一种铸态铝合金筒型件成形方法技术

本发明专利技术公开一种铸态铝合金筒型件成形方法，包括如下步骤：步骤一，芯模与旋压机隔热，安装芯模、卸料环，使芯模和卸料环同轴设置，安装旋轮，旋轮对称设置于芯模的两侧，安装加热及温控装置，并对芯模、旋轮和筒型件毛坯进行润滑；步骤二，确定多道次旋压参数，减薄量随道次增加而逐渐减小；成形过程中，对芯模和筒型件毛坯进行预热，且每个道次芯模预热温度随减薄量的增大而减小；旋轮的进给速度、芯模的转速随着道次的增加而逐渐增大；步骤三，多道次旋压，调整旋轮位置，调整旋轮进给速度和芯模转速，调整芯模预热温度，调整减薄量，重新对模具进行润滑，重复步骤二，直至完成筒型件成形，卸下成形件。

A forming method of as cast aluminum alloy cylinder

【技术实现步骤摘要】
一种铸态铝合金筒型件成形方法
本专利技术涉及金属材料塑性加工成形
，特别是涉及一种铸态铝合金筒型件成形方法。
技术介绍
铝合金薄壁筒形件因其具有强度高、质量轻、耐高压、耐腐蚀等特性，广泛应用在航空航天、国防装备、汽车等行业。采用旋压工艺，将铸造筒形件经旋压成形工艺得到薄壁筒形件克服了传统工艺的缺陷。然而铝合金多道次旋压成形中塑性差，并且薄壁筒形件多道次强力旋压成形过程中材料要经历多场(应力、应变、温度)、多因素耦合下复杂的组织演化过程和不均匀塑性变形。旋压时假如工艺参数没有协调好，工件可能就会出现椭圆、鼓包、开裂、隆起、端部扩径(喇叭口)等缺陷，现有技术对旋压后的铝合金筒型件上述缺陷尚没有较好的解决方法。因此，如何改变现有技术中，成形铸态铝合金筒型件过程中会出现椭圆缺陷的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铸态铝合金筒型件成形方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高铸态铝合金筒型件成形质量。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种铸态铝合金筒型件成形方法，包括如下步骤：步骤一，芯模与旋压机隔热，安装芯模、卸料环，使芯模和卸料环同轴设置，安装旋轮，旋轮对称设置于芯模的两侧，安装加热及温控装置，并对芯模、旋轮和筒型件毛坯进行润滑；步骤二，确定多道次旋压参数，减薄量随道次增加而逐渐减小；成形过程中，对芯模和筒型件毛坯进行预热，且每个道次芯模预热温度随减薄量的增大而减小；旋轮的进给速度、芯模的转速随着道次的增加而逐渐增大；步骤三，多道次旋压，调整旋轮位置，调整旋轮进给速度和芯模转速，调整芯模预热温度，调整减薄量，重新对模具进行润滑，重复步骤二，直至完成筒型件成形，卸下成形件。优选地，步骤二中，减薄量随道次增加而逐渐减小，最后一道次的减薄量为1mm。优选地，步骤二中，第一道次芯模预热温度为280℃-300℃，筒型件毛坯的预热温度为290℃-310℃，且每个道次芯模预热温度随减薄量的增大而减小。优选地，步骤二中，旋轮的进给速度为0.8mm/s-1mm/s，芯模的转速为1rad/s-2rad/s，旋轮的进给速度和芯模的转速随道次的增加而逐渐增大。优选地，步骤一中，采用MoS2润滑剂对芯模、旋轮和筒型件毛坯进行润滑，且旋轮、筒型件毛坯之间的滑动摩擦系数较芯模、筒型件毛坯之间的滑动摩擦系数大。优选地，在筒型件成形后，松开卸料环、旋轮、芯模，将筒型件取下，将卸料环，芯模，旋轮恢复至旋压前的位置，关闭旋压机，将筒型件空冷至室温。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术的铸态铝合金筒型件成形方法，包括如下步骤：步骤一，芯模与旋压机隔热，安装芯模、卸料环，使芯模和卸料环同轴设置，安装旋轮，旋轮对称设置于芯模的两侧，安装加热及温控装置，并对芯模、旋轮和筒型件毛坯进行润滑；步骤二，确定多道次旋压参数，减薄量随道次增加而逐渐减小；成形过程中，对芯模和筒型件毛坯进行预热，且每个道次芯模预热温度随减薄量的增大而减小；旋轮的进给速度、芯模的转速随着道次的增加而逐渐增大；步骤三，多道次旋压，调整旋轮位置，调整旋轮进给速度和芯模转速，调整芯模预热温度，调整减薄量，重新对模具进行润滑，重复步骤二，直至完成筒型件成形，卸下成形件。本专利技术的铸态铝合金筒型件成形方法，按照筒型件各缺陷的破坏性以及成形参数对各椭圆度影响的显著性大小为主次顺序来控制旋压过程，以获得没有鼓包，圆度较高且壁厚减薄和成形质量均符合要求的合格筒型件，提高筒型件成形质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的铸态铝合金筒型件成形方法的工作示意图；图2为按照本专利技术的铸态铝合金筒型件成形方法得到的旋压件的微观组织示意图；其中，1为芯模，2为旋轮，3为筒型件毛坯，4为卸料环。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种铸态铝合金筒型件成形方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高铸态铝合金筒型件成形质量。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。请参考图1-2，其中，图1为本专利技术的铸态铝合金筒型件成形方法的工作示意图，图2为按照本专利技术的铸态铝合金筒型件成形方法得到的旋压件的微观组织示意图。本专利技术提供一种铸态铝合金筒型件成形方法，包括如下步骤：步骤一，芯模1与旋压机隔热，安装芯模1、卸料环4，使芯模1和卸料环4同轴设置，安装旋轮2，旋轮2对称设置于芯模1的两侧，安装加热及温控装置，并对芯模1、旋轮2和筒型件毛坯3进行润滑。步骤二，确定多道次旋压参数，减薄量随道次增加而逐渐减小，最后一道次的减薄量为1mm；成形过程中，对芯模1和筒型件毛坯3进行预热，第一道次芯模1预热温度为280℃-300℃，筒型件毛坯3的预热温度为290℃-310℃，且每个道次芯模1预热温度随减薄量的增大而减小；旋轮2的进给速度为0.8mm/s-1mm/s，芯模1的转速为1rad/s-2rad/s，旋轮2的进给速度、芯模1的转速随着道次的增加而逐渐增大。步骤三，多道次旋压，调整旋轮2位置，调整旋轮2进给速度和芯模1转速，调整芯模1预热温度，调整减薄量，重新对模具进行润滑，重复步骤二，直至完成筒型件成形，卸下成形件。在筒型件成形后，松开卸料环4、旋轮2、芯模1，将筒型件取下，将卸料环4，芯模1，旋轮2恢复至旋压前的位置，关闭旋压机，将筒型件空冷至室温。本专利技术的铸态铝合金筒型件成形方法，按照筒型件各缺陷的破坏性以及成形参数对各椭圆度影响的显著性大小为主次顺序来控制旋压过程，以获得没有鼓包，圆度较高且壁厚减薄和成形质量均符合要求的合格筒型件，提高筒型件成形质量。具体地，步骤一中，采用MoS2润滑剂对芯模1、旋轮2和筒型件毛坯3进行润滑，且旋轮2、筒型件毛坯3之间的滑动摩擦系数较芯模1、筒型件毛坯3之间的滑动摩擦系数大。另外，在监测预热温度时采用红外测温仪对芯模1和筒型件毛坯3的温度进行监测。下面通过具体的实施例，对本专利技术的铸态铝合金筒型件成形方法进行进一步的解释说明。一种筒型件，材料为7075铝合金，其内径为150mm，外径为170mm，筒型件壁厚为10mm，高度为180mm，筒型件顶部倒角为120°。旋压装置选择2F-500CNC型双旋轮强力旋压机。根据所给的筒型件毛坯3选择旋压道次及每道次的减薄量；采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铸态铝合金筒型件成形方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一，芯模与旋压机隔热，安装芯模、卸料环，使芯模和卸料环同轴设置，安装旋轮，旋轮对称设置于芯模的两侧，安装加热及温控装置，并对芯模、旋轮和筒型件毛坯进行润滑；/n步骤二，确定多道次旋压参数，减薄量随道次增加而逐渐减小；成形过程中，对芯模和筒型件毛坯进行预热，且每个道次芯模预热温度随减薄量的增大而减小；旋轮的进给速度、芯模的转速随着道次的增加而逐渐增大；/n步骤三，多道次旋压，调整旋轮位置，调整旋轮进给速度和芯模转速，调整芯模预热温度，调整减薄量，重新对模具进行润滑，重复步骤二，直至完成筒型件成形，卸下成形件。/n

【技术特征摘要】
1.一种铸态铝合金筒型件成形方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，芯模与旋压机隔热，安装芯模、卸料环，使芯模和卸料环同轴设置，安装旋轮，旋轮对称设置于芯模的两侧，安装加热及温控装置，并对芯模、旋轮和筒型件毛坯进行润滑；
步骤二，确定多道次旋压参数，减薄量随道次增加而逐渐减小；成形过程中，对芯模和筒型件毛坯进行预热，且每个道次芯模预热温度随减薄量的增大而减小；旋轮的进给速度、芯模的转速随着道次的增加而逐渐增大；
步骤三，多道次旋压，调整旋轮位置，调整旋轮进给速度和芯模转速，调整芯模预热温度，调整减薄量，重新对模具进行润滑，重复步骤二，直至完成筒型件成形，卸下成形件。


2.根据权利要求1所述的铸态铝合金筒型件成形方法，其特征在于：步骤二中，减薄量随道次增加而逐渐减小，最后一道次的减薄量为1mm。


3.根据权利要求2所述的铸态铝合金筒型件成形方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵刚要，何龙，张冉阳，郭正华，成一博，金郴柏，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西;36