>[0041 ]
[0042] 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， f1表示对括号内的数值向上取整。
[0043] 进一步的，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% ;圆筒形预制件4每旋转一周，社轮3沿径 向进给的距离《0. 5mm;上内主轴1和下主轴5的转速为50化pm~80化pm，在该转速下，旋 压效果好；所述旋轮高度比上外主轴轴向压缩后筒形件筒壁部分高度小0. 5mm。
[0044] 进一步的，各道次旋压后筒壁的厚度与高度采用如下方式计算获得： W45] 首先按照k取最小值，即k= 0. 7计算出N(N> 1)的值，如果N不是整数，则向上 取整；然后再根据N值计算出k值。
[0046] N值确定后计算具体的k值
阳047] N和k值确定后，则第η (1《η《脚次增厚后的筒壁厚度为：
[0048]当η= 1时，ti、h期为最终零件的厚度tW与高度hW，即ti=tW，hi=hΝ
[0049] 当n〉l时，第η次圆筒件筒壁高度按照如下方式计算：
[0053] 式中，h。为筒形件的筒壁高度，h1为圆筒件经1次轴向压缩后的筒壁高度，h。为圆 筒件经η次轴向压缩后的筒壁高度，VI终的筒壁高度，t。为圆筒筒壁初始厚度，11为第1 次增厚后筒壁的厚度，t。为第η次增厚后筒壁的厚度，tW为圆筒筒壁最终厚度，d为圆筒筒 壁内径。
[0054] 图2(a)~（e)所示为本发明的一个具体实施例，本实施例中圆筒形预制件4的材 料为20号钢，筒壁初始厚度为te= 3mm，旋压成形后筒壁最终厚度tw= 8mm，圆筒筒壁内径 d= 250mm，筒壁最终高度hw= 20mm。
[0055] 计算需要旋压的道次N(N>1) W及各道次旋压后筒壁的厚度与高度：
[0056] 首先按照k取最小值，即k= 0. 7计算出N的值，如果N不是整数，则向上取整，然 后再根据N值计算出k值。
[0057] 本实施例中，因戈
故
，即需要经过4道次增厚。
[0058] 根据N值确定具体的k值，
'
[0059] N和k值确定后，确定圆筒形预制件的筒壁高度h。：
[0060] h〇= [ (250巧X 8) 2-2502] X 20/ [ (250巧X 3) 2-2502] = 54. 387 ;
[0061] 第一次筒壁增厚后筒壁的厚度ti与高度h1分别为：
[0062]
[0063] hi = 0. 9 X 54. 387 = 48. 949mm。
[0064] 第二次筒壁增厚后筒壁的厚度t2与高度h 2分别为： 阳0化]
[0066] h2= 0.化〇kni= 0.9X54. 387X0. 742 2 1= 36. 322mm。
[0067] 第Ξ次筒壁增厚后筒壁的厚度t3与高度h3分别为
[0068]
[0069]h3= 0. 9X54. 387X0. 742 3 1= 26. 953。
[0070] 第四次筒壁增厚后筒壁的厚度t4与高度h 4分别为
[0071] *4=tN= 8;h4=hN=20。
[0072] 本实施例的成形系统如图3所示，该系统包括一个上内主轴1、上外主轴2、下主轴 5,第一圆柱形社轮3-1，第二圆柱形社轮3-2,第Ξ圆柱形社轮3-3,第四圆柱形社轮3-4,在 成形过程中，筒形预制件4被上内主轴1和下主轴5夹持住后，随主轴旋转，此时圆柱形社 轮3-1沿主轴1径向进给，直至将预制筒形件4筒壁部分旋压增厚到ti后沿原路径退出， 然后上内主轴1、上外主轴2、下主轴5停止旋转；然后上外主轴2、筒形预制件4、上内主轴 1、下主轴5分别与第二圆柱形社轮3-2、第Ξ圆柱形社轮3-3、第四圆柱形社轮3-4依次执 行与上一过程相同的动作，直至将板料成形部分增厚至t4。
[0073] 本领域的技术人员容易理解，W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W 限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 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： 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)将所述圆筒形预制件（4)夹紧； 2) 接着将套装在所述上内主轴（1)外部的上外主轴（2)下行，压缩所述圆筒形预制件 (4)的筒壁后固定不动； 3) 然后使所述上内主轴（1)、上外主轴（2)、圆筒形预制件（4)和下主轴（5) -同旋转， 并使圆柱形乳轮（3)沿所述圆筒形预制件（4)的径向进给，以实现所述圆筒形预制件（4) 筒壁的增厚； 4) 重复步骤2)和3)实现所述圆筒形预制件（4)筒壁的N道次增厚，以制备获得圆筒 件，其中，所述N道次的具体确定方法如下：其中，tN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，丨1: 表示对括号内的数值向上取整。2. 如权利要求1所述的圆筒件筒壁旋压增厚方法，其特征在于，所述圆筒形预制件（4) 每旋转一周，所述乳轮（3)沿径向进给的距离< 0. 5_。3. 如权利要求1或2所述的圆筒件筒壁旋压增厚方法，其特征在于，所述上内主轴（1) 和下主轴（5)的转速为500rpm~800rpm。4. 如权利要求1或2所述的圆筒件筒壁旋压增厚方法，其特征在于，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： 1) 采用式⑴计算获得k值，k为圆筒件筒壁轴向压缩比：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1 <η<N: 2. 1)当η= 1 时，t!=tN，1^=hΝ; 2.2)当n>l时，h0= [(d+2tN)2-d2]hN/[(d+2t0)2-d2];式中，h。为圆筒件筒壁初始高度，hn为圆筒件经n次轴向压缩后的筒壁高度，hN圆筒件 筒壁最终高度，t。为圆筒件筒壁初始厚度，tn为圆筒件第η次增厚后筒壁的厚度，tN为圆筒 件筒壁最终厚度，d为圆筒件筒壁内径。5. 如权利要求4所述的圆筒件筒壁旋压增厚方法，其特征在于，第一道次增厚，圆筒 件筒壁轴向压缩比k多90% ;第二道次以及第二道次以后的增厚，圆筒件筒壁轴向压缩比k彡 70%〇
【专利摘要】本发明公开了一种圆筒件筒壁旋压增厚方法，其包括如下步骤：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；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；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，并使圆柱形轧轮沿所述圆筒形预制件的径向进给；重复上述步骤实现圆筒形预制件筒壁的N道次增厚，以制备获得圆筒件。本发明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。
【IPC分类】B21D22/18, B21C51/00, B21D22/16
【公开号】CN105290188
【申请号】CN201510822824
【发明人】王新云, 金俊松, 邓磊
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月23日