专利名称：一种带内外法兰的大直径超长筒形件旋压加工方法
技术领域：
本发明涉及异形筒形件制备技术领域，属于带内外法兰的大直径超长筒形件旋压加工方法。
背景技术：
随着航空、航天及能源等事业的发展，带内外法兰的大直径(内径大于450mm)超长筒形件(大于3m)被越来越多使用在这些领域。在现有的设备基础上，使用常规的旋压方法只能加工不带内外法兰的直筒形件。而采用锻造坯料再机械加工的方法，目前的铸定规格和锻造工艺难以实现生产带内外法兰的大直径超长筒形件。为此，根据现有的2m的立式旋压机，旋轮行程只有1.6m，需要设计变截面模具，采用正反旋结合的方法，加工成形出带内外法兰的大直径超长筒形件，才能满足航空、航天及能源等事业的发展的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种带内外法兰的大直径超长筒形件旋压加工方法，其特别适用于内径大于450mm、长度大于3m的带内外法兰的大直径超长筒形件旋压。通过设计变截面模具，采用正、反旋相结合的工艺方法，能在旋轮行程只有1.6m的2m的立式旋压机旋压成形出3m带内外法兰的筒形件。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案一种带内外法兰的大直径超长筒形件旋压加工方法，其包括下列步骤(1)、旋压模具加热首先将旋压变截面芯模加热；加热到300～350℃；(2)、旋压坯料的吊装将旋压坯料吊装到变截面芯模上，待落料后装上料环，加装固定盖，套牢旋压坯料；(3)、加热旋压坯料加热旋压坯料到250～280℃，准备开始旋压；(4)、坯料正旋根据坯料到下料环的距离，计算好正旋延伸长度，分配好正旋道次及每道次减薄率，道次减薄率控制在15％～25％，进给率控制在0.8～1.2mm/转，每道次旋完要对坯料测温，若温度未达到250～280℃，需补偿加热后再旋，在正旋最后道次快结束时，要密切注意坯料下部情况，若已接触到下料环应马上停止旋压，防止旋压坯料的筒体变形；(5)、坯料反旋正旋结束后，拆卸上端固定盖及上料环，开始反旋，如此时坯料壁厚仍大于45mm，需要加热达到250～280℃后进行旋压，若壁厚小于45mm，直接采用冷旋，最后一道次为便于脱模，减小进给率便于扩径脱模；(6)、脱模将旋好的筒形件加热到200℃，使筒体膨胀减小贴模阻力，采用上面吊拉下用旋轮顶推轻缓将筒形件吊出；
(7)、机械加工成形待筒形件冷却后，将其吊装于车床上，机械加工成形出所需要的带内外法兰筒形件，然后进行热处理后再进行精整加工。
本发明的优点是1、变截面模具成形出满足需要的内、外法兰；2、弥补了现有设备条件的不足(国内较大旋压机旋轮行程仅有1.6m)，能够旋压加工出大于3米的筒形件；3、旋压加工出来的筒形件经探伤检验能达到AA级；4、生产过程简单，易操作，生产结果稳定性和重现性好；5、适合于批量的生产带内外法兰的大直径超长筒形件。
图1为待旋压的坯料示意图。
图2为工装后正旋示意图。
图3为反旋示意图。
图4旋压结束脱模后筒形件的示意图。
图5机械加工并精整后筒形件的示意图。
具体实施例方式
实施例1一种带内外法兰的大直径超长筒形件旋压加工方法，选用6061铝合金φ635×1400锻坯，其包括下列步骤(1)、将锻造后的坯料机械加工成旋压坯料，内法兰孔径与模具上端截面直径吻合，外法兰孔径与模具下端截面直径吻合，旋压坯料(见图1)。
(2)、将芯模5加热到300～350℃，吊装好旋压坯料3，并装配好上端固定盖1和上料环2，加热坯料到250～280℃，进行正旋(见图2)，使旋压坯料3沿箭头方向延伸。根据坯料到下料环6的距离，计算好正旋延伸长度，分配好正旋道次及每道次减薄率，道次减薄率控制在15％，进给率控制在1.2mm/转，在正旋最后道次快结束时，要密切注意坯料下部情况，若已接触到下料环应马上停止旋压，防止旋压坯料的筒体变形。
(3)、正旋结束后，卸装上端固定盖1和上料环(见图3)准备反旋，测量壁厚，重新分配道次，反旋的前面2道次采用热旋加热温度到250～280℃，后面2道次采用冷旋，使旋压坯料3沿箭头方向延伸。同时还可以适当减小进给率，便于扩径脱模。
(4)、脱模将旋好的筒形件加热到200℃，使筒体膨胀减小贴模阻力，采用上面吊拉下用旋轮顶推轻缓将筒形件吊出，脱模后的筒形件(见图4)；(5)、机械加工成形待筒形件冷却后，将其吊装于车床上，机械加工成形出所需要的带内外法兰筒形件(见图5)，然后进行热处理后再进行精整加工。
实施例2一种带内外法兰的大直径超长筒形件旋压加工方法，选用6061铝合金φ635×1400锻坯，其包括下列步骤(1)、将锻造后的坯料机械加工成旋压坯料，内法兰孔径与模具上端截面直径吻合，外法兰孔径与模具下端截面直径吻合，旋压坯料见图1。
(2)、将芯模加热到300～350℃，吊装好旋压坯料，并装配好上端固定盖1和上料环，加热坯料到250～280℃，进行正旋(见图2)，使旋压坯料3沿箭头方向延伸。根据坯料到下料环的距离，计算好正旋延伸长度，分配好正旋道次及每道次减薄率，道次减薄率控制在20％，进给率控制在1.0mm/转，在正旋最后道次快结束时，要密切注意坯料下部情况，若已接触到下料环应马上停止旋压，防止筒体变形。
(3)、正旋结束后，卸装上端固定盖1和上料环(见图3)准备反旋，测量壁厚，重新分配道次，反旋的前面2道次采用热旋加热温度到250～280℃，后面2道次采用冷旋，使旋压坯料3沿箭头方向延伸。同时还可以适当减小进给率，便于扩径脱模。
(4)、脱模将旋好的筒形件加热到200℃，使筒体膨胀减小贴模阻力，采用上面吊拉下用旋轮顶推轻缓将筒形件吊出，脱模后的筒形件(见图4)；(5)、机械加工成形待筒形件冷却后，将其吊装于车床上，机械加工成形出所需要的带内外法兰筒形件(见图5)，然后进行热处理后再进行精整加工。
实施例3一种带内外法兰的大直径超长筒形件旋压加工方法，选用6061铝合金φ635×1400锻坯，其包括下列步骤(1)、将锻造后的坯料机械加工成旋压坯料，内法兰孔径与模具上端截面直径吻合，外法兰孔径与模具下端截面直径吻合，旋压坯料见图1。
(2)、将芯模加热到300～350℃，吊装好旋压坯料，并装配好上端固定盖1和上料环，加热坯料到250～280℃，进行正旋(见图2)，使旋压坯料3沿箭头方向延伸。根据坯料到下料环的距离，计算好正旋延伸长度，分配好正旋道次及每道次减薄率，道次减薄率控制在25％，进给率控制在0.8mm/转，在正旋最后道次快结束时，要密切注意坯料下部情况，若已接触到下料环应马上停止旋压，防止筒体变形。
(3)、正旋结束后，卸装上端固定盖1和上料环(见图3)准备反旋，测量壁厚，重新分配道次，反旋的前面2道次采用热旋加热温度到250～280℃，后面2道次采用冷旋，使旋压坯料3沿箭头方向延伸。同时还可以适当减小进给率，便于扩径脱模。
(4)、脱模将旋好的筒形件加热到200℃，使筒体膨胀减小贴模阻力，采用上面吊拉下用旋轮顶推轻缓将筒形件吊出，脱模后的筒形件见图4；(5)、机械加工成形待筒形件冷却后，将其吊装于车床上，机械加工成形出所需要的带内外法兰筒形件(见图5)，然后进行热处理后再进行精整加工。
权利要求
1.一种带内外法兰的大直径超长筒形件旋压加工方法，它包括下列步骤(1)、旋压模具加热首先将旋压变截面芯模(5)加热；加热到300～350℃；(2)、旋压坯料的吊装将旋压坯料(3)吊装到变截面芯模(5)上，待落料后装上料环(2)，加装固定盖(1)，套牢旋压坯料；(3)、加热旋压坯料加热旋压坯料到250～280℃，准备开始旋压；(4)、坯料正旋根据坯料到下料环(6)的距离，计算好正旋延伸长度，分配好正旋道次及每道次减薄率，道次减薄率控制在15％～25％，进给率控制在0.8～1.2mm/转，每道次旋完要对坯料测温，若温度未达到250～280℃，需补偿加热后再旋，在正旋最后道次快结束时，要密切注意坯料下部情况，若已接触到下料环应马上停止旋压，防止旋压坯料(3)的筒体变形；(5)、坯料反旋正旋结束后，拆卸上端固定盖(1)及上料环(2)，开始反旋，如此时坯料壁厚仍大于45mm，需要加热达到250～280℃后进行旋压，若壁厚小于45mm，直接采用冷旋，最后一道次为便于脱模，减小进给率便于扩径脱模；(6)、脱模将旋好的筒形件加热到200℃，使筒体膨胀减小贴模阻力，采用上面吊拉下用旋轮顶推轻缓将筒形件吊出；(7)、机械加工成形待筒形件冷却后，将其吊装于车床上，机械加工成形出所需要的带内外法兰筒形件，然后进行热处理后再进行精整加工。
全文摘要
本发明公开了一种带内外法兰的大直径超长筒形件旋压加工方法，其包括下列步骤(1)旋压模具加热首先将旋压变截面模具加热到300～350℃；(2)旋压坯料的吊装将旋压坯料吊装到变截面模具上；(3)加热旋压坯料加热旋压坯料到250℃～280℃；(4)坯料正旋道次减薄率控制在15％～25％，进给率控制在0.8～1.2mm/转，每道次旋完要对坯料测温，若温度未达到250～280℃，需补偿加热后再旋；(5)坯料反旋拆卸上锻固定盖及上料环，开始反旋；(6)脱模将旋好的筒形件加热到200℃后脱模；(7)机械加工成形待筒形件冷却后，机械加工成形出所需要的带内外法兰筒形件。本发明的主要优点是能够旋压加工出长大于3米的、具有内、外法兰的筒形件。
文档编号B23P23/00GK1986099SQ200510132000
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月22日 优先权日2005年12月22日
发明者王振生, 毛柏平, 沈健, 李德富 申请人:北京有色金属研究总院