[发明专利]一种大型薄壁壳体的制造方法

权利要求书

1.一种大型薄壁壳体的制造方法，其特征在于：采用三次挤压+二次旋压的成形方法，包括有以下步骤：

步骤一：选取初始圆形钢管毛坯；

步骤二：挤压分为三次热挤压成形，毛坯局部加热温度为1000～1200℃，采用挤压模具进行挤压成形，挤压模具分包括挤压芯模（1）和凹模型腔（3），挤压芯模（1）固定在下底座上，凹模型腔（3）固定在上底座上，毛坯钢管固定在挤压芯模（1）上，挤压采用的工艺为反挤压成形，经过三次热挤压成形得到挤压坯料（8）；

步骤三：三次挤压后需要进行热处理，采用正火工艺，将三次热挤压后的毛坯装入正火炉中，加热至880～920℃，保温2～3h，出炉后空冷;

步骤四：旋压采用的是强力旋压和普通旋压相结合的工艺，强旋改变了材料的厚度，而普旋只改变材料的形状，不改变材料的厚度；采用旋压机进行旋压，转接盘（5）连接在旋压机的主轴（4）上，旋压芯模（6）与转接盘（5）连接，挤压坯料（8）装夹在旋压芯模（6）上，有三个旋轮一（9）安装在旋压机电机轴上，旋轮的径向移动由电机控制，三个旋轮一（9）成120°均匀分布；强力旋压后得到强旋坯料（7），强力旋压分六道次反向冷旋，每道次的压下量为1.5～2.5mm，旋压时主轴（4）带动旋压芯模（6）和挤压坯料（8）一起转动，主轴转速为300～350r/min，旋轮一（9）由电机带动转动，旋轮一（9）径向进给速度为100～120mm/min，旋压时旋轮一（9）不移动，主轴（4）移动，因此工件的轴向进给速度由主轴的移动速度控制，主轴（4）的移动速度为80～100mm/min，旋轮一（9）和主轴（4）的运动轨迹按强旋坯料（7）外轮廓形状；

步骤五：进行普通旋压，采用普旋模具，旋压芯模（6）更换成普旋芯模（10）与转接盘（5）相连接，将三个旋轮一（9）更换成三个旋轮二（13），同时需要增加尾顶（12），防止工件在普旋芯模（10）上甩动，增强工件加工时的稳定性；将强旋坯料（7）安装在普旋芯模（10）上，三个旋轮二（13）仍成120°均匀分布；普通旋压分七道次反向冷旋，每道次压下量为1.5～2.5mm，主轴（4）转速为300～350r/min，旋轮二（13）径向进给速度为100～120mm/min，主轴（4）的移动速度为80～100mm/min，旋轮二（13）和主轴（4）的运动轨迹按普旋坯料（11）外轮廓形状，普旋后得到普旋坯料（11），最后通过机加工后得到该薄壁壳体最终的成品。

2.如权利要求1所述一种大型薄壁壳体的制造方法，其特征在于：所述步骤一毛坯钢管的内径为D为100～500mm，壁厚为2T，T为壳体最薄尺寸，长度为0.6～0.8L，L为壳体长度；所述步骤二三次热挤压成形使得壳体头部局部厚度达到3～4T以上，头部内径缩小到0.4～0.5D；所述步骤三为正火出炉；所述步骤四强力旋压将壁厚为2T的挤压坯料（8）旋压到壁厚为T为8～15mm，坯料长度由0.6～0.8L增长至L；所述步骤四普旋后壳体尾部内径由D收缩到D-15～D-40mm左右，壳体尾部壁厚仍为T，只改变尾部形状，尾部由圆弧连接。

3.如权利要求1所述一种大型薄壁壳体的制造方法，其特征在于：所述步骤二三次热挤压成形前挤压时挤压芯模（1）和凹模型腔（3）涂有石墨等配制而成的润滑剂。

4.如权利要求1所述一种大型薄壁壳体的制造方法，其特征在于：所述步骤三强力旋压旋轮一（9）和主轴（4）的位移和运动速度由程序控制；步骤四普通旋压旋轮二（13）和主轴（4）的位移和运动速度由程序控制。