[发明专利]多级外筋筒体旋挤成形设备及方法

说明书

一种多级外筋筒体旋挤成形设备及方法，该设备包括：进给系统、温控系统和模具，其中：模具设置于进给系统内，温控系统设置于试样的两端面上；进给系统包括：径向进给装置和对称设置于其两侧的轴向进给装置；轴向进给装置包括：丝杠滑轨结构、固定轴和电机，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；径向进给装置包括：外壳体、多个旋轮和数控设备。本发明实现多级外筋筒体经旋挤成形，进而完成多级外筋筒体样件的制造，有效提高带筋筒体中多级外筋的成筋充分性。

技术领域

本发明涉及的是一种金属塑性加工领域的技术，具体是一种多级外筋筒体旋挤成形设备及方法。

背景技术

现有的带加强筋薄壁筒形件的制造方式主要分为铣削加工、化学铣切、加强筋与筒体焊接和旋压成形四种工艺。采用机械铣削加工的方式制造出的加强筋不仅加工周期长、成本高，而且会浪费大量的原材料；化学铣削制造出的加强筋根部存在圆角，会对加工精度造成影响；加强筋与筒体焊接的方式，会在两者之间产生焊缝，降低结构强度。因此，旋压成形作为一种整体成形工艺在航空航天等领域有着广泛的应用。然而在带加强筋薄壁筒形件的旋压成形过程中，筋部填充不充分成为主要的问题。尤其在带多级外筋筒体旋压制造过程中，更易出现筋部不能充分填充的问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种多级外筋筒体旋挤成形设备及方法，有效提高带筋筒体中多级外筋的成筋充分性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种多级外筋筒体旋挤成形设备，包括：进给系统、温控系统和模具，其中：模具设置于进给系统内，温控系统设置于试样的两端面上。

所述的进给系统包括：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，多个旋轮均匀设置于固定轴进入模具的端部上，数控设备设置于固定轴内。

所述的外壳体作为定子，该定子设有两个绕组，即励磁绕组和控制绕组，二者空间呈 90°；所述的模具作为转子。

所述的数控设备通过伺服直线电机将电能直接转换成直线运动机械能，该伺服直线电机利用脉冲控制的驱动器控制，编程时直接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曲线。

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。

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。

所述的加热棒设有功率调整器以调节温度。

所述的反馈控制装置包括：温度采集卡和温度控制器，其中：温度采集卡对温度传感器测得的温度进行采集并作为输入量传递到温度控制器中，预经编程的温度控制器设置温度并将需要调节量作为输出传递到加热棒的功率调节器中实现温度的调节。

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。