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专利号: 2019109044582
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本上无切削的金属机械加工;金属冲压
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.正多边形截面零件的旋压成形方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:将待加工的圆筒状毛坯料同轴安装在旋压机的主轴上,将四个旋轮(2)圆周均布安装在轮盘(1)上,使轮盘(1)回转中心与主轴轴线径向距离l0满足公式(一)的要求:其中:l1为轮盘(1)回转中心与旋轮(2)圆心之间的径向距离;

r为旋轮(2)的半径;

n为预加工成形的截面为正多边形的零件(3)的边数;

l2为预加工成形的截面为正多边形的零件(3)与旋轮(2)对应位置处的边长,此时选择最小截面边长l2s;

步骤二:启动主轴及轮盘(1),分别带动轮盘(1)及待加工的圆筒状毛坯料旋转,完成一个圆周的加工,使待加工的圆筒状毛坯料旋转一周时,轮盘(1)旋转n/4周,此时l2的取值为预加工成形的截面为正多边形的零件(3)最小截面边长l2s;将待加工的圆筒状毛坯料旋转的一周平均分为n个周期,每个周期包括加工接触阶段和空转阶段,n个周期内的机构运动规律相同,每个周期内的机构运动规律具体为;

在每个周期的加工接触阶段中,待加工的圆筒状毛坯料旋离初始位置的角度值为β,该阶段待加工的圆筒状毛坯料匀速旋转,设其转速为常数ωβ;轮盘(1)旋离初始位置的角度值为α,该阶段轮盘(1)变速旋转,其转速随时间t的变化而变化,转速设为关于时间t的函数ωα(t);α与β之间的关系,以及ωα(t)与ωβ之间的关系随时间的变化规律由公式(二)、(三)、(四)和(五)确定:β=ωβ·t                        (二)在每个周期的空转阶段中,轮盘(1)与待加工的圆筒状毛坯料匀速旋转,确定轮盘(1)转速,设为常数ωα与待加工的圆筒状毛坯料转速ωβ关系满足公式(六):α′与β′的值由公式(七)和(八)确定:

Δα与Δβ的值由公式(九)和(十)确定:

在一个周期内,

当α<α′+Δα,β<β′+Δβ时,轮盘(1)与待加工的圆筒状毛坯料按照加工接触阶段时的转速关系旋转;

当α≥α′+Δα,β≥β′+Δβ时,轮盘(1)与待加工的圆筒状毛坯料按照空转阶段时的转速关系旋转;

步骤三:将轮盘(1)在主轴方向上进给x,进行下一个圆周的加工,其中:当预加工成形的截面为正多边形的零件(3)的拔模角度θ=0时,轮盘(1)进给轨迹与主轴平行;进给过程中轮盘(1)采用步骤二中的机构运动规律进行旋压加工;

当预加工成形的截面为正多边形的零件(3)的拔模角度θ≠0时,轮盘(1)按照零件边缘沿轴向成θ角进给;根据公式(十一)计算获得该加工圆周的预加工成形的截面为正多边形的零件(3)的截面边长l2:l2=l2s·[1+x·tan(θ)]                 (十一)将公式(十一)获得的该加工圆周截面边长l2重复步骤二获得该加工圆周的n个周期中每个周期的机构运动规律并完成该圆周的加工;

步骤四:重复步骤三完成预加工成形的截面为正多边形的零件(3)从边长为l2s的最小截面到边长为l2max的最大截面的加工。

2.根据权利要求1所述的正多边形截面零件的旋压成形方法,其特征在于,步骤一中所述的旋轮(2)的半径r的取值范围为:100mm≤r≤175mm。

3.根据权利要求1或2所述的正多边形截面零件的旋压成形方法,其特征在于,步骤一中所述的轮盘(1)回转中心与旋轮(2)圆心之间的径向距离l1满足以下要求:l1大于特定值l1′,l1′根据公式(十二)计算获得:

其中l2的取值为预加工成形的截面为正多边形的零件(3)最大截面边长l2max;

计算该方程根l1的最大值即为l1′。