[实用新型]一种环形件的成型装置

说明书

本实用新型涉及制造成型的技术领域，提供一种用于薄壁环形件的成型装置，该结构包括：固定座，与固定座可活动连接的驱动辊和型辊，以及驱动部，型辊嵌套在驱动辊的内腔，驱动部通过驱动辊与型辊驱动的连接，还包括沿型辊的径向作进给运动的芯辊，根据本实用新型实施例的环形件的成型装置，解决了薄壁的环形件成形困难的问题，实现薄壁环形件的生产，解决塑性失稳的难题，突破对薄壁件壁厚的限制。

技术领域

本实用新型涉及环形件的制造领域，更具体地说，涉及一种用于薄壁的环形件的成型装置。

背景技术

环形件广泛应用于航空航天、石油化工、能源交通、船舶、兵器、冶金等许多工业领域。目前环形件的生产工艺主要是采用轧制。环形件轧制主要在立式辗环机或卧式辗环机上进行，环形件轧制是轴承环、齿轮环、法兰环及航空发动机机匣、燃机密封环等各类无缝环形件的主要制造技术。

目前环形件成形方式有四种：马架扩孔、轧机碾轧成形、辗轧后再进行校形以及闪光焊接成形，其中：

马架扩孔，利用马架和马棒等简易工装，对制取的环坯进行局部变形，使得环坯外径不断长大，壁厚不断减小的自由锻环锻件生产工艺；

环件轧制成形，又称为环件辗扩，借助环件轧制设备使环件产生连续局部塑性变形，进而实现径向壁厚减小、内外直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺，环件轧制时驱动辊作旋转轧制运动，芯辊作径向直线进给运动，定心辊在环件外圆周施加力实现定心，端面轧辊作旋转端面轧制运动和轴向进给运动，保持环件端面处于水平状态；

闪光焊环件，采用挤压型材作为材料，对型材进行弯曲，然后对拟焊接部位的接头进行整形，采用专用的闪光焊机进行对接焊，对接焊后的环件形状圆度不规整，采用胀形机对环件进行胀形校圆。

然而，以上的加工工艺均存在一定的局限性：

马架扩孔的方式进行成形，由于靠外径区域连续锤击，环件有一定程度的锤花印，环件的尺寸精度无法精确控制，易出现椭圆，产品从锻件到粗加工的工艺余量较大；

立式或卧式辗环机生产，主辊、定心辊与环件为外切圆接触，由于定心辊在环件外圆周施加压力，存在环件刚度条件所要求的最小环件壁厚，当不满足最小环件壁厚要求时，环件受塑性失稳而被压椭圆或压扁。(书籍《环件轧制理论和技术》第二章第一节)；

马架扩孔或辗环机生产异形截面环件时，环件壁厚减小的同时伴随着环件内外直径扩大，对于复杂异形截面环件，必须要有充分的变形量才能实现截面材料流动充填，因此对于薄壁环件和中小型环件不易实现复杂异形截面环件的生产；

采用胀形机进行胀形内圆或工装收外圆，主要是提高内径或外径的尺寸精度，由于校形过程变形量较小，且为单向变形，难以改善异形环局部区域未填充情况；对环件胀形或收外圆，环件从工装模具取出后出现回弹量现象，因此尺寸精度的控制仍存在一定的限制；

闪光焊接成形，虽然可以生产壁厚较薄的环件，需采用特定的型材经弯曲后闪光对焊再胀形校圆，闪光对焊区域的组织和性能与本体存在一定的差距。

综上分析可知，现有技术中针对壁厚较薄的环形件成形均存在不同的问题，且对环形件成形后的壁厚均有一定的要求，通常最小壁厚为20mm，而且加工的精度较难保证，加工余量多，易出现椭圆、喇叭口等缺陷，成型后的环形件一致性差。与此同时，针对环形件而言，采用闭式结构成形时，由于结构的限制，直接导致外形为不规整的异形环形件无法取出。现有技术环形件成形过程中，壁厚减薄、异形环局部挤压填充和直径长大是同时发生的，需要足够的变形量才能实现异形环局部区域材料的完全填充，因此异形环的复杂程度受到限制。

因此，亟需一种环形件的成型装置，用以解决薄壁的环形件成形困难的问题，实现各种材料薄壁环形件的生产，解决塑性失稳的难题，突破对薄壁件壁厚的限制，实现全接触闭式轧制，确保异形环件的成形精确，减少薄壁环形件工艺余量，能够实现复杂异型截面各部位材料的充分填充的同时，很好的解决不规整外形的异形环成形后无法取出的难题。