專利名稱：一種基于旋壓成型制坯的圓筒卷制成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬圓筒鈑焊成形技術(shù)領(lǐng)域，是一種在無合適尺寸規(guī)格板料可供市采的情況下，借用現(xiàn)有旋壓芯模將鍛件旋壓成旋壓圓筒坯料，后通過銑削加工、卷焊成形加工圓筒的工藝方法。
背景技術(shù)：
在金屬圓筒成形制造過程中，圓筒一般采用旋壓成型或卷焊成形。圓筒旋壓成型需采用鍛件坯料、利用旋壓芯模等旋壓工裝旋壓而成；圓筒卷焊成形是采用板料卷制后焊接而成。由于旋壓芯模等旋壓工裝一次性投入經(jīng)費較高，在技術(shù)狀態(tài)尚不成熟、研制數(shù)量較少的產(chǎn)品生產(chǎn)中，圓筒成形多采用板料經(jīng)卷焊成形。而由于產(chǎn)品生產(chǎn)量小、所需圓 筒板料少等原因，圓筒卷焊所需板料定制、采購困難，無法滿足產(chǎn)品的研制進度需求。
鑒于此，對于批量小的產(chǎn)品圓筒成形采用了旋壓與卷焊配合的成形方法，即采用鍛件毛坯，利用現(xiàn)有的旋壓模胎旋壓出與所需圓筒等壁厚的旋壓圓筒坯料，再對旋壓圓筒坯料通過銑削、卷焊工藝加工出所需圓筒。
傳統(tǒng)卷焊圓筒的成形采用如下方案按展料尺寸在水平板料上劃線，通過剪邊或刨邊、刨坡口后，采用卷板機進行卷彎，然后采用焊接手段使圓筒合口，進行校形后完成圓筒成形，其工序為劃線一下料一刨邊一卷焊一校圓。
因此，利用旋壓圓筒坯料進行圓筒成形，首先須將旋壓圓筒坯料采用氣割方法切開展平形成水平板料，才能進行后續(xù)的加工，對于強度要求高的產(chǎn)品圓筒，其材料采用了高強鋼、超高強度鋼，該產(chǎn)品材料經(jīng)過氣割工序后，需對材料進行退火處理。
所以，對于利用旋壓圓筒坯料成形圓筒的傳統(tǒng)工序應(yīng)為氣割一(退火一)展平一劃線一下料一刨邊一卷焊一校圓(見圖1)，工序繁瑣，成本較高，同時在超高強度鋼旋壓圓筒坯料展平過程中存在操作方面的不安全因素。發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的工序繁瑣，成本較高，操作中存在不安全因素的不足，本發(fā)明提出了一種基于旋壓成型制坯的圓筒卷制成形方法。
本發(fā)明的具體步驟是
第一步,確定圓筒板料外型面的弧長彳L :所述弧長彳L為圓筒板料的寬度；通過公式(I)得到旋壓圓筒坯料外型面的弧長彳L0
= (d_ ^Ρπ( I)D-1
其中■廣L為旋壓圓筒坯料外型面弧長；D為旋壓圓筒坯料外徑；t為旋壓圓筒坯料壁厚；d為圓筒外徑，該圓筒的筒壁厚度與旋壓圓筒坯料的壁厚相同。
第二步，在旋壓圓筒坯料上劃線所述在旋壓圓筒坯料上劃線是確定所成形圓筒板料的尺寸，其具體過程是；在旋壓圓筒坯料外圓周表面沿該旋壓圓筒坯料的周向劃出弧線，該弧線的長度=彳L。沿旋壓圓筒坯料的長度方向在該旋壓圓筒坯料的表面做兩條與該旋壓圓筒坯料的中心線平行的直線，并且該兩條直線分別過所述弧線的一端，通過所述的弧線和兩條直線在旋壓圓筒坯料的圓周表面構(gòu)成的弧形區(qū)域即為所成形圓筒板料的尺寸；
第三步，成形圓筒板料沿在旋壓圓筒坯料圓周表面所劃定的圓筒板料的尺寸下料，得到弧形的板料。
第四步，卷制圓筒所述卷制圓筒是，將得到弧形板料通過常規(guī)的卷板方法制成為圓筒。對得到的圓筒的接縫處進行對接焊。
第五步，對圓筒進行校圓通過常規(guī)方法對圓筒進行校圓，完成圓筒成形。
本發(fā)明中，采用“等中徑”法計算出成形外徑為d的圓筒時所需的外徑為D的旋壓圓筒坯料外型面弧長尺寸彳L，并在旋壓圓筒坯料外圓周表面沿該旋壓圓筒坯料的周向劃出一段弧線，弧長尺寸為彳L，沿旋壓圓筒坯料的長度方向在該旋壓圓筒坯料L的表面做兩條與該旋壓圓筒坯料的中心線平行的直線，并且該兩條直線分別過所述弧線的一端，通過所述的弧線和兩條直線在旋壓圓筒坯料的圓周表面構(gòu)成^LXlXt的弧形區(qū)域(見圖3)， 并通過機加方式下料，形成了卷制圓筒所需的弧形板料。
本發(fā)明中圓筒的筒壁厚度與旋壓圓筒坯料的壁厚相同，圓筒的最終成形長度小于或等于旋壓圓筒坯料的長度，旋壓圓筒坯料的旋壓長度可根據(jù)圓筒要求而定，如圓筒長度要求過大，可采取多件圓筒環(huán)縫對接焊接加長的方法。
本發(fā)明與傳統(tǒng)圓筒成形相比，在用料方面避免了采購整張板料帶來的浪費；在加工方面省去了展平、下料、刨邊等工序，極大的優(yōu)化了加工過程，節(jié)約了成本。
圖1是本發(fā)明的流程圖2為在旋壓圓筒坯料上劃成型圓筒所需弧長尺寸銑削線示意圖。
圖3為旋壓圓筒坯料上按成形圓筒所需弧長尺寸銑削后弧板示意圖。
圖4為銑削弧板卷焊后圓筒成形示意圖。
具體實施方式
實施例一
本實施例是一種基于旋壓成形制坯的圓筒卷制成形方法。
所成形的圓筒的外徑d=1200mm,厚度t=5. 4mm,長度l=1950mm,是采用外徑 D=2000mm,厚度t=5. 4mm,長度l=1950mm的旋壓圓筒坯料成形，圓筒材料為30Cr3SiNiMoVA。 其具體實施過程如下
第一步，確定圓筒板料外型面的弧長。所述弧長彳L為圓筒板料的寬度。
通過公式(I)得到旋壓圓筒坯料外型面的弧長彳L0
其中 廣L為旋壓圓筒坯料外型面弧長；D為旋壓圓筒坯料外徑；t為旋壓圓筒坯料壁厚；d為圓筒外徑，該圓筒的筒壁厚度與旋壓圓筒坯料的壁厚相同。本實施例中，圓筒外徑d=1200mm，旋壓圓筒坯料外徑D=2000mm，旋壓圓筒坯料壁厚t=5. 4mm，旋壓圓筒坯料長度 I =1 QSOmnin
第二步，在旋壓圓筒坯料上劃線所述在旋壓圓筒坯料上劃線是確定所成形圓筒板料的尺寸，其具體過程是；根據(jù)得到的彳L，在旋壓圓筒坯料外圓周表面沿該旋壓圓筒坯料的周向劃出弧線，該弧線的長度= "L。沿旋壓圓筒坯料的長度方向在該旋壓圓筒坯料的表面做兩條與該旋壓圓筒坯料的中心線平行的直線，并且該兩條直線分別過所述弧線的一端，通過所述的弧線和兩條直線在旋壓圓筒坯料的圓周表面構(gòu)成的弧形區(qū)域即為所成形圓筒板料的尺寸
本實施例中，在旋壓圓筒坯料外圓周表面弧線的長度彳L = 3763_。通過所述的弧線和兩條直線在旋壓圓筒還料的圓周表面構(gòu)成彳3763mmX 1950mmX5. 4mm的弧形區(qū)域。
第三步，將旋壓圓筒坯料裝夾于立式銑床上，使銑刀位于與旋壓圓筒坯料圓周表面的弧形區(qū)域一側(cè)邊緣處。所述銑刀沿旋壓圓筒坯料圓周表面的兩條直線進行銑削，將所述旋壓圓筒坯料圓周表面弧形區(qū)域以外的板料去除，得到弧形的板料。在所述的銑削中，根據(jù)工藝要求在所述弧形的板料的側(cè)邊銑削坡口。本實施例中，得到弧形的板料為 ^ 3763mmX1950mmX 5. 4mm。
第四步，卷制圓筒。所述卷制圓筒是將得到弧形的板料卷制成為圓筒。將所述弧形的板料放置在卷板機上，采用常規(guī)的卷板方法，將所述弧形的板料卷制成為圓筒。本實施例中，所卷制的圓筒外徑d=1200mm。對得到的圓筒的 接縫處進行對接焊。
第五步，對圓筒進行校圓，通過常規(guī)方法對圓筒進行校圓，使其達到技術(shù)要求，完成圓筒成形。
實施例二
本實施例是一種基于旋壓成形制坯的圓筒卷制成形方法。
所成形的圓筒的外徑d=1200mm,厚度t=4. 25mm,長度l=1350mm,是采用外徑 D=1400mm,厚度t=4. 25mm,長度l=1350mm的旋壓圓筒坯料成形，圓筒材料為D406A。其具體實施過程如下
第一步，確定圓筒板料外型面的弧長。所述弧長彳L為圓筒板料的寬度。
通過公式(I)得到旋壓圓筒坯料外型面的弧長彳L0
a T (d-1) Οπ^L =上——-(])D— t
其中 廣L為旋壓圓筒坯料外型面弧長；D為旋壓圓筒坯料外徑；t為旋壓圓筒坯料壁厚；d為圓筒外徑，該圓筒的筒壁厚度與旋壓圓筒坯料的壁厚相同。本實施例中，圓筒外徑d=1200mm，旋壓圓筒坯料外徑D=1400mm，旋壓圓筒坯料壁厚t=4. 25mm,旋壓圓筒坯料長度 I =1 350mm η
第二步，在旋壓圓筒坯料上劃線所述在旋壓圓筒坯料上劃線是確定所成形圓筒板料的尺寸，其具體過程是；根據(jù)得到的彳L，在旋壓圓筒坯料外圓周表面沿該旋壓圓筒坯料的周向劃出弧線，該弧線的長度= "L。沿旋壓圓筒坯料的長度方向在該旋壓圓筒坯料的表面做兩條與該旋壓圓筒坯料的中心線平行的直線，并且該兩條直線分別過所述弧線的一端，通過所述的弧線和兩條直線在旋壓圓筒坯料的圓周表面構(gòu)成的弧形區(qū)域即為所成形圓筒板料的尺寸
本實施例中，在旋壓圓筒坯料外圓周表面弧線的長度彳L = 3768_。通過所述的線和兩條直線在旋壓圓筒坯料的圓周表面構(gòu)成彳3768X 1350mmX4. 25mm的弧形區(qū)域。
第三步，成形圓筒板料將旋壓圓筒坯料裝夾于立式銑床上，使銑刀位于與旋壓圓筒坯料圓周表面的弧形區(qū)域一側(cè)邊緣處。所述銑刀沿旋壓圓筒坯料圓周表面的兩條直線進行銑削，將所述旋壓圓筒坯料圓周表面弧形區(qū)域以外的板料去除，得到弧形的板料。在所述的銑削中，根據(jù)工藝要求在所述弧形的板料的側(cè)邊銑削坡口。本實施例中，得到弧形的板料為一 3768mmX 1 350mmX4. 25mm。
第四步，卷制圓筒所述卷制圓筒是將得到弧形的板料卷制成為圓筒。將所述弧形的板料放置在卷板機上，采用常規(guī)的卷板方法，將所述弧形的板料卷制成為圓筒。本實施例中，所卷制的圓筒外徑d= 1200mm。對得到的圓 筒的接縫處進行對接焊。
第五步，對圓筒進行校圓通過常規(guī)方法對圓筒進行校圓，使其達到技術(shù)要求，完成圓筒成形。
權(quán)利要求
1.一種基于旋壓成型制坯的圓筒卷制成形方法，其特征在于，具體步驟是 第一步，確定圓筒板料外型面的弧長彳L :所述弧長彳L為圓筒板料的寬度通過公式(I)得到旋壓圓筒坯料外型面的弧長
全文摘要
一種基于旋壓成型制坯的圓筒卷制成形方法，采用“等中徑”法計算出成形外徑為d的圓筒時所需的外徑為D的旋壓圓筒坯料外型面弧長尺寸，并根據(jù)得到的弧長尺寸在旋壓圓筒坯料外圓周表面做弧線。在旋壓圓筒坯料的表面做兩條與該旋壓圓筒坯料的中心線平行的直線，并且該兩條直線分別過所述弧線的一端，通過所述的弧線和兩條直線在旋壓圓筒坯料的圓周表面構(gòu)成弧形區(qū)域，并通過機加方式下料，形成了卷制圓筒所需的弧形板料。通過卷板機將弧形板料卷制成為圓筒。與傳統(tǒng)圓筒成形相比，本發(fā)明在用料方面避免了采購整張板料帶來的浪費；在加工方面省去了展平、下料、刨邊等工序，間化了加工過程，節(jié)約了成本。
文檔編號B23P15/00GK102974988SQ20121052046
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者胡春海, 王秉祥, 王衛(wèi)玲, 楊軍, 劉偉利, 何俊紅, 張美平, 周皇 申請人:西安航天動力機械廠