.5 mm/r，尾顶从第三道次开始对管坯施加轴向拉力，旋轮往复运动结束可以实现合金管件的旋压成形，并保持壁厚不变。

7.根据权利要求1所述的基于超低温加工的合金管件旋压成形工艺，其特征在于，步骤5）中的最终成形管件壁厚均匀无弯曲，与原始母材壁厚的误差在±5%以内。