一种圆筒件筒壁旋压增厚方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于旋压增厚技术领域，更具体地，设及一种圆筒件筒壁旋压增厚方法。
【背景技术】
[0002] 旋压是一种成形金属空屯、回转体件的工艺方法，其广泛应用于成形回转体筒形 件、管形件或盘形件，其工艺过程为在巧料随模具旋转或旋压工具绕巧料旋转中，旋压工具 与巧料相对进给，从而使巧料受压并产生连续、逐点的变形。旋压包含普通旋压和变薄旋 压，在旋压产品中，尤其是在旋压齿盘或链轮产品中，常常需要边缘增厚，通过旋压边缘增 厚可获得满足条件的产品。
[0003] 现有技术中对于旋压增厚技术已有了一定研究，如W09622847A、US6925713BW及CN1144497A公开了一种采用V形型槽社轮进行旋压增厚的方法，其经多次旋压将圆形 板料边缘旋压增厚成V形，随着旋压道次的增加，V形型槽的张角越来越大，最后旋压成矩 形；该方法在增加厚度较小时，需要经多次旋压，再由V型转变为矩形时，如果巧料偏小， 容易导致轮缘外侧充填不饱满，从而形成废品，下料过足，则会引起旋社径向力过大，提高 了主轴的承载要求，加速了主轴的磨损，因此下料苛刻，且对社轮的形状有诸多要求。又如 CN102009112B公开了一种圆形板料环形外缘增厚方法，其在圆形板料外缘设置N个具有矩 形开口的社轮，成形后板料外缘的形状和尺寸由社轮的矩形开口决定，因此该方法对于社 轮的形状和尺寸具有特殊要求，需根据板料外缘的形状和尺寸专口设计社轮的矩形开口， 成形较为复杂，设备成本高。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的W上缺陷或改进需求，本发明提供了一种圆筒件筒壁旋压增厚方 法，其中结合圆筒件筒壁的特点，相应设计了用于增厚其圆环形外缘的旋压增厚方法，其利 用旋压机上外主轴和圆柱形社轮的配合，通过多道次旋压实现筒形件筒壁的逐渐增厚，解 决筒壁比筒底厚的筒形件的成形问题，适合于直径较大而筒壁不高且厚度较筒底厚的筒形 件成形。
[0005] 为实现上述目的，本发明提出了一种圆筒件筒壁旋压增厚方法，其特征在于，该方 法包括如下步骤：
[0006] 1)首先将待增厚的圆筒形预制件置于旋压机的下主轴上，通过旋压机的上内主轴 和下主轴将所述圆筒形预制件夹紧；
[0007] 2)接着将套装在所述上内主轴外部的上外主轴下行，压缩所述圆筒形预制件的筒 壁后固定不动；
[0008] 3)然后使所述上内主轴、上外主轴、圆筒形预制件和下主轴一同旋转，并使圆柱形 社轮沿所述圆筒形预制件的径向进给，W实现所述圆筒形预制件筒壁的增厚；
[0009] 4)重复步骤2)和3)实现所述圆筒形预制件筒壁的N道次增厚，W制备获得圆筒 件，其中，所述N道次的具体确定方法如下：
[0010]
[0011] 其中，tw为圆筒件筒壁最终厚度，t。为圆筒件筒壁初始厚度，d为圆筒件筒壁内径， Γ1表示对括号内的数值向上取整。
[0012] 作为进一步优选的，所述圆筒形预制件每旋转一周，所述社轮沿径向进给的距离 《0. 5mm。
[0013] 作为进一步优选的，所述上内主轴和下主轴的转速为50化pm~80化pm。
[0014] 作为进一步优选的，所述N道次中各道次增厚后筒壁的厚度与高度，采用如下方 式进行计算：
[001引 1)采用式（1)计算获得k值，k为圆筒件筒壁轴向压缩比：
[0016]
[0017] 2)根据所述N和k值，计算第η道次增厚后筒壁的厚度和高度，其中l《n《N:
[0022] 式中，h。为圆筒件筒壁初始高度，h。为圆筒件经η次轴向压缩后的筒壁高度，hW圆 筒件筒壁最终高度，t。为圆筒件筒壁初始厚度，t。为圆筒件第η次增厚后筒壁的厚度，tW为 圆筒件筒壁最终厚度，d为圆筒件筒壁内径。
[0023] 作为进一步优选的，第一道次增厚，圆筒件筒壁轴向压缩比k> 90% ;第二道次W 及第二道次W后的增厚，圆筒件筒壁轴向压缩比k> 70%。
[0024] 总体而言，通过本发明所构思的W上技术方案与现有技术相比，主要具备W下的 技术优点：
[00巧]1.本发明通过外上主轴和圆柱形社轮的相互配合，在上外主轴轴向压缩筒壁后， 一个社轮沿径向进给娠压后并退出，接着上外主轴再次轴向压缩筒壁，下一个社轮沿径向 进给娠压后并退出，依次增厚筒形件的筒壁，通过多道次旋压实现筒形件筒壁的逐渐增厚， 解决筒壁比筒底厚的筒形件的成形问题，适合于直径较大而筒壁不高且厚度较筒底厚的筒 形件成形。
[00%] 2.本发明对筒形件的增厚道次进行研究和设计，获得道次的具体确定公式，为多 道次旋压的道次选取提供依据；此外，采用本发明的方法只需一台双轴的旋压机即可实现， 社轮无需设计凹槽或矩形开口，结构简单，寿命高，成形过程中只需一次定位，采用本发明 方法制备产品具有强度高，操作简单，效率高，节材节能的优势。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明的成形原理图；
[0028]图2 (a)是本发明实施例的筒形件初始示意图；
[0029] 图2化）是本发明实施例的筒形件第一次轴向压缩和增厚后示意图；
[0030]图2(c)是本发明实施例的筒形件第二次轴向压缩和增厚后示意图；
[0031] 图2(d)是本发明实施例的筒形件第Ξ次轴向压缩和增厚后示意图；
[0032]图2(e)是本发明实施例的筒形件第四次轴向压缩和增厚后示意图；
[0033] 图3是用于旋压增厚筒形件筒壁的四道次旋压增厚系统。
【具体实施方式】
[0034] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并 不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所设及到的技术特征只要 彼此之间未构成冲突就可W相互组合。
[0035] 本发明成形原理如图1所示：圆筒形预制件4置于下主轴5上，上内主轴1下行， 与下主轴5将圆筒形预制件4夹紧，上外主轴2沿圆筒形预制件4的轴向下行压缩预制筒 形件4的筒壁一定距离后固定不动，然后上内主轴1、上外主轴2、预制筒形件4和下主轴5 一同旋转，圆柱形社轮3沿径向进给将圆筒形预制件4筒壁增厚，增厚分为N道次进行，N次 增厚配备N个社轮3,上外主轴2和N个社轮3依次动作，上外主轴2轴向压缩筒壁后，一个 社轮沿径向进给娠压后并退出，接着上外主轴2再次轴向压缩筒壁，下一个社轮沿径向进 给娠压后并退出，依次增厚筒形件的筒壁，每次旋压后，筒壁部分厚度增加，外径增大，高度 减小。采用本发明旋压增厚时，对于塑性较好的材料，如〇8AU可直接用于旋压；对于塑性 较差的材料，如45钢则需要先进行球化退后再进行旋压增厚。
[0036] 更为具体的，本发明的圆筒件筒壁旋压增厚方法，主要包括如下步骤：
[0037] 1)首先将待增厚的圆筒形预制件4置于旋压机的下主轴5上，通过旋压机的上内 主轴1和下主轴5将圆筒形预制件4夹紧；
[0038] 2)接着将套装在上内主轴1外部的上外主轴2下行，压缩圆筒形预制件4的筒壁 一定距离后固定不动；
[0039] 3)然后使上内主轴1、上外主轴2、圆筒形预制件4和下主轴5 -同旋转，并使圆柱 形社轮3沿圆筒形预制件4的径向进给，W实现圆筒形预制件4筒壁的增厚；
[0040] 4)重复步骤2)和3)实现圆筒形预制件4筒壁的N道次增厚，W制备获得圆筒件， 所述N道次的具体确定方法如下：