技术领域本发明涉及解决薄壁筒形件温成形反挤筒形后进行薄壁冷精整时出现的内腔筒底与模具脱离而产生的凹陷问题，尤其是通过工艺设计来减小甚至消除薄壁筒形件在成形过程中冷精整薄壁时产生的模具与筒底间隙缺陷，属于金属材料冷温挤压成形技术领域。
背景技术：
薄壁筒形件应用极为广泛，对薄壁壁厚的均匀性及其尺寸精度一般具有较高的要求。在液压系统中应用的薄壁筒形件，还需要承受较高的液压载荷，同时对筒形件内腔底部的平整度及其表面质量要求较高。目前，薄壁筒形件较为先进的加工方法是采用温挤+冷精整的工艺对其进行成形，即首先通过温反挤工艺，成形一定壁厚的筒形件，然后再进行冷精整成形，以进一步减薄壁厚，并达到产品所需的壁厚均匀性及其尺寸精度的要求。工件进行冷精整工序时，在精整凸凹模的作用下，筒形件的外径减小，壁厚减薄，但变形过程中筒形件内腔底部与凸模发生分离，产生较大的不均匀间隙而形成凹陷，直接影响了筒形件内腔底面的平整度和表面质量，如图1所示，严重影响筒形件的实际应用。目前对于该问题的一般解决方法是：在冷精整前增加一道机加工工序，即对温反挤成形的筒形件肩部切削成斜角α，以消除后续冷精整工序引起的顶部间隙问题，机加工前筒形件如图2(a)所示，机加工后筒形件如图2(b)所示。然而增加一道机加工工序会使成形过程中断，且花费更多的工时，同时带来材料的浪费，增加产品的生产成本和降低生产效率；此外，现行的工艺对斜角α值的确定也没有明确的选择规范，均依据经验或反复尝试选取，往往带来较多的生产往复。因此，通过对原有工艺进行改进，提出新的工艺设计方法，给出筒底肩部斜角选取规范，并在温反挤工序中成形出此斜角，进而去掉原成形工序之间的切削工步，达到直接进行冷精整成形，并消除内腔筒底凹陷缺陷，对于提高薄壁筒形件的产品质量、生产效率和增加生产效益具有重要意义。
技术实现要素：
本发明针对现有的薄壁筒形件温反挤筒形后在冷精整薄壁工序之前增加一道机加工工序切削筒底肩部斜角来消除精整过程中出现的内腔底部凹陷而增加生产工时且浪费材料等问题，给出筒底肩部斜角的合理值确定方法，并且提出在温挤工艺步骤中直接成形出该筒底肩部斜角的一种消除薄壁筒形件温冷成形内腔筒底凹陷的方法。本发明是通过如下技术方案来实现的：一种消除薄壁筒形件温冷成形内腔筒底凹陷的方法，包括温挤和冷精整工艺步骤，其特征在于：温挤工艺步骤中直接成形筒底肩部斜角α，斜角值α应满足：α≤α1,α1=arctand1-d22h]]>式中，d1为精整前筒壁外径，d2为精整后筒壁外径，h为筒底厚度；筒底肩部斜角的起点为精整后筒形件外壁与筒形件底部交汇点。本发明省去机加工工序，通过温挤工艺步骤中直接成形筒底肩部斜角α，并给出筒底肩部斜角的合理值确定方法，然后直接进行冷精整工艺步骤，消除冷精整薄壁时产生的筒底凹陷缺陷，满足实际生产要求和产品标准。本发明与现有技术相比具有如下有益效果：本发明给出筒底肩部斜角设计方法及在温挤工艺步骤中直接成形筒底肩部斜角α，省去了原生产工艺中的切削加工斜角工序，然后直接进行冷精整工艺步骤，缩短了工序流程，同时克服薄壁筒形件冷精整过程中内腔筒底凹陷的缺陷，保证筒底形状尺寸精度和表面质量，满足实际生产要求和产品标准，降低了材料消耗，节省了生产工时，提高了生产效率，增加了生产效益。附图说明图1是薄壁筒形件现生产工艺冷精整后顶部间隙缺陷的结构示意图；图2是现生产工艺机加工筒底肩部斜角前、后筒形件的结构示意图；图3是本发明给出的筒底肩部斜角α设计方法示意图。图4是实施例中贺德克钢筒采用现有技术温挤、机加工和冷精整工艺步骤筒形件结构变化示意图；图5是实施例中贺德克钢筒采用本发明温挤和冷精整工艺步骤筒形件结构变化示意图。图中序号：1、精整凹模，2、精整前筒形件，3、精整后筒形件，4、精整间隙，5、精整凸模，6、筒底肩部斜角α。具体实施方式下面通过实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步具体的说明。参见图3所示，本发明给出筒底肩部斜角设计方法及在温挤工艺步骤中直接成形筒底肩部斜角α，采用带有合理斜角值的反挤凹模，反挤获得带有筒底肩部斜角α的筒形件，经过冷成形前的退火及磷皂化处理，直接进行冷精整工艺步骤，壁厚尺寸满足设计要求，同时消除了原工艺冷精整时出现的内腔底部凹陷缺陷，获得满足内腔底部形状尺寸精度和表面质量的薄壁筒形件。参见图4和图5所示，本发明的实施例为某一型号的贺德克钢筒，该钢筒现工艺流程如图4所示。在温反挤与冷精整之间，增加了一道切削筒底肩部斜角的工序，斜角值为12°，针对贺德克钢筒产品原工艺及本发明所述的工艺进行对比分析，来体现本发明的实施效果。该贺德克钢筒温反挤后不机加工筒底肩部斜角而直接进行冷精整，内腔筒底与模具间隙值为1.922mm；分别机加工出肩部斜角4.5°、6°、7.5°、9°、12°后再进行冷精整，内腔筒底与模具最大间隙分别为0.0998mm、0.199mm、0.328mm、0.395mm、0.465mm。为有效减小该贺德克钢筒内腔底部冷精整过程中产生的间隙值，筒底肩部斜角与筒外壁的交点必须在内腔底面高度以下，即斜角α应满足条件：为了保证精整后的筒形件长度以及筒底区域的性能，斜角值不能过小而切除材料过多。本实施例根据贺德克钢筒精整前后筒壁外径尺寸及筒底厚度，确定的斜角值为4.5°，如图5所示，本发明中该贺德克钢筒反挤凹模型腔底面与型腔侧壁之间设计一4.5°的斜角，斜角起点是冷精整后筒形件外壁与筒形件底部交汇点，冷精整后筒形件外壁直径76mm,这样在反挤凸模下行反挤后，直接得到带有外筒壁肩部斜角的钢筒，之后进行冷精整，生产的贺德克钢筒内腔底部间隙值为0.098mm，满足该贺德克钢筒的实际生产要求。实施例只是为了便于理解本发明的技术方案，并不构成对本发明保护范围的限制，凡是未脱离本发明技术方案的内容或依据本发明的技术实质对以上方案所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明保护范围之内。