一种强力旋压机复合旋压用旋轮的制作方法

本实用新型属于旋压技术领域，涉及一种强力旋压机复合旋压用旋轮。

背景技术：

旋压技术是一种金属近净成形工艺，尤其对于回转体类零件其工装模具需求简单，因此近年来在航天航空领域应用越来越多。旋压机旋压时，根据旋压工艺的不同一般需要应用到不同形状的旋轮，其内形由设备的连接方式决定，其外形(旋轮的工作直径、工作角、工作型面等)则基于对旋压变型的考虑。一般在旋压时在确保满足旋压件旋压的前提下应尽可能选用结构简单的旋轮，但一般一种零件在旋压时可能要采用几种不同性质的旋压工艺才能完成，而不同旋压工艺所应用的旋轮工作型面又不相同，这样就需要分工序采用不同的旋压方法，比如先普通旋压再强力旋压减薄，有的零件可能需要在一道旋压工序中就有两种不同的旋压工艺，即普旋强旋同时进行，例如对厚底薄壁类桶形件的旋压就采用这种工艺。如果根据旋压工艺要求对于厚底薄壁类零件旋压时一般需要更换旋轮才能很好的保证产品质量，但更换旋轮来保证产品质量的做法缺点是：需要多个(对)不同型面的旋轮，工装费用高；需要设备停机更换导致加工时间长。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种强力旋压机复合旋压用旋轮，该旋轮型面上存在两个用于普通旋压和强力旋压用型面，用来复合旋压时工序少，节省了加工时间。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种强力旋压机复合旋压用旋轮，包括用于对板坯进行普通旋压和强力旋压的旋轮，所述旋轮的工作型面包括相连的三部分，分别是用于普旋的圆型面、15～30°的锥形型面、退出角部分，其中，用于普旋的圆型面的半径大于锥形型面的半径。

本实用新型进一步的改进在于，锥形型面与用于普旋的圆型面、退出角部分连接处以圆弧过渡。

本实用新型进一步的改进在于，板坯厚度为t₀时，用于普旋的圆型面的半径为t₀的1～5倍。

本实用新型进一步的改进在于，板坯厚度为2～6mm时，用于普旋的圆型面的半径为12mm。

本实用新型进一步的改进在于，板坯厚度为2～6mm时，退出角部分的半径为12mm。

本实用新型进一步的改进在于，板坯厚度为2～6mm时，圆弧半径为5mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型的旋轮用于普通旋压和强力旋压需要同时进行的场合，旋轮型面包括用于普旋的圆型面和用于强旋的锥形型面，存在两个不同大小的R，较大的R型面专门针对普旋成型，较小的R及锥形型面针对强力旋压减薄阶段的成型，而不必再更换旋轮进行复合旋压，可以对圆板形坯料通过复合旋压(普通旋压，强力旋压依次或交替旋压的工艺)，与普通的单一型面旋轮旋压相比具有旋压工序少，节省加工时间等优势。

附图说明

图1为本实用新型的强力旋压机复合旋压用旋轮示意图。

图2为复合旋压过程中旋轮工作情况示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

如图1所示，本实用新型包括旋轮，旋轮的工作型面4包括三部分，分别是用于普旋的型面1、15～30°的锥形型面2、退出角部分3，其中，板坯厚度为2～6mm时，锥形型面与退出角部分交界处以半径为5mm的圆弧过渡。普旋的型面1的半径为12mm，退出角部分3的半径为12mm。15～30°的锥形型面2的形成可以看做是将旋轮顶端沿一侧去除一部分，即呈圆形，并且去除该部分后的型面与旋轮顶端切面方向的夹角为15～30°。

本实用新型是一种适合板坯厚度为2～6mm的普旋+强旋复合旋压用旋轮，该旋轮以普通旋压用标准圆形型面旋轮为基础，普通旋压用标准圆形旋轮工作型面部分半径为R，图1中左半部分R12部分用于普通旋压，将前端用于强力旋压部分设计成15～30°锥形型面，与退出角R12交界处以R5圆弧过渡，形成强力旋压工作型面4。在进行以圆板形坯料旋压厚底薄壁桶形件时，壁部减薄部分主要使用15～30°工作角、R5、R12退出压光，而圆板旋压成桶形的过程主要使用R12型面普旋成型。

以下给出本实用新型强力旋压机复合旋压用旋轮的设计原则：

1)根据旋压机采用的圆形型面标准旋轮的大小设计，该复合旋压用旋轮，除工作型面外，其余部分结构、旋轮用材料等均与其他标准旋轮相同；

2)工作型面普旋部分，根据要进行旋压的圆形板料毛坯厚度确定普通旋压部分型面R大小，原则上旋轮工作圆弧半径R为(1～5)t₀(t₀—毛坯厚度)，即工作圆弧半径R为圆形板料毛坯厚度的1～5倍。

3)工作型面强旋部分，实际生产中工作角经验数据可以取15～30°，材料相对较软时，比如铝、铜或退火态材料可以取较小值，材料较硬时，比如不锈钢、高温合金、钛合金等可以取较大值。退出角R与工作角的圆弧过渡部分为主要工作面，针对强力旋压减薄时，旋轮的工作圆弧半径R一般为(0.4～1)t₀(t₀—毛坯厚度)，为了提高强旋减薄时旋轮的使用寿命，也可将旋轮的工作圆弧半径R提高为(0.85～1.75)t₀，退出角R部分选择与普旋部分相同，主要对工件起到压光作用。

旋压时，如图2所示，将待加工的工件6设置模具7上，下半部分为最初进行普通旋压时，旋轮普旋部分型面为主要工作面；图2中上半部分为普旋强旋同时进行时，强旋部分型面为主要工作面。旋轮的所有工作型面完全符合旋压过程的工艺要求，在普旋和强旋需要同时进行时不再需要更换旋轮便能达到最佳的旋压效果。

本实用新型的旋轮用于普通旋压和强力旋压需要同时进行的场合，旋轮型面上存在两个不同大小的R，较大的R型面可以专门针对普旋成型，较小的R及锥形面针对强力旋压减薄阶段的成型，而不必再更换旋轮进行旋压。该旋轮主要用于普通旋压后需要强力旋压减薄延长的情况。