专利名称：一种筒形件的精密轧制成形方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及筒形件的轧制成形领域，更具体地说，涉及一种筒形件的精密轧制成形方法及装置。
背景技术：
筒形件是工业中的关键基础零件之一，广泛应用于机械、汽车、火车、船舶、冶金、化工、能源、航空航天等工业领域。它不仅精度要求高，而且还要求有较高的服役性能和使用寿命，而满足这些要求的关键就在于筒形件的成形制造质量。目前，筒形件主要有两种成形制造方法。一是旋压成形，即用管坯直接旋压成形筒形件。然而这种方法只适用于成形薄壁筒形件，对于厚壁筒形件就无能为力了。二是先通过轧制成形小的筒形件，再把多个小筒形件焊接成大的筒形件。虽然这种方法可以制造厚壁大筒形件，但由于增加了焊接工序，费时费力，且焊接极大地降低了筒形件的服役性能和使用寿命，不能满足高性能筒形件的使用要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种筒形件的精密轧制成形方法及装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种筒形件的精密轧制成形方法，包括以下步骤SI，获得环形的毛坯，毛坯的外径等于筒形件的外径；S2，将环形的毛坯置于环形的驱动辊内，毛坯和驱动辊同心放置，毛坯的外壁紧贴驱动辊的内壁；S3，将芯辊置于毛坯内，芯辊的直径小于毛坯的内径；S4，使驱动辊和毛坯一起绕毛坯的中轴线旋转，芯辊沿毛坯的径向作直线进给运动，毛坯产生壁厚减小、内径扩大、外径不变、轴向伸长的连续局部塑性变形；S5，当毛坯轴向高度达到预定值时，芯辊停止进给，取出制得的筒形件。在上述的筒形件的精密轧制成形方法中，在所述步骤SI中，所述环形的毛坯通过镦粗、冲孔、冲连皮、平端面的方法制得。在上述的筒形件的精密轧制成形方法中，在所述步骤SI中，所述毛坯的高度H。=H/k,内径d0=」kd -(k-i)D2，其中D为筒形件的外径，H为筒形件的高度，d为筒形件的内径，k为轧制Pr*。在上述的筒形件的精密轧制成形方法中，所述轧制比k=l. I 6。在上述的筒形件的精密轧制成形方法中，在所述步骤S5中，通过挤出模具将制得的筒形件挤出。本发明还提供了一种筒形件的精密轧制成形装置，包括驱动辊、芯辊、旋转驱动装置和直线驱动装置，所述驱动辊为环形，所述芯辊为圆柱形，所述芯辊插入所述驱动辊内，所述旋转驱动装置驱动所述驱动辊转动，所述直线驱动装置驱动所述芯辊沿径向作直线进给运动。在上述的筒形件的精密轧制成形装置中，所述成形装置还包括将制得的筒形件挤出所述驱动辊的挤出模具。实施本发明的筒形件的精密轧制成形方法及装置，具有以下有益效果(1)，轧制成形的过程中，毛坯的外壁与驱动辊的内壁始终保持接触，因此毛坯的外径不会产生变化，制得的筒形件的外径也与毛坯的外径保持一致，筒形件的几何尺寸容易控制。(2)，通过连续局部塑性变形一次整体成形筒形件，具有显著的节能节材、降低生产成本、提高生产率和产品性能的效果。轧制成形的筒形件的表面质量好，几何精度高，而且获得了细密的晶粒组织和完整的金属流线，显著地改善了筒形件内部组织和力学性能，可使筒形件的性能和使用寿命得到大幅度的提高。(3)，由于本发明筒形件的精密轧制成形装置的结构简单，没有复杂的传动和定位结构，驱动辊在转动的过程中不会左右晃动，成形精度高，制得的筒形件质量好。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图I是筒形件截面示意图；图2是用于制造筒形件的毛坯截面示意图；图3a_图3d是筒形件的精密轧制成形装置的轧制过程示意图。
具体实施例方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式
。本发明筒形件的精密轧制成形方法包括以下步骤SI，获得环形的毛坯3，毛坯3的外径Dtl等于筒形件5的外径D，筒形件5即为采用本发明方法制得的产品。如图I、图2所示，毛坯3的高度Hci = H/!^内径
权利要求
1.一种筒形件的精密轧制成形方法，其特征在于，包括以下步骤Si，获得环形的毛坯，毛坯的外径等于筒形件的外径；S2，将环形的毛坯置于环形的驱动辊内，毛坯和驱动辊同心放置，毛坯的外壁紧贴驱动辊的内壁；S3，将芯辊置于毛坯内，芯辊的直径小于毛坯的内径；S4，使驱动辊和毛坯一起绕毛坯的中轴线旋转，芯辊沿毛坯的径向作直线进给运动，毛坯产生壁厚减小、内径扩大、外径不变、轴向伸长的连续局部塑性变形；S5，当毛坯轴向高度达到预定值时，芯辊停止进给，取出制得的筒形件。
2.根据权利要求I所述的筒形件的精密轧制成形方法，其特征在于，在所述步骤SI中，所述环形的毛坯通过镦粗、冲孔、冲连皮、平端面的方法制得。
3.根据权利要求I所述的筒形件的精密轧制成形方法，其特征在于，在所述步骤SI中，所述毛坯的高度H0 = H/k，内径
4.根据权利要求3所述的筒形件的精密轧制成形方法，其特征在于，所述轧制比k=l. I 6。
5.根据权利要求I所述的筒形件的精密轧制成形方法，其特征在于，在所述步骤S5中，通过挤出模具将制得的筒形件挤出。
6.一种筒形件的精密轧制成形装置，其特征在于，包括驱动辊(I)、芯辊(2)、旋转驱动装置和直线驱动装置，所述驱动辊(I)为环形，所述芯辊(2)为圆柱形，所述芯辊(2)插入所述驱动辊(I)内，所述旋转驱动装置驱动所述驱动辊(I)转动，所述直线驱动装置驱动所述芯辊(2 )沿径向作直线进给运动。
7.根据权利要求6所述的筒形件的精密轧制成形装置，其特征在于，所述成形装置还包括将制得的筒形件(5 )挤出所述驱动辊(I)的挤出模具(4 )。
全文摘要
本发明涉及一种筒形件的精密轧制成形方法及装置，其方法包括以下步骤S1，获得环形的毛坯，毛坯的外径等于筒形件的外径；S2，将环形的毛坯置于环形的驱动辊内，毛坯的外壁紧贴驱动辊的内壁；S3，将芯辊置于毛坯内，芯辊的直径小于毛坯的内径；S4，使驱动辊和毛坯一起绕毛坯的中轴线旋转，芯辊沿毛坯的径向作直线进给运动；S5，当毛坯轴向高度达到预定值时，芯辊停止进给，取出制得的筒形件；其装置包括驱动辊(1)、芯辊(2)、旋转驱动装置和直线驱动装置，所述驱动辊(1)为环形，所述芯辊(2)为圆柱形。本发明通过连续局部塑性变形一次整体成形筒形件，具有显著的节能节材、降低生产成本、提高生产率和产品性能效果。
文档编号B21H1/18GK102921847SQ20121047264
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者韩星会, 华林, 邓松, 周光华 申请人:武汉理工大学