一种热旋压支重轮成型方法
阅读说明：本技术 一种热旋压支重轮成型方法 (Hot spinning thrust wheel forming method ) 是由 汤善忠 于 2021-09-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种热旋压支重轮成型方法,该成型方法包括如下步骤：S1、下料：采用冲床进行加工生产板材,获得加工坯料；S2、预热：采用加温机对加工坯料进行预热处理,获得预热加工坯料；S3、旋压成型：采用旋压机对预热加工坯料进行四步旋压工序成型,以获得支重轮粗型；本发明能够采用预热工序对加工坯料进行预热,使加工坯料韧性提高,进而改善加工坯料工艺性能和使用性能,方便对加工坯料进行旋压,并且通过该旋压工艺,能够制备支重轮粗型,方便使用,能够大大减小生产工艺难度。(The invention discloses a hot spinning thrust wheel forming method, which comprises the following steps: s1, blanking: processing the plate by a punch press to obtain a processed blank; s2, preheating: preheating the processing blank by a heating machine to obtain a preheated processing blank; s3, spinning forming: carrying out four-step spinning forming on the preheated blank by using a spinning machine to obtain a rough shape of the thrust wheel; the method can preheat the processing blank by adopting a preheating procedure, so that the toughness of the processing blank is improved, the processing property and the use property of the processing blank are further improved, the processing blank is convenient to spin, the rough type of the thrust wheel can be prepared by the spinning process, the use is convenient, and the difficulty of the production process can be greatly reduced.)
技术领域
本发明属于旋压成型技术领域，具体的说，涉及一种热旋压皮带轮成型方法。
背景技术
目前国内履带支重轮依然采用传统的铸造毛坯，再经机械加工而成，此加工方法造成零件壁厚很厚，重量较重；切屑量大，支重轮内需铸造加强筋，材料利用率低；铸造毛坯内会形成气孔，造成密度不均匀，支重轮加工完成后必须做动平衡处理，生产效率低；制造周期长，能耗高。
为解决上述技术问题，市面上也采用旋压工艺进行生产支重轮，其中旋压工艺包括如专利申请号为：CN201010272155.2，公开了一种单V槽皮带轮的旋压成型方法，包括以下步骤：a、钢板冲压成带有凸台的第一坯料I；b、第一旋压刀具将第一坯料I的凸台部分向中心旋压成带轴承室的第二坯料II；c、左侧第二旋压刀具将第二坯料II的外沿向内旋压推挤形成带有半电磁线圈槽的第三坯料III；d、左侧第三旋压刀具将第三坯料III的轮缘切出一部分并旋压推挤一定高度；右侧第三旋压刀具将切出部分向内旋压推挤形成线圈槽筒壁，形成全电磁线圈槽的第四坯料IV；e、左、右侧第四旋压刀具将第四坯料IV的轮缘旋压成完整的单V型槽。
上述各类旋压工艺可进行生产支重轮，但是该类该类旋压工艺整体操作复杂，制造成本高，进而降低实用性，并且该类现有的旋压工艺在对冲压钢板进行旋压成型时，钢板上的弯折部处容易产生应力集中，而该应力会使钢板的弯折处发生断裂或裂缝，成品率低下，提高生产成本，并且该应力会影响支重轮的整体结构强度，降低使用效果。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是提供一种操作步骤简单，并且可塑性好，能够解决在旋压时钢板的弯折处发生断裂或裂缝的现象，提高成品率，提高产品的整体结构强度，并且节能环保，能够提高使用效果的热旋压支重轮成型方法。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种热旋压支重轮成型方法，其特征在于：该成型方法包括如下步骤：
S1、下料：采用冲床进行加工生产板材，获得加工坯料；
S2、预热：采用加温机对加工坯料进行预热处理，获得预热加工坯料；
S3、旋压成型：采用旋压机对预热加工坯料进行四步旋压工序成型，以获得支重轮粗型。
以下是本发明对上述技术方案的进一步优化：
所述步骤S2中，加工坯料的预热时间为1-1.5min，所述预热加工坯料的预热温度为400-500℃。
进一步优化：所述步骤S3中旋压机的压力为800KN；旋压机的转速为1000～1400转/min。
进一步优化：旋压模具包括旋压上模具和旋压下模具，旋压上模具安装在旋压机的压紧轴，旋压下模具安装在旋压机的主轴上；旋压下模具的一侧设置有第一成型刀具、第二成型刀具、第三成型刀具和第四成型刀具。
进一步优化：步骤S3中，旋压成型的具体工序包括夹装定形工序，夹装定形工序包括如下步骤：
1）、夹装：将预热加工坯料放置于旋压下模具上并进行定位安装，旋压上模具下压并通过旋压下模具的配合用于压紧预热加工坯料，预热加工坯料受旋压上模具的压力使预热加工坯料的外缘处向下弯曲，此过程将预热加工坯料制成第一加工坯体。
进一步优化：所述第一加工坯体的整体结构包括一体连接的第一支重轮端面和第一轮毂成型面，第一轮毂成型面与第一支重轮端面的连接处设置有圆弧过度段。
进一步优化：旋压成型的具体工序还包括旋压工序，旋压工序包括如下步骤：
2)、第一旋压工序：旋压下模具和旋压上模具同时带动第一加工坯体转动，第一成型刀具进行水平进给，将第一加工坯体的第一轮毂成型面向靠近旋压下模具下方的一侧推进，此过程形成第二加工坯体，第一成型刀具进给完成后，进行复位；
3)、第二旋压工序：第二成型刀具进行水平进给，将第二加工坯体的第二轮毂成型面向靠近旋压下模具下方的一侧推进，此过程形成第三加工坯体，第二成型刀具进给完成后，进行复位；
4)、第三旋压工序：第三成型刀具进行水平进给，将第三加工坯体的第三轮毂成型面向靠近旋压下模具下方的一侧推进，此过程形成第四加工坯体，第三成型刀具进给完成后，进行复位；
5)、第四旋压工序：第四成型刀具进行水平进给，将第四加工坯体的第四轮毂成型面向靠近旋压下模具外表面的一侧推进，此过程形成支重轮粗型，第四成型刀具进给完成后，进行复位。
进一步优化：旋压成型的具体工序还包括旋压工序，旋压工序包括如下步骤：步骤2)中第二支重轮端面和第二轮毂成型面之间的外夹角α1为60°；
步骤3)中第三加工坯体的第三支重轮端面和第三轮毂成型面之间的外夹角α2为90°。
进一步优化：步骤4)中第四加工坯体的第四支重轮端面和第四轮毂成型面之间的外夹角α3为95°；
步骤5)中支重轮粗型的支重轮端面和轮毂面之间的夹角α4为90°。
进一步优化：所述第一成型刀具、第二成型刀具、第三成型刀具和第四成型刀具的进给速度均为2mm/s；所述进给力均为：200KN。
本发明采用上述技术方案，构思巧妙，结构合理，能够采用预热工序对加工坯料进行预热，使加工坯料韧性提高，进而改善加工坯料工艺性能和使用性能，方便对加工坯料进行旋压，并且通过该旋压工艺，能够制备支重轮粗型，方便使用，能够大大减小生产工艺难度，并且该产品的物理机械性能提高。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1为本发明实施例中加工坯料的结构示意图；
图2为本发明实施例中旋压机的结构示意图；
图3为本发明实施例中第一旋压工序的示意图；
图4为本发明实施例中第二旋压工序的示意图；
图5为本发明实施例中第三旋压工序的示意图；
图6为本发明实施例中第四旋压工序的示意图；
图7为本发明实施例中支重轮粗型的结构示意图。
图中：1-加工坯料；11-第一加工坯体；111-第一支重轮端面；112-第一轮毂成型面；12-第二加工坯体；121-第二支重轮端面；122-第二轮毂成型面；13-第三加工坯体；131-第三支重轮端面；132-第三轮毂成型面；14-第四加工坯体；141-第四支重轮端面；142-第四轮毂成型面；15-支重轮粗型；151-支重轮端面；152-轮毂面；153-过度连接段；2-中心孔；3-旋压上模具；4-旋压下模具；5-第一成型刀具；6-第二成型刀具；7-第三成型刀具；8-第四成型刀具。
具体实施方式
实施例1：请参阅图1-7，一种热旋压支重轮成型方法，该成型方法包括如下步骤：
S1、下料：采用冲床进行加工生产板材，获得加工坯料1，所述加工坯料1的整体形状为圆形板状，所述加工坯料1的中部冲压形成有中心孔2。
所述加工坯料1的整体尺寸是根据支重轮产品的整体尺寸获得的。
S2、预热：采用加温机对加工坯料1进行预热处理，首先将加工坯料1装入加温机中，所述加温机启动对加工坯料1进行预热，获得预热加工坯料，所述加工坯料1的预热时间为1min，所述预热加工坯料的预热温度为400℃。
S3、旋压成型：采用旋压机对预热加工坯料进行旋压加工，将预热加工坯料安装在旋压机的旋压模具上，而后旋压机采用四步旋压工序对预热加工坯料进行成型，以获得支重轮粗型15。
所述步骤S3中，旋压机的压力为800KN；旋压机的转速为1200转/min。
所述步骤S3中旋压模具包括旋压上模具3和旋压下模具4，所述旋压上模具3安装在旋压机的压紧轴，所述旋压下模具4安装在旋压机的主轴上。
所述旋压机还包括第一成型刀具5、第二成型刀具6、第三成型刀具7和第四成型刀具8，所述第一成型刀具5、第二成型刀具6、第三成型刀具7和第四成型刀具8分别设置在旋压下模具4的一侧。
所述步骤S3中，旋压成型的具体工序包括夹装定形工序、旋压工序和出料工序。
其中夹装定形工序包括如下步骤：
1）、夹装：将预热加工坯料放置于旋压下模具4上并进行定位安装，所述旋压上模具3下压并通过旋压下模具4的配合用于压紧预热加工坯料。
所述步骤1）中旋压机的压力为800KN。
所述步骤1）中旋压下模具4上端面的中部为平面，且该平面的四周为圆弧面，所述旋压上模具3的下端面形状与旋压下模具4的上端面形状相匹配。
所述旋压上模具3输出压力将预热加工坯料压设在旋压下模具4上时，所述预热加工坯料受该压力沿旋压下模具4的上端面发生形变，使预热加工坯料的外缘处向下弯曲，此过程将预热加工坯料制成第一加工坯体11。
所述第一加工坯体11的整体结构包括第一支重轮端面111和第一轮毂成型面112，所述第一支重轮端面111和第一轮毂成型面112为一体连接。
所述第一轮毂成型面112与第一支重轮端面111的连接处设置有圆弧过度段，通过该圆弧过度段能够减小应力集中，进而能够防止成型的支重轮粗型出现破碎现象，提高生产效果。
并且通过该圆弧过度段还能够方便后期进行后续旋压工序，降低生产难度，提高使用效果。
所述旋压工序包括如下步骤：
2)、第一旋压工序：旋压下模具4和旋压上模具3同时旋转带动第一加工坯体11转动，此时旋压机的第一成型刀具5进行水平进给，将第一加工坯体11的第一轮毂成型面112向靠近旋压下模具4下方的一侧推进，此过程形成第二加工坯体12。
所述第一成型刀具5进给完成后，进行复位。
所述旋压机的旋压下模具4和旋压上模具3的转速为1200转/min，进而预热加工坯料的转速为1200转/min。
所述第一成型刀具5的进给速度为2mm/s；第一成型刀具5的进给力为：200KN。
所述第二加工坯体12包括相互一体连接的第二支重轮端面121和第二轮毂成型面122，所述第二支重轮端面121和第二轮毂成型面122之间的外夹角α1为60°。
所述第一成型刀具5对第一加工坯体11进行旋压成型时，所述第一轮毂成型面112由0°渐进弯折到60°，进而制备成第二加工坯体12。
3)、第二旋压工序：旋压下模具4和旋压上模具3继续带动第二加工坯体12转动，此时旋压机的第二成型刀具6进行水平进给，将第二加工坯体12的第二轮毂成型面122向靠近旋压下模具4下方的一侧推进，此过程形成第三加工坯体13。
所述第二成型刀具6进给完成后，进行复位。
所述第二成型刀具6的进给速度为2mm/s；第二成型刀具6的进给力为：200KN。
所述第三加工坯体13包括相互一体连接的第三支重轮端面131和第三轮毂成型面132，所述第三支重轮端面131和第三轮毂成型面132之间的外夹角α2为90°。
所述第二成型刀具6对第二加工坯体12进行旋压成型时，所述第二轮毂成型面122由60°渐进弯折到90°，进而制备成第三加工坯体13。
4)、第三旋压工序：旋压下模具4和旋压上模具3继续带动第三加工坯体13转动，此时旋压机的第三成型刀具7进行水平进给，将第三加工坯体13的第三轮毂成型面132向靠近旋压下模具4下方的一侧推进，并且使第三轮毂成型面132的外圆处与旋压下模具4的外表面贴合，此过程形成第四加工坯体14。
所述第三成型刀具7进给完成后，进行复位。
所述第三成型刀具7的进给速度为2mm/s；第三成型刀具7的进给力为：200KN。
所述第四加工坯体14包括相互一体连接的第四支重轮端面141和第四轮毂成型面142，所述第四支重轮端面141和第四轮毂成型面142之间的外夹角α3为95°。
所述第三成型刀具7对第三加工坯体13进行旋压成型时，所述第三轮毂成型面132由90°渐进弯折到95°，进而制备成第四加工坯体14，此时第四加工坯体14的第四支重轮端面141和第四轮毂成型面142之间的内夹角为85°。
5)、第四旋压工序：旋压下模具4和旋压上模具3继续带动第四加工坯体14转动，此时旋压机的第四成型刀具8进行水平进给，将第四加工坯体14的第四轮毂成型面142向靠近旋压下模具4外表面的一侧推进，并且使第四轮毂成型面12的内表面与旋压下模具4的外表面贴合，此过程形成支重轮粗型15。
所述第四成型刀具8进给完成后，进行复位。
所述第四成型刀具8的进给速度为2mm/s；第四成型刀具8的进给力为：200KN。
所述支重轮粗型15包括相互一体连接的支重轮端面151和轮毂面152，所述支重轮端面151和轮毂面152之间的夹角α4为90°。
所述支重轮端面151和轮毂面152之间设置有过度连接段153。
所述出料工序包括如下步骤：
6)、出料：将成型的支重轮粗型15在旋压下模具4和旋压上模具3上取下，入库。
这样设计，本发明能够采用预热工序对加工坯料1进行预热，使加工坯料1韧性提高，进而改善加工坯料1工艺性能和使用性能，方便对加工坯料1进行旋压，并且通过该旋压工艺，能够制备支重轮粗型15，方便使用，能够大大减小生产工艺难度，并且该产品的物理机械性能提高。
实施例2：与实施1的区别在于：所述加工坯料1的预热时间为1.3min，所述预热加工坯料的预热温度为450℃。
旋压成型时，所述旋压机的压力为800KN；转速为1000转/min，所述第一成型刀具5、第二成型刀具6、第三成型刀具7和第四成型刀具8的进给速度均为2mm/s；所述进给力均为：200KN。
实施例3：与实施1的区别在于：所述加工坯料1的预热时间为1.5min，所述预热加工坯料的预热温度为500℃。
旋压成型时，所述旋压机的压力为800KN；转速为1400转/min，所述第一成型刀具5、第二成型刀具6、第三成型刀具7和第四成型刀具8的进给速度均为2mm/s；所述进给力均为：200KN。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。