[发明专利]一种管筒形工件双环辊内接触式旋轧方法

说明书

本发明公开一种管筒形工件双环辊内接触式旋轧方法，具体按照如下步骤操作:将要进行加工的管筒形坯料套设在芯模上，使芯模和管筒形坯料中心轴线重合；将环筒形模具开始同向旋转，芯模沿中心轴线方向给进；管筒形坯料进入第一环筒形模具，对管筒形坯料进行初步旋轧，将未加工端加工成半成品端；将管筒形坯料的半成品端进入第二环筒形模具，进行再次旋轧，将半成品端加工成成品。本发明的环筒形模具旋轧方法采用模具内表面与管筒形工件外表面进行旋轧加工，工作面为环筒形模具的内圆弧环面，与管筒形坯料接触变形区有更大的包角，材料有更小的周向变形和径向变形速率，同时有较大的金属轴向延伸率，是一种经济、快速成形薄壁回转体零件的技术。

技术领域

本发明涉及旋压和轧制成型技术领域，尤其涉及一种管筒形工件双环辊内接触式旋轧方法。

技术背景

管筒形工件的旋压或者轧制技术一般是通过旋转模具使金属受力位置由点到线，由线到面，同时在某个方向给予一定的压力使金属材料沿着这一方向变形和流动而形成设定的形状。现有旋压机和轧机多为变形模具的外表面与工件外表面接触，其旋轮或轧辊与管筒形工件的坯料接触变形区接触包角小，易产生纵向裂纹及表面产生明显波纹等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种管筒形工件双环辊内接触式旋轧方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现同时有较大的金属轴向延伸率，是一种经济、快速成形薄壁回转体零件的技术。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种管筒形工件双环辊内接触式旋轧方法，具体按照如下步骤操作:

步骤1、将要进行加工的管筒形坯料套设在芯模上，使所述芯模和管筒形坯料中心轴线重合；

步骤2、将第一环筒形模具和第二环筒形模具开始同向旋转，所述芯模沿中心轴线方向给进；所述管筒形坯料进入第一环筒形模具；所述第一环筒形模具的第一环状曲面与所述管筒形坯料外表面接触，且沿所述管筒形坯料径向压入，压入深度形成减薄量Δt1；对所述管筒形坯料进行初步旋轧，将未加工端加工成半成品端；

步骤3、将所述管筒形坯料的半成品端进入第二环筒形模具，所述第二环筒形模具的第二环状曲面与所述管筒形坯料外表面接触，且沿所述管筒形坯料径向压入，压入深度形成减薄量Δt2；；对所述管筒形坯料进行再次旋轧，将半成品端加工成成品端；

步骤4、将所述管筒形坯料依次通过所述第一环筒形模具和第二环筒形模具完成旋轧。

优选的，将管筒形坯料与芯模的共同中心轴线设为X1，将所述第一环筒形模具和第二环筒形模具的轴线分别为X21和X22。

优选的，管筒形坯料未加工端外径为D1，管筒形坯料半成品端外径为D2，管筒形坯料成品端外径为D3，其外径关系为D1≥D2≥D3。

优选的，所述第一环筒形模具和第二环筒形模具均为环形旋轮。

优选的，步骤2和步骤3在步骤1形成减薄量Δt后可同时进行，不存在先后顺序。

所述步骤2中的初步旋轧具体为：所述第一环状曲面与所述管筒形坯料的接触面形成接触最低点与接触最高点，接触最低点向所述管筒形坯料中心轴线做垂线，以垂足O1为原点，所述管筒形坯料中心轴线为x轴建立三维旋轧坐标系I；z轴与所述接触最高点形成加工角α1；

将所述第一环筒形模具做空间转动，所述第一环筒形模具的中心轴线在三维旋轧坐标系I的x轴上的投影夹角形成调整角β1，在z轴上的投影夹角形成送进角γ1。

所述步骤3中的再次旋轧具体为：所述第二环状曲面与所述管筒形坯料的接触面形成接触最低点与接触最高点，接触最低点向所述管筒形坯料中心轴线做垂线，以垂足O2为原点，所述管筒形坯料中心轴线为x轴建立三维旋轧坐标系Ⅱ；z轴与所述接触最高点形成加工角α2；