[发明专利]多级外筋筒体旋挤成形设备及方法

权利要求书

1.一种多级外筋筒体旋挤成形设备，其特征在于，包括：动力系统、温控系统、进给动力装置和模具，其中：动力系统设置于模具的外侧，温控系统设置于位于模具内的试样的两端面上，进给动力装置与动力系统相连；

所述的动力系统包括：进给动力装置和主轴动力装置，其中：进给动力装置设置于主轴动力装置的两侧；

所述的进给动力装置包括：径向进给装置和对称设置于其两侧的轴向进给装置；

所述的轴向进给装置包括：丝杠滑轨结构、固定轴和电机，其中：电机与丝杠连接，固定轴的一端通过基座设置于滑轨上，固定轴的另一端与模具同轴设置；

所述的径向进给装置包括：外壳体、多个旋轮和数控设备，其中：外壳体设置于模具的外表面作为定子，多个旋轮均匀设置于固定轴进入作为转子的模具的端部上，包含伺服直线电机的数控设备设置于固定轴内；

所述的模具通过设置于两端的固定装置固定，该固定装置包括：过盈配合的圆环、轴承和阶梯轴以形成端顶结构以同时实现试样的轴向和周向约束；

所述的定子设有两个绕组，即励磁绕组和控制绕组，二者空间呈90°布置；

所述的温控系统包括：加热装置、传感装置和反馈控制装置，其中：加热装置设置于外壳体内，传感装置设置于试样的两端面，反馈控制装置分别与加热装置和传感装置连接并利用单片机和PID算法进行温度控制；

所述的模具为筒体结构，其外表面设有高度不等或宽度不等的轴向筋槽和/或周向筋槽；

所述的加热装置为多个加热棒，该加热棒均匀设置于外壳体的两端内部；

所述的模具通过设置于外壳体两端的端顶结构固定于外壳体内；所述的端顶结构为过盈配合的圆环、轴承和阶梯轴；

所述的传感装置为无线温度传感器以防止传感器对加工过程产生干涉。

2.一种基于权利要求1所述多级外筋筒体旋挤成形设备的成形方法，其特征在于，首先温控系统将无线温度传感器采集到的试样温度信息通过反馈控制装置对加热装置的温度进行控制；其次进给动力装置的轴向进给装置和径向进给装置相互配合以填充筋槽，具体是携带旋轮的固定轴与试样相接触，旋轮与试样同步转动并根据数控设备规划的路径进行轴向和径向运动，试样的材料在轴向进给装置的旋压作用下由两端向中间填充筋槽，且部分材料堆积于中间段，径向进给装置则采用径向挤压的方式将堆积在中间段的材料填充进筋槽内，实现多级外筋筒体旋挤成形；

所述的数控设备规划的路径，通过脉冲控制的驱动器通过编程使用运动控制卡里面的各种运动函数组建所需的旋轮运动轨迹路径。