一種圓形板料環(huán)形外緣的加熱旋壓增厚方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于圓形板料外緣增厚技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種圓形板料環(huán)形外緣的加熱旋壓增厚方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)械、汽車(chē)等傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展以及節(jié)能減排、輕量化生產(chǎn)的社會(huì)需求越來(lái)越高,不等厚零件在能滿(mǎn)足定制化需求的同時(shí)節(jié)材節(jié)能,得到了越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。例如薄輻板厚輪緣盤(pán)形件,其厚壁化的環(huán)形周壁便于銑出具有充分強(qiáng)度和齒厚零件;同時(shí),由于其輻板壁薄,在制造時(shí)還能有效節(jié)省材料、減輕零件重量,特別適合于制造汽車(chē)零部件,如發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)圓盤(pán)等。
[0003]目前,圓形板料局部增厚的方式主要有兩種。一種是板料沖鍛復(fù)合成形,如李雪松等研究了汽車(chē)離合器襯套的沖鍛成形工藝,其通過(guò)改變模具形狀,增加聚料工序,減小最終的沖鍛成形載荷,在沖出底部中心孔的同時(shí)使孔外側(cè)邊緣厚度增大;夏巨諶等開(kāi)發(fā)了一種飛輪盤(pán)溫沖鍛成形技術(shù),其采用正向拉深、然后將底部反向拉深、沖孔并翻孔,最后對(duì)反向拉深和翻孔區(qū)的金屬進(jìn)行斜面型腔鍛造增厚,以期得到增厚的側(cè)壁。另一種是旋壓成形,如夏琴香等開(kāi)發(fā)了一種側(cè)壁增厚多楔帶輪的旋壓成形工藝,其將拉深件通過(guò)預(yù)成形、腰鼓成形、增厚及整形四個(gè)工步旋壓成形為多楔帶輪;又如CN201010518349.6公開(kāi)的一種圓形板料環(huán)形外緣增厚方法,該方法為圓形板料多道次旋壓增厚成形薄輻板厚輪緣盤(pán)形件的新工
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[0004]根據(jù)現(xiàn)有的圓形板料局部增厚方法可以看到,沖鍛復(fù)合成形工藝的模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且往往受到零件結(jié)構(gòu)和模具載荷的限制而難以做到單工序整體成形不等厚零件;而目前的旋壓成形雖然減小了所需成形力和設(shè)備噸位,但仍需多道次工序才能達(dá)到板件局部增厚需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求,本發(fā)明提供了一種圓形板料環(huán)形外緣的加熱旋壓增厚方法,其中結(jié)合圓形板料環(huán)形外緣自身的特點(diǎn),利用加熱以提高金屬塑性,利于金屬流動(dòng)成形的優(yōu)勢(shì),解決現(xiàn)有圓形板料局部增厚方法存在的成形力大,成形道次過(guò)多的問(wèn)題,適用于飛輪齒圈制坯,皮帶盤(pán)制坯等圓盤(pán)形或環(huán)形零件的外緣增厚。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的,按照本發(fā)明的一方面,提出了一種圓形板料環(huán)形外緣的加熱旋壓增厚方法,其特征在于,包括對(duì)所述圓形板料環(huán)形外緣進(jìn)行加熱的步驟和對(duì)其進(jìn)行旋壓增厚整體成形的步驟,其中,所述加熱步驟是指在整個(gè)成形過(guò)程中利用加熱噴槍對(duì)所述圓形板料環(huán)形外緣進(jìn)行加熱,使其溫度保持在奧氏體轉(zhuǎn)變溫度以上;所述旋壓增厚整體成形步驟是指利用具有環(huán)形乳槽的旋壓輪徑向進(jìn)給擠壓加熱后的所述圓形板料環(huán)形外緣,以實(shí)現(xiàn)單道次大增厚比增厚成形;所述加熱噴槍和旋壓輪相互配合以不斷增厚被加熱的圓形板料環(huán)形外緣。
[0007]按照本發(fā)明的另一方面,提出了一種圓形板料環(huán)形外緣的加熱旋壓增厚方法,其特征在于,具體通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0008]I)將待增厚的圓形板料裝卡到旋壓機(jī)夾具上,保持所述圓形板料的中心線(xiàn)與所述旋壓機(jī)的主軸中心線(xiàn)重合,將加熱噴槍和具有環(huán)形乳槽的旋壓輪置于旋壓起點(diǎn)處,使所述圓形板料的環(huán)形外緣位于所述旋壓輪的環(huán)形乳槽內(nèi),所述加熱噴槍、圓形板料及旋壓輪互不干涉;
[0009]2)啟動(dòng)所述旋壓機(jī),使所述圓形板料隨旋壓機(jī)主軸旋轉(zhuǎn),然后利用所述加熱噴槍加熱所述圓形板料環(huán)形外緣的上下端面,同時(shí)結(jié)合紅外線(xiàn)測(cè)溫儀對(duì)所述圓形板料環(huán)形外緣進(jìn)行溫度檢測(cè),保證環(huán)形外緣溫度保持在奧氏體轉(zhuǎn)變溫度以上;
[0010]3)控制所述旋壓輪使其沿所述圓形板料徑向進(jìn)給擠壓圓形板料的環(huán)形外緣,在所述旋壓輪進(jìn)給的同時(shí),所述加熱噴槍也沿著所述圓形板料的徑向移動(dòng),以加熱環(huán)形外緣增厚區(qū)域確保其溫度始終高于奧氏體轉(zhuǎn)變溫度;
[0011 ] 4)當(dāng)所述旋壓輪外緣與所述旋壓機(jī)夾具的外緣接觸時(shí),完成整個(gè)旋壓增厚過(guò)程。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選的,所述旋壓輪的進(jìn)給速度與所述加熱噴槍的移動(dòng)速度為180mm/min ?300mm/mino
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選的,所述旋壓機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速為250rpm?500rpm。
[0014]總體而言,通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比,主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
[0015]1.本發(fā)明利用加熱和旋壓增厚步驟的相互配合,使得圓形板料在加熱的同時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)形邊緣的逐步增厚,提高了金屬塑性,有利于金屬流動(dòng),成形力小,可以將單道次增厚比提高到2.5以上,且成品強(qiáng)度高,質(zhì)量好,解決了現(xiàn)有圓形板料局部增厚方法存在的成形力大,成形道次過(guò)多的問(wèn)題,可用于飛輪齒圈制坯,皮帶盤(pán)制坯等圓盤(pán)形或環(huán)形零件的外緣增厚。
[0016]2.采用本發(fā)明制造飛輪盤(pán)時(shí)可將齒圈坯料與連接盤(pán)整體成形,然后通過(guò)機(jī)械加工或者乳齒成形齒圈,相比齒圈和連接盤(pán)的焊接成形而言產(chǎn)品強(qiáng)度高,質(zhì)量穩(wěn)定;此外,本發(fā)明所需旋壓機(jī)噸位小,旋壓輪模具簡(jiǎn)單,不需要大型壓力機(jī)及沖鍛模具,減少了制造成本和模具擺放空間。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是圓形板料示意圖;
[0018]圖2是本發(fā)明的成形原理圖;
[0019]圖3 (a)?3 (b)是本發(fā)明圓形板料外徑為D1時(shí)的實(shí)施例圖;
[0020]圖4 (a)?4 (b)是本發(fā)明圓形板料外徑為D2時(shí)的實(shí)施例圖;
[0021]圖5 (a)?5 (b)是本發(fā)明圓形板料外徑為03時(shí)的實(shí)施例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。此外,下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0023]本發(fā)明的一種圓形板料環(huán)形外緣的加熱旋壓增厚方法,其主要包括對(duì)圓形板料環(huán)形外緣進(jìn)行加熱的步驟和對(duì)圓形板料環(huán)形外緣進(jìn)行旋壓增厚整體成形的步驟,其中,加熱步驟是指在整個(gè)成形過(guò)程中利用加熱噴槍對(duì)圓形板料環(huán)形外緣加熱,使其溫度保持在奧氏體轉(zhuǎn)變溫度以上;旋壓增厚整體成形步驟是指利用具有環(huán)形乳槽的旋壓輪徑向進(jìn)給擠壓圓形板料環(huán)形外緣,以實(shí)現(xiàn)單道次大增厚比增厚;加熱噴槍和旋壓輪相互配合以不斷增厚被加熱的圓形板料環(huán)形外緣。
[0024]下面將具體解釋本發(fā)明的圓形板料環(huán)形外緣的加熱旋壓增厚方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
[0025]—種圓形板料環(huán)形外緣的加熱旋壓增厚方法,其具體通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)(本實(shí)施例采用的圓形板料如圖1所示,厚度t。= 2?3mm,外徑D〈500mm,內(nèi)徑d〈100mm):
[0026]I)將待增厚的圓形板料2置于旋壓機(jī)的下主軸3上