一家专注流体压力成形技术
【作 者】 马世成;王东坡;汪宇羿;赵文龙;吾志岗
【引 言】
筒形件外旋压是旋轮位于筒形毛坯外 对毛坯进 行旋压的工艺 ，是将短而厚的筒形毛坯装在芯模上，在旋转过程中，通过旋轮的运动对毛坯施加 以较大的 径向力 、轴向力 ，变形属稳态逐点变形 ，成形范围小， 未成形部分不易失稳 。毛坯经过塑性变形成形为薄壁 长筒形件，旋压过程见图 1。 筒形件的强力外旋压[1-2 ]有 2种基本变形方式 ： 正旋和反旋[3]。正旋时，材料的流动方向与旋轮的运 动方向相 同，旋压毛坯需带底 ，芯模长度大于工件长 度 ；反旋时 ，材料的流动方 向与旋轮的运动方向相反 ，旋压毛坯无需带底 ， 模长度可小于工件长度 。
针对超长筒形件旋压成形 ，采用上述正旋和反旋的工艺方法还存在一些技术难点，如超长筒形件在旋压过程中存在很大的扭转变形 ，超长 (长 度≥4000 mm )工件 由于自重会产生弯曲变形 ，由于旋压模具很长 ，会导致工件低头 、振动、脱模及制造困难等问题[4-5]。为此 ，文中提出筒形同步旋转张力旋压新技术来解决超长筒形件制造中存在的上述技术难题，为了实现全新的旋压工艺技术，就需要研制功能与之配的旋压成形设备 [6]。 目前未见国内关于超长筒形件 同步旋转张力旋压设 备研究的相关报道 ，德国研制的超长旋压设备与传统的外旋压设备机构一样 ，只是加大了纵向行程以及增加了芯模及工件的支撑装置 [7]。在现有国内旋轮强力旋压设备研制基础上，新研制的设备采用整体框架结构 、纵向双丝杠驱动[8]、双主轴箱等机构，并引入了浮动芯模 、在线检测、工件轴向牵引力和件两端同步旋转等技术，以解决超长筒形件弯曲变形、扭转变形 、刚度不足及超长芯模制造困难等技术难题。
【结 论】
超长筒形件旋压设备是一种新研制的、具有独立自主知识产权的旋压成形装备 ，该设备采用了双层整体框架结构、浮动芯模、并引入了工件轴向牵引力和两端同步旋转等技术，因此 ，设备具有下列功能特点。
1)主要用于超长筒形件、带小锥度、带外加强筋等筒形件的强力旋压整体成形，解决了现有旋压设备难以旋制超长筒形件的技术难题 。采用这种新的旋压成形设备和工艺技术，可以旋制超长(长度≥ 6000mm)和大直径的特薄壁筒形件 ，满足超长和薄壁件的旋压成形需求。
2)该设备具有任何一台单主轴的数控强力三旋轮设备的功能，可以实现筒形件的正旋、反旋等工艺方式。
3)该设备 采用浮动芯模结构 ，解决了大直径、超长芯模难制造及工件脱模困难等问题，解决了由于芯模自重和过长导致的在工作过程中低头、振动等难题。
4)工件两端连接2个主轴可使工件同步旋转，能使工件边旋转边移动 ；工件两端受牵引力纵向移动，就可以实现张力正旋和张力反旋等工艺方法，满足工件旋压工艺的需求。
以下是正文：
