[发明专利]一种带有横向内筋的筒体工件成形方法

说明书

本发明涉及一种带有横向内筋的筒体工件成形方法，其成形方法，采用下料+镦粗+反挤压的工序，其特点是采用了切槽、翻转的工序、及翻转毛坯内筋模具等；其中：翻转毛坯内筋模具的凸模包括凸模矫正环、凸模压板、连杆机构、弹簧、压杆、限位管、压环；凹模包括内翻转凹模、内翻转凹模支撑环及下模板；本发明解决了对肚大小口的筒形件挤压，难以脱模的问题，凹模口设计为大圆弧形状的圆角，减小反挤压筒体工件上端厚壁环筋翻转时的剪切应力，防止翻转时材料断裂，提高挤压筒体外表面的质量；节省料、效率高，适用于批量生产。

技术领域

本发明属于金属材料零工件成形的挤压方法，特别涉及一种带有横向内筋的筒体工件成形方法。

背景技术

目前，对于端部带有横向内筋的筒体工件，如某类大型压力容器(见图1)制造中，工件结构特点：①筒体是薄壁(10mm)，端部是厚壁(宽100，厚100)，整体厚度不同，不能用板料拉伸成形；②用挤压方法只能成形与端部相同内径(110)的厚壁筒，材料浪费大。

如图1所示，带有横向内筋筒体工件1，传统的成形工艺大多采用挤压后机械加工方法、铸造法、冲压后焊接法。或者使用传统机械加工方法是将棒料放到车床上进行机械加工出所需的筒形工件。该方法材料利用率不足20％，机加件性能低下，不能满足压力容器的高强度要求。目前，对于端部带有横向1-1筒体工件最常采用传统的成形工艺为：

1、采用传统铸造进行成形，铸件有诸多缺陷，如气孔、沙眼等，疏松导致出成率低，晶粒粗大，力学性能低，难以满足高的力学性能要求。

2、先采用冲压法是把工件分段加工，横筋部分1-1采用挤压成形后进行机械加工，筒体工件直壁部分采用薄板拉伸成形，然后将直壁部分与横筋焊接，但是这种工艺流程多，焊缝强度低，难以满足大压力容器高力学性能的要求。

3、先采用挤压成形筒体工件，棒料进行墩粗处理后进行反挤压成壁厚110的筒形件，然后进行机械加工；挤压筒壁厚大，机加余量大，机加成本高，费时费工，材料利用率低。

总之，对于端部带有横向内筋筒体工件的制造采用传统工艺存在的材料利用率、环筋强度低、机加周期长、成本高的问题。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中对端部带有横向内筋筒体工件成形和加工方法存在的不足，提出一种节省料、提高性能和生产效率的一种带有横向内筋的筒体工件成形方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种带有横向内筋的筒体工件成形方法，使用翻转毛坯内筋模具，包括凸模4-1、凹模4-2、及下顶杆4-4；其特征在于：所述的凸模含有凸模矫正环4-1-1、凸模压板4-1-2、连杆机构4-1-3、弹簧4-1-4、压杆4-1-5、限位管4-1-6、压环4-1-7；所述的凸模压板固定连接在压杆下端；而所述的凸模矫正环套装在在压杆上；所述的连杆机构分别与凸模矫正环套、凸模压板连接；所述的弹簧在限位管内，并一起套装凸模压板与凸模矫正环之间的压杆上，且由压环固定于凸模压板上；

所述的凹模4-2含有内翻转凹模4-2-1、内翻转凹模支撑环4-2-2、及下模板4-2-3；所述的翻转凹模在内翻转凹模支撑环上连接，而所述的内翻转凹模支撑环固定在下模板之上；所述的顶杆装于下模板的中间孔中；所述的内翻转凹模口设有圆弧4-2-1-1；

采用下料+镦粗+反挤压的工序，以及采用毛坯切槽、翻转的工序，其中各个工序如下：

(1)下料、镦粗：常规下料为毛坯2，毛坯放入反挤压模具挤压内镦粗；

(2)反挤压：毛坯在反挤压模具挤压；所使用的反挤压模具，包括反挤压凸模，反挤压凹模，反挤压凹模间隙；所述的反挤压凹模间隙是为坯料向上溢流形成毛坯内筋的空间；