一种铝合金异形环件可变型腔轧制用工装设备制造技术

一种铝合金异形环件可变型腔轧制用工装设备，包括芯辊及主辊，芯辊包括芯辊轴、四个芯辊固定螺母、两个芯辊活塞套、两组芯辊碟簧和芯辊固定套，芯辊固定套过盈配合套接在芯辊轴上，两组芯辊碟簧分别从芯轴辊的两端装入芯轴辊外侧与芯辊固定套间形成的腔体内部，芯辊轴的两端在芯辊碟簧的外侧套接有芯辊活塞套，芯辊活塞套与芯辊固定套间采用间隙配合，与传统矩形截面轧制成形相比，本实用新型专利技术可提高材料利用率，缩短生产周期，与普通异形轧制成形相比，变型腔轧制可改善铝合金材料轴向分配状态，消除侧表面凹陷，促进异形环件填充，通过调整固定螺母及液压缸行程，可实现不同尺寸异形环件的轧制成形。环件的轧制成形。环件的轧制成形。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金异形环件可变型腔轧制用工装设备


[0001]本技术涉及铝合金件轧制成形工装设备领域，尤其涉及一种铝合金异形环件可变型腔轧制用工装设备。

技术介绍

[0002]我国航天产品大量采用了铝合金环形零件，该类零件截面往往不规则，如图1所示的上下侧带有端框的异形结构环件得到大量应用，目前该类零件主要有两种制造思路，思路一是矩形截面轧制成形方案，即通过常规轧辊将矩形环坯轧制成矩形截面环件，后期机加工过程再对矩形截面环件进行大量的材料切削，这种方案采用常规轧辊与常规轧制工艺，制造难度低，但存在原材料利用率低、加工周期长的弊端，另外，在机加工过程中，环件内部的变形流线将被切断，会削弱零件的性能，思路二是异形轧制成形方案，即通过异形芯辊将矩形截面环坯轧制成异形截面环件，该种方案可提高材料利用率，并较大限度的保留变形流线，但由于铝合金材料黏性较大，轴向流动困难，尤其在成形高度超过500mm的异形环件时，环件中部往往首先达到预定尺寸，两端外侧尚留有凹陷，异形部位无法完全冲型，如图2所示。

技术实现思路

[0003]本技术为解决上述问题提供了一种铝合金异形环件可变型腔轧制用工装设备。
[0004]本技术所采取的技术方案：
[0005]一种铝合金异形环件可变型腔轧制用工装设备，包括芯辊及主辊，芯辊包括芯辊轴、两组芯辊固定螺母、两个芯辊活塞套、两组芯辊碟簧和芯辊固定套，芯辊固定套过盈配合套接在芯辊轴上，两组芯辊碟簧分别从芯辊轴的两端装入芯辊轴外侧与芯辊固定套间形成的腔体内部，芯辊轴的两端在芯辊碟簧的外侧套接有芯辊活塞套，芯辊活塞套与芯辊固定套间采用间隙配合，芯辊活塞套在芯辊固定套内沿芯辊轴的轴向滑动，芯辊轴的两端通过螺纹在芯辊活塞套的外侧设置一组对芯辊活塞套进行限位的芯辊固定螺母；主辊包括主辊轴、两组液压缸、两组主辊固定螺母、两组止推轴承、两组主辊碟簧、两个主辊活塞套，主辊活塞套通过键与主辊轴连接，液压缸与机架连接，两个主辊活塞套分别套接在主辊轴的两端，止推轴承一半与液压缸相连，另一半与主辊活塞套相连，主辊轴的两端通过螺纹在主辊活塞套的外侧设置一组对主辊活塞套进行限位的主辊固定螺母，主辊活塞套与主辊轴之间的空腔内设置一组主辊碟簧，两个主辊活塞套、主辊轴、两个芯辊活塞套和芯辊固定套组合成轧制工件的闭合型腔。
[0006]所述的主辊轴的两端各通过四个键与主辊活塞套连接。
[0007]所述的止推轴承通过轴承托盘与液压缸连接。
[0008]环件轧制生产前，通过调整所述的主辊固定螺母和芯辊固定螺母使得两个主辊活塞套内端面之间的距离与两个芯辊活塞套外端面之间的距离相等。
[0009]所述的两个主辊活塞套内端面之间的距离和两个芯辊活塞套外端面之间的距离与环坯轧制前的热态高度尺寸相等。
[0010]本技术的有益效果：与传统矩形截面轧制成形相比，本技术可提高材料利用率，缩短生产周期，与普通异形轧制成形相比，变型腔轧制可改善铝合金材料轴向分配状态，消除侧表面凹陷，促进异形环件填充，通过调整固定螺母及液压缸行程，可实现不同尺寸异形环件的轧制成形。
附图说明
[0011]图1为上下侧带有端框的异形结构环件结构示意图。
[0012]图2为采用常规异形轧制方法所成形环件及缺陷示意图。
[0013]图3为本技术的设备结构示意图。
[0014]其中：1
‑
芯辊轴；2
‑
芯辊固定螺母；3
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芯辊活塞套；4
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芯辊碟簧；5
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芯辊固定套；6
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主辊轴；7
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液压缸；8
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主辊固定螺母；9
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轴承托盘；10
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止推轴承；11
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键；12
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主辊碟簧；13
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主辊活塞套；14
‑
环坯。
具体实施方式
[0015]一种铝合金异形环件可变型腔轧制用工装设备，包括芯辊及主辊，芯辊包括芯辊轴1、两组芯辊固定螺母2、两个芯辊活塞套3、两组芯辊碟簧4和芯辊固定套5，其中芯辊固定螺母2和芯辊碟簧4的一组为两个，芯辊固定套5过盈配合套接在芯辊轴1上，两组芯辊碟簧4分别从芯辊轴1的两端装入芯辊轴1外侧与芯辊固定套5间形成的腔体内部，芯辊轴1的两端在芯辊碟簧4的外侧套接有芯辊活塞套3，芯辊活塞套3与芯辊固定套5间采用间隙配合，芯辊活塞套3在芯辊固定套5内沿芯辊轴1的轴向滑动，芯辊轴1的两端通过螺纹在芯辊活塞套3的外侧设置对芯辊活塞套3进行限位的芯辊固定螺母2；主辊包括主辊轴6、两组液压缸7、两组主辊固定螺母8、两组止推轴承10、两组主辊碟簧12、两个主辊活塞套13，其中液压缸7、主辊固定螺母8、止推轴承10和主辊碟簧12的一组为两个，一组液压缸7中的两个液压缸7以主辊轴6为对称轴两侧对称设置，主辊活塞套13通过键11与主辊轴6连接，液压缸7与机架连接，两个主辊活塞套13分别套接在主辊轴6的两端，止推轴承10一半与液压缸7相连，另一半与主辊活塞套13相连，主辊轴6的两端通过螺纹在主辊活塞套13的外侧设置一组对主辊活塞套13进行限位的主辊固定螺母8，主辊活塞套13与主辊轴6之间的空腔内设置一组主辊碟簧12，两个主辊活塞套13、主辊轴6、两个芯辊活塞套3和芯辊固定套5组合成轧制工件的闭合型腔，轧制成形时，液压缸7压迫主辊活塞套13，进而对芯辊活塞套3施压，就可改变闭合型腔形状，实现铝合金环件的可变型腔异形闭式轧制的目的。
[0016]所述的主辊轴6的两端各通过四个键11与主辊活塞套13连接。
[0017]所述的止推轴承10通过轴承托盘9与液压缸7连接。
[0018]环件轧制生产前，通过调整所述的主辊固定螺母8和芯辊固定螺母2使得两个主辊活塞套13内端面之间的距离与两个芯辊活塞套3外端面之间的距离相等。
[0019]所述的两个主辊活塞套13内端面之间的距离和两个芯辊活塞套3外端面之间的距离与环坯14轧制前的热态高度尺寸相等。
[0020]铝合金异形环件利用可变型腔轧制用工装设备轧制成形的方法，其步骤为：
[0021]（1）在环件轧制生产前，调整主辊固定螺母8及芯辊固定螺母2位置，使两个主辊活塞套13内端面之间的距离与两个芯辊活塞套3外端面之间的距离相等，并等于环坯14轧制前的热态高度尺寸。
[0022]（2）加热环坯，由于异形轧制过程中铝合金材料会产生大量的变形热，因此环坯14保温温度可低于该种铝合金材料预锻温度10~15℃。
[0023]（3）初轧阶段，在环坯14直径长大量达20%阶段内，两组液压缸7不运动，环坯14轴向变形受型腔约束。
[0024]（4）稳定轧制阶段，当环坯14直径长大量在20%~100%阶段内，两组液压缸7相对运动，使轧制型腔高度减小，同时在芯辊活塞套3及芯辊固定套5上喷涂润滑油，减少芯辊与材料的摩擦。
[0025]（5）整形阶段，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金异形环件可变型腔轧制用工装设备，其特征在于，包括芯辊及主辊，芯辊包括芯辊轴（1）、两组芯辊固定螺母（2）、两个芯辊活塞套（3）、两组芯辊碟簧（4）和芯辊固定套（5），芯辊固定套（5）过盈配合套接在芯辊轴（1）上，两组芯辊碟簧（4）分别从芯辊轴（1）的两端装入芯辊轴（1）外侧与芯辊固定套（5）间形成的腔体内部，芯辊轴（1）的两端在芯辊碟簧（4）的外侧套接有芯辊活塞套（3），芯辊活塞套（3）与芯辊固定套（5）间采用间隙配合，芯辊活塞套（3）在芯辊固定套（5）内沿芯辊轴（1）的轴向滑动，芯辊轴（1）的两端通过螺纹在芯辊活塞套（3）的外侧设置一组对芯辊活塞套（3）进行限位的芯辊固定螺母（2）；主辊包括主辊轴（6）、两组液压缸（7）、两组主辊固定螺母（8）、两组止推轴承（10）、两组主辊碟簧（12）、两个主辊活塞套（13），主辊活塞套（13）通过键（11）与主辊轴（6）连接，液压缸（7）与机架连接，两个主辊活塞套（13）分别套接在主辊轴（6）的两端，止推轴承（10）一半与液压缸（7）相连，另一半与主辊活塞套（13）相连，主辊轴（6）的两端通过螺纹在主...

【专利技术属性】
技术研发人员：付敏敏，魏博深，张明，石泽民，崔岩旭，袁德勇，汤君杰，常永甫，车鹏飞，柴艳军，刘娟，
申请(专利权)人：天津航天长征技术装备有限公司，
类型：新型
国别省市：