[发明专利]一种管壁数控渐进翻孔成形的工具头与方法

权利要求书

1.一种管壁数控渐进翻孔成形的工具头，其特征在于，所述工具头为杆状圆柱体，杆状圆柱体的下方末端有一段直径增大的圆柱段，上端的杆状圆柱体与下端的大直径圆柱段之间通过两段和两段以上的圆锥面进行过渡连接。

2.如权利要求一所述的一种管壁数控渐进翻孔成形的工具头，其特征在于，以圆锥面与工具头轴线所夹的单边内侧的锥角为准，所述圆锥面与工具头轴线所夹的锥角范围在10～60°之间，且均不相同，从上到下依次递增或依次递减；各段圆锥面在工具头轴线方向的投影高度大于3倍管壁厚度。

3.一种利用权利要求一所述工具头进行的管壁数控渐进翻孔成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将带有预制孔的管坯利用夹具紧固在渐进成形设备的工作台面上，管坯轴线处于水平状态，预制孔一侧朝上；

（2）通过程序控制工具头的运动，使工具头的下端从管坯上方伸入预制孔内，工具头上锥角最大的圆锥面从预制孔内与管壁接触，并从水平方向挤压管壁，利用圆锥面的斜面将管壁进行第一次向上翻转的预成形，得到向上倾斜的管壁形状；通过工具头的连续运动，完成预制孔周边孔壁的第一次预成形；

（3）通过程序控制工具头的运动，使工具头上锥角较小的圆锥面从预制孔内与管壁接触，并从水平和垂直向上的方向挤压管壁，利用圆锥面的斜面使管壁进行向上翻转的第二次预成形，得到向上斜度更大的管壁形状；通过工具头的连续运动，使预制孔周边孔壁完成第二次预成形；调节工具头在垂直方向的高度，使工具头上锥角更小的圆锥面从预制孔内与管壁接触，对管壁进行向上翻转的第三次和更多次的预成形，预成形次数与圆锥面的数量一致；

（4）工具头在程序控制下，按照设定的轨迹沿水平和垂直方向运动，利用工具头上圆锥面以外的圆柱体直壁部分，也就是上端的杆状圆柱体和下端的大直径圆柱段的直壁部分，将多次预成形得到的倾斜管壁进行整形，使倾斜管壁成为垂直向上的形状；通过工具头的连续运动，完成整个预制孔的翻转，同时保证所要求的尺寸。