一种筒形件的內横筋挤压方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属挤压成形行业，特别是一种筒形金属件的内横筋的挤压成形挤压方法。
【背景技术】
[0002]对于筒形件挤压，采用传统反挤压方法，只能制造出直壁筒体，对于筒壁有内环筋的形状，无法直接挤压成形，而是采用挤压增厚筒壁方法挤压出厚壁筒，后续采用机加方法切削掉多余材料成为高筋，材料浪费较大，工序较多。
[0003]如图1所示，使用凸模21、凹模22挤压出增厚筒形件1，如图2所示，后续采用机加方法切削掉增厚筒壁11的上、下两部多余壁厚12、13，剩余的中间壁厚形成内横筋14。
[0004]各项研宄表明传统反挤压直壁轴向性能比侧向性能高，存在各项异性，对于如轮毂、大型轴承、炮管等要求各项性能都较高的筒形件，如果采用目前传统的直挤方法，管壁组织形变纤维方向与轴向相同，如图3所示，筒形件16的纤维方向15与内腔轴线相同，传统挤压方法是挤不出内筋、凹槽和斜向纤维组织的，就无法满足超远距离连续负载工作、长时间连续工作、高温高频率应力作用的性能需求，因此，目前，反挤压急需解决的难点是把筒壁组织形变纤维方向挤压倾斜，形成连续螺旋形态，如图4所标，筒形件17的纤维方向18以内腔轴线为中心呈连续螺旋形态。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种批量生产条件下，通过一种挤旋方法，把内环筋或者内环形凹槽直接挤旋出来，使得筒形件的筒壁纤维方向改变成斜向。
[0006]本发明通过以下技术方案实现:
[0007]一种筒形件的内横筋挤压方法，涉及一种安装在双动压力机上的筒形件的内横筋挤压模具，包括楔块、左凸模、右凸模、凹模，具体步骤如下:
[0008]第一步:左凸模、右凸模合并在一起，压力机上滑块带动左、右凸模向下挤压毛坯，形成初步较短筒壁；
[0009]第二步:左凸模、右凸模向左右各自运动，左凸模、右凸模的头部工作带压入筒壁，压入量不要大；
[0010]第三步:旋转凹模，凹模带动毛坯璇转，左凸模、右凸模的头部工作带对毛坯形成挤旋作用，左凸模、右凸模左右继续运动，加大压入量，同时凹模带动毛坯不停旋转，挤旋出较深的退刀槽；
[0011]第四步:左凸模、右凸模停止水平方向分离运动，压机滑块工作下行带动左凸模、右凸模再次挤压毛坯，同时凹模继续旋转，在凹槽的筒壁部分组织纤维方向产生螺旋环绕分布，形成斜向纤维组织的筒壁；
[0012]第五步:凹模停止转动，左凸模向右，右凸模向左，合并，达到环筋的内径尺寸，左凸模、右凸模运动停止；
[0013]第六步:合并后的左凸模、右凸模整体下行，挤压毛坯，下行行程达到内筋的厚度，凹模同时转动，形成筋部斜向纤维组织；
[0014]第七步:左凸模、右凸模缓慢分开，每次压入量不要大，要与凹模旋转速度匹配，凹模同时转动，达到凹槽深度；
[0015]第八步:挤旋完成后，左凸模、右凸模收拢，做好脱模准备；
[0016]第九步:左凸模、右凸模由压力机上滑块带动上行，压力机下顶出缸作用顶杆，把挤压件从凹模中顶出，完成一个挤压件由挤旋工艺制造全过程。
[0017]本发明是一种在双动压力机上制造带水平内环筋和内环形凹槽的筒体的和挤旋成形方法，同时筒体纤维组织方向是螺旋分布的、斜向的，提高晶粒组织变形量和形变方向(传统筒体反挤压纤维方向是轴向)，提高挤压件横向和纵向综合性能，提高挤压产品寿命，作为关重件使用。
【附图说明】
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[0018]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0019]图1是传统反挤压筒体示意图；
[0020]图2是传统挤压内环高筋时需要切削的筒壁余量示意图；
[0021]图3是传统反挤压筒体纤维方向示意图；
[0022]图4是筒体各项同性的高强度螺旋纤维方向示意图；
[0023]图5是本发明的筒形件的内横筋挤压模具装配图；
[0024]图6是本发明的左右凸模下行挤压毛坯示意图；
[0025]图7是本发明的左凸模向左运动及右凸模向右运动示意图；
[0026]图8是本发明的左右凸模左右步进及凹模带毛坯旋转示意图；
[0027]图9是本发明的左右凸模下行挤压毛坯及凹模同时旋转示意图；
[0028]图10是本发明的左右凸模水平方向回缩及合并示意图；
[0029]图11是本发明的左右凸模整体下行挤压毛坯示意图；
[0030]图12是本发明的左右凸模缓慢分开及凹模同时旋转示意图；
[0031]图13是本发明的凹模停止转动及左右凸模相向运动合并示意图；
[0032]图14是本发明的左右凸模上行，挤旋件被顶出示意图；
[0033]图15是不同宽度、不同深度多内筋、多凹槽筒体剖面图；
[0034]图16是本发明挤压压筒体纤维方向示意图。
【具体实施方式】
[0035]如图5所示，一种筒形件的内横筋挤压模具，包括上模座30、双动压力机穿孔缸接头32、楔块31、左凸模35、右凸模36、左凸模固定板33、右凸模固定板39、左推拉固定板的液压缸37、右推拉固定板的液压缸38、凹模40、限位器43、下模座44、止推轴承板45、钢珠轴承架47、钢珠48、弹簧49、转动装置42，左凸模35、右凸模36分别通过左凸模固定板33、右凸模固定板39安装在上模座30上，左凸模固定板33、右凸模固定板39可在上模座30上左右滑动，左推拉固定板的液压缸37 —端固定在上模座30上，另一端固定在左凸模固定板33上，右推拉固定板的液压缸38 —端固定在上模座30上，另一端固定在右凸模固定板39上，左凸模35和右凸模36相对的侧壁为斜面351、361，楔块31嵌置在左凸模35和右凸模36的斜面351、361之间，楔块31上接双动压力机穿孔缸接头32，双动压力机穿孔缸接头32从上模座30中部通孔30中穿出；凹模40通过限位器43固定在下模座44上，凹模40与下模座44之间装有止推轴承板45，转动装置42带动凹模40在下模座44上实现转动，钢珠轴承架47设置在下模座44上，钢珠轴承架47设有容置腔471，弹簧49放置在容置腔471内，钢珠48亦设置在容置腔471中，钢珠48的上端抵靠在凹模40的底部，钢珠48的下端抵靠弹簧49，凹模40通过弹簧49在下模座44上实现上下浮动，浮动高度受限位器43所限制。
[0036]所述的转动装置42，包括大齿轮422、小齿轮421、大皮带轮420、小皮带轮423、齿嵌离合器424、电机425，大齿轮422套置在凹模40的外周401上，大齿轮422与小齿轮421啮合，电机425通过齿嵌离合器424、小皮带轮423、大皮带轮420带动小齿轮421转动，从而带动凹模40在下模座44上旋转。
[0037]所述的左凸模固定板33、右凸模固定板39通过截面是T形槽导向配合结构在上模座30上。
[0038]所述的限位器43的径向凸设有圆环431，凹模40的外周401凸设有环形筋条402，限位器43套置在凹模40的外周401，圆环431置于环形筋条402上方，将凹模40限制在下模座44上。
[0039]所述的圆环431与环形筋条402的相接触面设有油环形油槽432。
[0040]所述的下模座44上设有圆形凹腔441，凹模40的下部嵌置在圆形凹腔441中，止推轴承板45、钢珠轴承架47亦设置在圆形凹腔441中，圆形凹腔441的侧壁上设有环形油沟 442。
[0041]所述的凹模40中部设有模腔403，工件9放置在模腔403中，模腔403的底部和下模座44均设有顶杆通孔50，顶杆51穿套在顶杆通孔50中。
[0042]为保证挤旋工艺实施，筒形件的内横筋挤压模具需装置在双动压力机上，具体模具各部分工作原理分述如下:
[0043](I)、可以左右水平运动的左、右凸模35、36:左、右凸模35，36分别固定在各自左、右凸模固定板33、39上，左、右凸模固定板33、39与上模座3截面是T形槽导向结构配合，左推拉固定板的液压缸37推拉左凸模固定板33实现左凸模35水平开合运动；同理右推拉固