一种旋压加工用一体多功能装置的制作方法

1.本实用新型属于旋压加工技术领域，尤其涉及一种旋压加工用一体多功能装置。


背景技术：

2.随着中国航天工业的不断发展，一些燃料箱对大型筒形件以及大径深比的封头的需求越来越广，大型薄壁筒形件以及大径深比的封头作为大型燃料箱的关键组成部件，对强度起到了关键性作用，传统的焊接的成形工件在焊缝处力学性能始终处于不稳定状态，因此越来越多的开始研究筒形件以及薄壁封头的整体成形，其中旋压成形是其中非常重要的一种方法。
3.但是旋压后外表面经常不能满足燃料箱精度要求，而且旋压完毕后还需要进行切边处理，针对这种情况目前的主要方法是，先使用一套成形模具完成旋压成形，然后再利用另一套加工模具完成筒形件外表面的加工以及两个端面切除。该方法能够解决筒形件的成形和加工问题，但是效率较低，成本较高，特别是对于小批量或者科研性质的筒形件的旋压加工，两套模具成本会非常高，由于模具切换，效率也会比较低。
4.而对于薄壁封头的整体旋压成形，由于失稳问题，常常需要使用厚板作为坯料进行旋压成形，后续再对封头外表面进行加工实现薄壁封头的精确成形，然而后续还需要进行切边处理，针对这种情况目前的主要方法是，先使用一套成形模具完成旋压成形和外表面加工，然后再利用另一套加工模具完成封头端面切除，该方法能够解决薄壁封头的成形和加工问题，但是效率较低，成本较高。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种旋压加工用一体多功能装置。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
7.一种旋压加工用一体多功能装置，包括基座、与基座同轴心且设置于基座上的模具，所述模具下端固设有与其同轴心的圆锥形凸部，所述基座上端内开设有与其同轴心的圆锥形凹部，所述圆锥形凸部位于圆锥形凹部内，所述圆锥形凸部和圆锥形凹部之间设有阻止圆锥形凸部和圆锥形凹部相对转动的限位机构，所述基座上端的外径小于模具下端的外径，所述模具上端面设置有坯料定位固定结构。
8.进一步的，所述限位机构包括多个为螺纹销，所述螺纹销的两端分别对应插入圆锥形凹部和圆锥形凸部中，多个所述螺纹销绕圆锥形凹部的轴心均匀布设于所述圆锥形凹部的底面上。
9.进一步的，所述螺纹销包括位于下端的螺纹杆部和位于上端的锥销部，每一个所述螺纹销通过螺纹杆部与开设于圆锥形凹部底面上的螺纹孔连接，每一个所述螺纹销的锥销部插设在开设于圆锥形凸部底面上的锥销孔中。
10.进一步的，所述圆锥形凹部的锥面与圆锥形凸部的锥面紧密连接，所述锥销孔顶
面与锥销部顶面之间留有第一间隙，所述圆锥形凹部的底面与圆锥形凸部的底面之间留有第二间隙、以及所述基座的顶面与模具的底面之间均留有第三间隙，所述第二间隙和第三间隙均小于第一间隙。
11.进一步的，所述基座为阶梯圆柱体结构，包括位于下端的大圆柱体和连接在大圆柱体上端的小圆柱体。
12.进一步的，所述模具为筒形件模具或封头件模具。
13.进一步的，所述坯料定位固定结构包括设置于筒形件模具或封头件模具上端的台阶部。
14.进一步的，所述封头件模具上端面设置有环形沉槽。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
16.(1)相对于传统的旋压和加工分别需要旋压模具和机加模具，本实用新型采用成形和加工一体的模具，可实现一套模具完成旋压和加工，成本更低，效率更高。
17.(2)相对于传统的旋压切边，需要更换模具，本分体式模具可以通过一套模具实现旋压切边，提高成形和加工精度，减少更换模具时间，提高效率。
18.(3)采用分体式结构，基座完成一次装夹后，多件筒形件或封头件旋压无需再次对中，提高效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是一体多功能模具的前视图；
21.图2是图1的a-a剖视图；
22.图3是图2中的a处放大图；
23.图4是筒形体模具的前视图；
24.图5是图4的b-b剖视图；
25.图6是基座的前视图；
26.图7是图6的c-c剖视图；
27.图8是基座的俯视图；
28.图9是另一种一体多功能模具的前视图；
29.图10是图9的d-d剖视图；
30.图11是封头件模具的剖视图；
31.图12是图11的b处放大图；
32.图例说明：
33.1、基座；11、圆锥形凹部；111、螺纹孔；12、大圆柱体；13、小圆柱体；2、模具；2a、筒形件模具；2b、封头件模具；21、圆锥形凸部；211、锥销孔；22、坯料定位固定结构；23b、环形沉槽；3、螺纹销；31、螺纹杆部；32、锥销部。
具体实施方式
34.为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。
35.实施例：
36.如图1-8所示，一种旋压加工用一体多功能装置，包括基座1、与基座1同轴心且设置于基座1上的模具2，模具2下端固设有与其同轴心的圆锥形凸部21，基座1上端内开设有与其同轴心的圆锥形凹部11，圆锥形凸部21位于圆锥形凹部11内，圆锥形凸部21和圆锥形凹部11之间设有阻止圆锥形凸部21和圆锥形凹部11相对转动的限位机构，基座1上端的外径小于模具2下端的外径，模具2上端面设置有坯料定位固定结构22。
37.本实施例中的多功能装置，基座1和模具2可利用锥面连接自动对心，模具2上端面的坯料定位固定结构22可用于加工坯料的定位和固定，下端面的圆锥形凸部21便于轴向固定，而由于基座1上端的外径小于模具2下端的外径，模具2的底面可作为切边时的基准面，便于成形加工件的切边。
38.相对于传统的旋压和加工分别需要旋压模具和机加模具，本实施例采用成形和加工一体的模具，可实现一套模具完成旋压和加工，成本更低，效率更高。此外，相对于传统的旋压切边的需要更换模具，本实施例中的多功能装置(分体式模具)可以通过一套模具实现旋压切边，提高成形和加工精度，减少更换模具时间，提高效率。
39.本实施例中，限位机构包括多个为螺纹销3，螺纹销3的两端分别对应插入圆锥形凹部11和圆锥形凸部21中，多个螺纹销3绕圆锥形凹部11的轴心均匀布设于圆锥形凹部11的底面上。
40.本实施例中，螺纹销3包括位于下端的螺纹杆部31和位于上端的锥销部32，每一个螺纹销3通过螺纹杆部31与开设于圆锥形凹部11底面上的螺纹孔111连接，每一个螺纹销3的锥销部32插设在开设于圆锥形凸部21底面上的锥销孔211中。
41.本实施例中，圆锥形凹部11的锥面与圆锥形凸部21的锥面紧密连接，锥销孔211顶面与锥销部32顶面之间留有第一间隙，圆锥形凹部11的底面与圆锥形凸部21的底面之间留有第二间隙、以及基座1的顶面与模具2的底面之间均留有第三间隙，第二间隙和第三间隙均小于第一间隙。基座1和模具2利用锥面连接自动对心，锥面紧密连接后，基座1和模具2端面留有间隙，使轴向受力主要靠锥面承受。
42.本实施例中，基座1为阶梯圆柱体结构，包括位于下端的大圆柱体12和连接在大圆柱体12上端的小圆柱体13。其中大圆柱体12用于基座1的定位和固定使用，此设置可使基座1再加工过程中稳定性更高。
43.本实施例中，模具2为筒形件模具2a或封头件模具2b。模具2为筒形件模具2a时，具体如图1-8所示。其中筒形件模具2a如图4所示，筒形件模具2a外径为筒形件旋压所需内径，有效工作高度为目标筒形件的高度。本实施例中的多功能装置主要适用于对轮旋压，或者3轮对称旋压并且正旋场合。
44.模具2为筒形件模具2a时，具体如图6-12所示。其中封头件模具2b如图11所示，其外轮廓为目标封头件内轮廓，有效工作高度为目标封头件的高度。
45.本实施例中，坯料定位固定结构22为设置于筒形件模具2a或封头件模具2b上端的台阶部。该台阶部用于筒形件坯料或封头件坯料的定位和固定。
46.本实施例中，封头件模具2b上端面设置有用于环形沉槽23b，环形沉槽为上端面切边时刀具避让槽。该环形沉槽23b为上端面切边时刀具避让槽。
47.本实施例中，还可以在基座1和模具2周向重叠区域周向增加定位销(图中未示出)，以增大该模具2所能承受的径向力。
48.本实施例将成形模具和加工模具合二为一的一种多功能模具，该多功能模具可以实现一套模具完成旋压成形和外表面加工以及端面切除。