CN115890157A - 一种大型薄壁法兰的加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种大型薄壁法兰的加工方法，属于金属塑性成形技术领域。本申请加工方法包括：提供筒形件；对筒形件施加径向约束，以使筒形件与芯轴具有同步转速，然后利用剪切旋轮对筒形件进行轴向的剪切进给，以实现筒形件的坯料分离和目标法兰圈的坯料堆积，直至在筒形件的一端形成法兰圈粗坯；利用平面旋轮对法兰圈粗坯的端面进行精整；以及利用多级旋轮对法兰圈粗坯的外周面进行径向的压实精整，即得大型薄壁法兰。本申请加工方法通过将筒形件坯料用于堆积法兰圈，从而实现了材料利用率的提高，而且在加工过程中不会发生薄壁部分失稳和变形，从而有效改善了大型薄壁法兰的成形质量。

Description

一种大型薄壁法兰的加工方法

技术领域

本申请属于金属塑性成形技术领域，特别涉及一种大型薄壁法兰的加工方法。

背景技术

法兰，又叫法兰凸缘盘或突缘，是管件之间相互连接的零件，主要用于管端之间的连接，其作为一种基础类零件，社会需求量极大。按照法兰管径壁厚的比值，可以把法兰分为薄壁法兰和厚壁法兰。

目前，法兰的加工方法包括：机械加工、挤压成形和冲压成形。其中，机械加工是通过机械设备对工件的外形尺寸进行改变，在法兰机械加工中一般采用铣削的加工方式，通过铣削动力头对所需加工面进行铣削；挤压成形是通过对金属坯料施加一定的压力，将金属挤入构件所需形状和尺寸的模腔中以挤压成形零件的方法；冲压成形则主要采用板料成形，通过简单拉深工序成形所需的构件。

但是，大型薄壁法兰的薄壁部分因形位公差要求高、刚度低，采用机械加工不仅容易造成薄壁部分在夹紧力和切削力作用下变形，从而导致加工误差变大，不能满足精度要求，而且对加工路径和切削刀具的要求十分严格，成本较高；挤压成形可以分为冷挤压和热挤压，其中，冷挤压成形容易在工艺角位置处出现折叠和充型不完整等缺陷，导致法兰表面容易产生裂纹，而且成形件的加工余量大；热挤压成形由于存在模具和坯料收缩率的问题，会降低成形件的尺寸精度；冲压成形常见的失效形式主要是由于坯料受力不均，在随后成形筒壁过程中出现壁厚不均匀，即口部壁厚较大，底部壁厚较薄，因而只能用于成形小尺寸薄壁法兰，并不能成形大型薄壁法兰。

发明内容

本申请的目的在于提供一种大型薄壁法兰的加工方法，用于解决现有法兰加工方法的成本高、加工误差大以及不能成形大型薄壁法兰的技术问题。

为了实现上述目的，本申请实施例的技术方案是：

本申请实施例提供一种大型薄壁法兰的加工方法，包括以下步骤：

S101：提供筒形件；

S102：对筒形件施加径向约束，以使筒形件与芯轴具有同步转速，然后利用剪切旋轮对筒形件进行轴向的剪切进给，使得筒形件坯料分离并堆积成形目标法兰圈，直至在筒形件的一端形成法兰圈粗坯；

S103：利用平面旋轮对法兰圈粗坯的端面进行精整；

S104：利用多级旋轮对法兰圈粗坯的外周面进行径向的压实精整，即得大型薄壁法兰。

在本申请实施例优选的实现方式中，所述剪切旋轮包括上剪切工作面和下剪切工作面；

上剪切工作面和下剪切工作面通过外凸型圆弧剪切角过渡连接，其中圆弧角半径为0.1mm-0.5mm，且上剪切工作面和下剪切工作面之间的夹角为90°。

在本申请实施例优选的实现方式中，该大型薄壁法兰的加工方法包括以下步骤：

提供筒形件；

将筒形件装配于数控旋压机的芯轴上，并利用背压模具对筒形件施加径向约束，以使筒形件与芯轴具有同步转速，然后调整剪切旋轮分别使其下剪切工作面与筒形件的外周面平行接触，上剪切工作面与筒形件的外周面垂直，并且剪切角位于目标法兰圈的成形处；

启动数控旋压机并进行参数设定后，令筒形件跟随芯轴同步转动，然后控制剪切旋轮沿着筒形件的轴向进行剪切进给，使得筒形件坯料分离并堆积成形目标法兰圈，直至在筒形件的一端形成法兰圈粗坯；

将剪切旋轮更换为平面旋轮，并利用平面旋轮对法兰圈粗坯的端面进行精整；

将平面旋轮更换为多级旋轮，并利用多级旋轮对法兰圈粗坯的外周面进行径向的压实精整，即得大型薄壁法兰。

在本申请实施例优选的实现方式中，背压模具为分瓣组合拼装式的环状结构，且背压模具的其中一端面为侧挡面；

环形背压模具安装至数控旋压机后，所述侧挡面位于靠近剪切旋轮的一侧。

在本申请实施例优选的实现方式中，剪切旋轮在旋轮架上以45°的偏转角进行安装。

在本申请实施例优选的实现方式中，在剪切旋轮沿着筒形件的轴向进行剪切进给之前还包括：

在筒形件的远离背压模具的一侧设置径向下压量为H，H为筒形件壁厚L的0.3-0.7倍。

在本申请实施例优选的实现方式中，在剪切旋轮沿着筒形件的轴向进行剪切进给中，剪切旋轮的进给比为0.5mm/r。

在本申请实施例优选的实现方式中，在剪切旋轮沿着筒形件的轴向进行剪切进给中，剪切旋轮与背压模具工作面的距离为S，1.2H≥S≥0.8H。

在本申请实施例优选的实现方式中，在利用平面旋轮对法兰圈粗坯的端面进行精整中，平面旋轮的压下量X≤0.5mm，进给比为0.25mm/r。

在本申请实施例优选的实现方式中，在利用多级旋轮对法兰圈粗坯的外周面进行径向的压实精整中，多级旋轮的进给速度V≤0.5mm/s。

与现有技术相比，本申请实施例的优点或有益效果至少包括：

本申请实施例提供的加工方法，通过对筒形件施加径向约束后，利用剪切旋轮对筒形件进行轴向的进给剪切，使得筒形件坯料分离并堆积成形目标法兰圈，直至在筒形件的一端形成法兰圈粗坯，然后利用平面旋轮对法兰圈粗坯的端面进行精整，以及最后利用多级旋轮对法兰圈粗坯的外周面进行径向的压实精整，一方面能够将筒形件分离出的坯料用于堆积目标法兰圈，实现了材料利用率的提高；另一方面在加工过程中不会发生薄壁部分失稳和变形，从而有效改善了大型薄壁法兰的成形质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请中记载的一些实施例，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。

图1为本申请实施例提供的加工大型薄壁法兰的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的剪切旋轮的结构示意图，其中，图2a为剪切旋轮的结构关系剖视图；图2b为剪切旋轮的结构关系俯视图；

图3为本申请实施例提供的背压模具的结构示意图，其中，图3a为背压模具的结构关系剖视图；图3b为背压模具的结构关系俯视图；

图4为本申请实施例提供的芯轴的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的平面旋轮的结构示意图，其中，图5a为平面旋轮的结构关系剖视图；图5b为平面旋轮的结构关系俯视图；；

图6为本申请实施例提供的多级旋轮的结构示意图，其中，图6a为多级旋轮的结构关系剖视图；图6b为多级旋轮的结构关系俯视图；

图7为本申请实施例提供的大型薄壁法兰的结构示意图，其中，图7a为大型薄壁法兰产品的立体图；图7b为大型薄壁法兰的剖视图。

附图标记：10-筒形件；20-剪切旋轮；30-背压模具；40-芯轴；50-平面旋轮；60-多级旋轮；201-第一轴承槽；202-上剪切工作面；203-下剪切工作面；204-外凸型圆弧剪切角；301-弧形凹槽；302-卸料孔；303-盲孔；304-圆弧形凹槽；305-侧挡面；306-圆角；401-芯轴本体；402-芯轴底座；501-整形工作面；502-第二轴承槽；601-多级剪切工作面；602-第三轴承槽。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本申请实施例的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制；术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的，因而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

为了解决利用现有技术成形大型薄壁法兰时，无法保证尺寸精度的技术问题，本申请实施例提供了一种大型薄壁法兰的加工方法，如图1至图7所示。其中，图1为本申请实施例提供的加工大型薄壁法兰的流程示意图；图2a为剪切旋轮的结构关系剖视图；图2b为剪切旋轮的结构关系俯视图；图3a为背压模具的结构关系剖视图；图3b为背压模具的结构关系俯视图；图4为本申请实施例提供的芯轴的结构示意图；图5a为平面旋轮的结构关系剖视图；图5b为平面旋轮的结构关系俯视图；图6a为多级旋轮的结构关系剖视图；图6b为多级旋轮的结构关系俯视图；图7a为大型薄壁法兰产品的立体图；图7b为大型薄壁法兰的剖视图。

请一并参阅图1至图7，本申请实施例提供的大型薄壁法兰的加工方法包括：

S101：提供筒形件10。具体地，将待加工的原始筒形件进行机加工，以使其端部沿周向均匀形成多个凸起结构，即制备形成一端带有凸起结构的筒形件10。

S102：对筒形件10施加径向约束，保证筒形件10与芯轴具有同步转速，然后利用剪切旋轮20对筒形件10进行轴向进给，使材料发生宏观剪切变形，以实现筒形件10的坯料分离和目标法兰圈的堆积成形，直至在筒形件10的一端形成法兰圈粗坯。具体地，将筒形件10装配于数控旋压机的芯轴40处，并利用背压模具30对筒形件10施加径向约束后，调整剪切旋轮20以使其下剪切工作面203与筒形件10的外周面平行接触，上剪切工作面202与筒形件10的外周面垂直，以及剪切角204位于筒形件10的目标法兰圈的成形处。启动数控旋压机并进行参数设定，以使筒形件10可以跟随芯轴40进行同步转动，然后控制剪切旋轮20沿筒形件10进行轴向的进给剪切，直至在筒形件10的一端形成法兰圈粗坯。在筒形件10的一端形成法兰圈粗坯后退出剪切旋轮20，并沿着背压模具30的卸料孔302顶出卸料杆，完成退料过程。

S103：利用平面旋轮50对法兰圈粗坯的端面进行精整，进一步提高了法兰圈端面的成形质量。具体地，调整旋轮架的安装角度以使平面旋轮50的轴向与芯轴40的轴向相互平行，然后将剪切旋轮20更换为宽度较大倒角较大的平面旋轮50，启动数控旋压机使得平面旋轮50沿法兰圈粗坯的端面进行径向往复运动，以对法兰圈粗坯的端面进行整形。

S104：利用多级旋轮60对法兰圈粗坯的外周面进行径向的压实精整，即得大型薄壁法兰，具体结构如图7a和7b所示。具体地，调整旋轮架的安装角度以使多级旋轮60的轴向与芯轴40的轴向相互垂直，然后将平面旋轮50更换为多级旋轮60，启动数控旋压机使得多级旋轮60沿筒形件10的径向碾压，以对成形的法兰圈粗坯的外周面进行整形。

本申请实施例提供的大型薄壁法兰的加工方法，在对筒形件10施加径向约束后，通过剪切旋轮20进行轴向的进给剪切，使得筒形件10的坯料分离并堆积成形目标法兰圈，直至在筒形件10的一端形成法兰圈粗坯。该剪切方式能够使得筒形件10的坯料在剪切分离点分别沿剪切旋轮不同的剪切工作面流动，其中，一部分坯料沿剪切旋轮的上剪切工作面202运动，另一部分坯料在剪切旋轮20的下剪切工作面203的摩擦作用下表面发生剧烈塑性变形，引起犁削效应，极大地改善了表面质量，然后更换宽度较大、倒角较大的平面旋轮50对法兰圈粗坯的端面进行精整，以及最后更换多级旋轮60对法兰圈粗坯的外周面进行径向的压实精整，进一步提高了法兰圈粗坯的端面和外周面质量，通过局部加载柔性约束成形方法使大型薄壁法兰在加工过程中不会发生薄壁部分的失稳和变形，极大改善了大型薄壁法兰的成形质量，另一方面能够将筒形件的分离坯料用于堆积成形目标法兰圈，从而实现了材料利用率的提高。

需要说明的是，制备原始筒形件的材料优选为室温下塑性变形能力差的镁合金、铝合金等材料。但是，本申请实施例对制备原始筒形件的具体材料及其来源没有特别的限制，以得到满足法兰性能要求的筒形件10为准。

需要说明的是，剪切旋轮20主要用于对筒形件10的壁厚平面施加局部的剪切变形，使得筒形件10的坯料发生分离。如图1所示，本申请实施例共设有两个剪切旋轮20，两个剪切旋轮20呈对称分布安装在数控旋压机的旋轮架上。剪切旋轮20的具体结构如图2a和图2b所示。请一并参阅图2a和2b，剪切旋轮20为中空回转体结构的双锥形旋轮，沿其法向开设有第一轴承槽201，第一轴承槽201内可以安装轴承以减少剪切旋轮20的旋转阻力，从而有利于提高大型薄壁法兰的成形精度；沿其周向设有通过外凸型圆弧剪切角204过渡连接的上剪切工作面202和下剪切工作面203，并且上剪切工作面202和下剪切工作面203之间的夹角为90°。其中，外凸型圆弧剪切角204的圆角直径R＝0.1-0.5mm。

在本申请实施例中，剪切旋轮20在旋轮架上以45°的偏转角进行安装，从而使剪切旋轮20的下剪切工作面203与筒形件10的外周面呈平行接触，并使上剪切工作面202与筒形件10的外周面垂直，以及使剪切旋轮20的外凸型圆弧剪切角204位于筒形件10的压肩处。其中，剪切旋轮20的角度调整操作为：将剪切旋轮20安装至数控旋压机的旋轮架上，然后通过数控旋压机调整旋轮架的位置，直至剪切旋轮20的下剪切工作面203与筒形件10的外周面呈平行接触，并使上剪切工作面202与筒形件10的外周面垂直，以及使剪切旋轮20的外凸型圆弧剪切角204位于筒形件10的压肩处。

需要说明的是，背压模具30主要用于对筒形件10施加径向约束，从而保证筒形件10与芯轴40具有同步转速。根据图3b所示，背压模具30为分瓣组合拼装式的环状结构。具体地，背压模具30沿其周向均分为四块弧形模具301，任意两块弧形模具301之间均预设有一个卸料孔302，便于后续对成形法兰的卸料；每块弧形模具301的周面上均开设有一个圆弧形凹槽304，圆弧形凹槽304可与筒形件10的凸起结构配合，有利于实现对筒形件10的紧固装配。一并参阅图3a和图3b，背压模具30的其中一个端面为侧挡面305，当背压模具30安装至数控旋压机后，侧挡面305位于临近剪切旋轮20的一侧，以在成形末期配合剪切旋轮20对法兰圈粗坯的端面施加压力，从而保证法兰圈的成形质量；侧挡面304的靠近通孔的部位具有圆角306，能够防止坯料在尖锐角度作用下发生剧烈塑性变形，有利于改善法兰圈的成形质量；每块弧形模具301的周面上均开设有一个径向的盲孔303，盲孔303可通过螺栓实现与芯轴的连接。其中，筒形件10端部的凸起结构的长度和宽度均略小于圆弧形凹槽304的尺寸，以便筒形件10在芯轴40上的装卸；背压模具30中的侧挡面305的高度主要由目标法兰圈的高度决定，一般大于法兰圈的预计成形高度15-30mm。

在本申请实施例中，背压模具30的安装方法包括：首先将筒形件10装夹至数控旋压机的芯轴40处，然后将背压模具30装配于筒形件10上，具体使背压模具30的盲孔303、筒形件10上的通孔均与芯轴40上的螺纹孔一一对准，然后利用紧固螺栓将三者连接于一体，保证筒形件10成形过程中的同心度。

需要说明的是，芯轴40主要用于将筒形件10和背压模具30连接在数控机床上，并使得筒形件10和背压模具30均与芯轴40在剪切成形过程中具有相同的转速。根据图4所示，芯轴40包括同轴心设置的芯轴本体401和芯轴底座402。其中，芯轴底座402一侧端部沿周向均匀分布有多个螺纹孔，通过螺栓可实现与机床主轴的连接；芯轴本体401沿周向均匀分布有多个螺纹孔，通过螺栓可实现与筒形件10的连接。

需要说明的是，平面旋轮50主要用于对法兰圈粗坯的端面进行精整。根据图5所示，平面旋轮50包括整形工作面501，并且沿其径向开设有第二轴承槽502，第二轴承槽502内可以安装轴承以减少平面旋轮50的旋转阻力，从而有利于提高大型薄壁法兰的成形精度。

需要说明的是，多级旋轮60主要用于对法兰圈粗坯的外周面进行径向的压实精整。根据图6所示，多级旋轮60包括多级剪切工作面601，并且沿其径向开设有第三轴承槽602，第三轴承槽602内可以安装轴承以减少多级旋轮的旋转阻力，从而有利于提高大型薄壁法兰的成形精度。

在本申请实施例中，在剪切旋轮20沿着筒形件10的轴向进行剪切进给之前还包括：

在筒形件10的远离背压模具30的一侧进行径向下压H，H为筒形件壁厚L的0.3-0.7倍，从而控制法兰圈粗坯成形过程中的剪入精度，实现法兰圈壁厚的精确控制。

在本申请实施例中，在剪切旋轮20沿着筒形件10的轴向进行剪切进给中，剪切旋轮20的进给比优选为0.5mm/r。需要说明的是，当进给比较大时，筒形件10的外周面处容易出现旋轮痕迹，表面光洁度降低；当进给比较小时，会严重影响生产加工效率。

在本申请实施例中，在剪切旋轮20沿着筒形件10的轴向进行剪切进给中，剪切旋轮20与背压模具30工作面的距离为S，1.2H≥S≥0.8H，从而控制法兰圈的成形位置。

在本申请实施例中，在利用平面旋轮50对法兰圈粗坯的端面进行精整中，平面旋轮50的压下量X≤0.5mm，进给比为0.25mm/r。需要说明的是，如果压下量X过大，会使坯料分离量过大，从而导致堆积成形的法兰圈不能与背压模具30接触，使得背压模具30不能对法兰圈背部端面整形；如果压下量X过小，坯料在局部旋轮整形作用下的整形效果有限，堆积成形的法兰圈容易出现凹凸不平的情况，并且在整形过程中容易出现“切削”的现象，影响结构完整性和表面质量。

在本申请实施例中，在利用多级旋轮60对法兰圈粗坯的外周面进行径向的压实精整中，多级旋轮60的进给速度V≤0.5mm/s。需要说明的是，进给速度过快，会影响堆积成形的法兰圈的刚度，容易使整形后的法兰圈出现失稳的情况。

下面将结合具体实施例对本申请的技术方案作进一步地阐述。

实施例1

本实施例1提供一直大型薄壁法兰的加工方法，包括以下步骤：

步骤一：制备筒形件

将待加工的原始筒形件进行机加工，使得原始筒形件的一端沿其周向形成多个均匀分布的凸起结构，即得一端带有凸起的筒形件10。其中，凸起结构的数量优选为四个，但本申请实施例并不限制凸起结构的数量必须是四个，还可以是三个、五个、六个等其它数量，只要有利于筒形件10的紧固装配即可。

步骤二：在筒形件的一端形成法兰圈粗坯，具体如图1中A至D所示

将筒形件10装配在背压模具30上，使得背压模具30形成针对筒形件10的径向约束，然后将背压模具30连同筒形件10装配在数控旋压机的芯轴40处，使得成形过程中芯轴40与背压模具30具有相同的转速，随后将芯轴40与数控机床相连接，在具体的装配过程中，首先将背压模具30上的盲孔302、筒形件10上的通孔均与芯轴40上的螺纹孔一一对准，然后利用紧固螺栓将三者连接于一体；

将剪切旋轮20以45℃的偏转角装配在数控旋压机的旋轮架上，使得剪切旋轮20的下剪切工作面203与筒形件10的外周面呈平行接触，上剪切工作面202与筒形件10的外周面垂直，以及剪切旋轮20的外凸型圆弧剪切角204位于筒形件10的压肩处；

启动数控旋压机并在数控系统中设定相关工艺参数后，驱动剪切旋轮20对筒形件10进行沿其轴向的进给，以在筒形件的一端形成法兰圈粗坯。具体地，所述剪切进给在全自动程序控制下进行，并且剪切旋轮20在进行轴向进给之前，首先在筒形件10远离背压模具30的一侧进行径向下压，下压量H约为筒形件厚度L的0.3-0.7倍，保证剪入精度；然后剪切旋轮20沿着筒形件的轴向进给，直到剪切旋轮20与背压模具30工作面的距离S≥0.8H，以进行开始扩径的平整运动，其中，剪切聚料期间的进给比控制为0.5.mm/r；

在筒形件的一端形成法兰圈粗坯后，退出剪切旋轮20。具体地，剪切旋轮20卸载是在轴向剪切征程结束后，将剪切旋轮20退出，并控制数控旋压机执行旋轮卸载操作。

步骤三：法兰圈粗坯端面的精整，具体如图1中E所示

调整旋轮架的安装角度以使旋轮架的轴向与芯轴的轴向相互平行后，将剪切旋轮20更换为宽度较大、倒角较大的平面旋轮50，平面旋轮50的结构如图7所示，然后控制平面旋轮50沿着法兰圈粗坯的端面进行往复的径向碾压，以对兰圈粗坯的端面进行整形。其中，在所述径向碾压中，平面旋轮50需反复碾压2-3次，并且每次剪切征程中的压下量不得超过0.5mm，进给比控制为0.25mm/r。

步骤四：法兰圈粗坯外周面的压实精整，具体如图1中F所示

调整旋轮架的安装角度以使旋轮架的轴向与芯轴的轴向相互垂直后，将平面旋轮50更换为多级旋轮60，多级旋轮60的结构如图6所示，然后控制多级旋轮60沿着法兰圈粗坯的外周面的径向进行往复的压实精整，以对法兰圈粗坯的外周面进行整形。其中，在所述法兰圈外周面整形过程中，多级旋轮60的整形过程进行2-3次，并且多级旋轮60的径向进给速度不得超过0.5mm/s，以防止法兰圈粗坯的外周面出现局部失稳等缺陷。

所以成形程序完成后，沿着背压模具30的卸料孔302顶出坯料，卸出大型薄壁法兰，随后多级旋轮60卸载操作完成后，拆卸紧固螺栓使背压模具30能够与大型薄壁法兰相分离，然后采用数控旋压机液压缸的顶出方式，卸下芯轴40，接着将大型薄壁法兰从芯轴40脱离，即完成卸料操作。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分可互相参见，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种大型薄壁法兰的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：提供筒形件；

S102：对筒形件施加径向约束，以使筒形件与芯轴具有同步转速，然后利用剪切旋轮对筒形件进行轴向的剪切进给，使得筒形件坯料分离并堆积成形目标法兰圈，直至在筒形件的一端形成法兰圈粗坯；

S103：利用平面旋轮对法兰圈粗坯的端面进行精整；

S104：利用多级旋轮对法兰圈粗坯的外周面进行径向的压实精整，即得大型薄壁法兰。

2.根据权利要求1所述的大型薄壁法兰的加工方法，其特征在于，所述剪切旋轮包括上剪切工作面和下剪切工作面；

上剪切工作面和下剪切工作面通过外凸型圆弧剪切角过渡连接，且上剪切工作面和下剪切工作面之间的夹角为90°。

3.根据权利要求2所述的大型薄壁法兰的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供筒形件；

将筒形件装配于数控旋压机的芯轴上，并利用背压模具对筒形件施加径向约束，以使筒形件与芯轴具有同步转速，然后调整剪切旋轮分别使其下剪切工作面与筒形件的外周面平行接触，上剪切工作面与筒形件的外周面垂直，并且剪切角位于目标法兰圈的成形处；

启动数控旋压机并进行参数设定后，令筒形件跟随芯轴同步转动，然后控制剪切旋轮沿着筒形件的轴向进行剪切进给，使得筒形件坯料分离并堆积成形目标法兰圈，直至在筒形件的一端形成法兰圈粗坯；

将剪切旋轮更换为平面旋轮，并利用平面旋轮对法兰圈粗坯的端面进行精整；以及将平面旋轮更换为多级旋轮，并利用多级旋轮对法兰圈粗坯的外周面进行径向的压实精整，即得大型薄壁法兰。

4.根据权利要求3所述的大型薄壁法兰的加工方法，其特征在于，背压模具为分瓣组合拼装式的环状结构，且背压模具的其中一端面为侧挡面；

环形背压模具安装至数控旋压机后，所述侧挡面位于靠近剪切旋轮的一侧。

5.根据权利要求3所述的大型薄壁法兰的加工方法，其特征在于，剪切旋轮在旋轮架上以45°的偏转角进行安装。

6.根据权利要求3所述的大型薄壁法兰的加工方法，其特征在于，在剪切旋轮沿着筒形件的轴向进行剪切进给之前还包括：

在筒形件的远离背压模具的一侧设定径向下压距离为H，H为筒形件壁厚L的0.3-0.7倍。

7.根据权利要求3所述的大型薄壁法兰的加工方法，其特征在于，在剪切旋轮沿着筒形件的轴向进行剪切进给中，剪切旋轮的进给比为0.5mm/r。

8.根据权利要求7所述的大型薄壁法兰的加工方法，其特征在于，在剪切旋轮沿着筒形件的轴向进行剪切进给中，剪切旋轮与背压模具工作面的距离为S，1.2H≥S≥0.8H。

9.根据权利要求3所述的大型薄壁法兰的加工方法，其特征在于，在利用平面旋轮对法兰圈粗坯的端面进行精整中，平面旋轮的压下量X≤0.5mm，进给比为0.25mm/r。

10.根据权利要求3所述的大型薄壁法兰的加工方法，其特征在于，在利用多级旋轮对法兰圈粗坯的外周面进行径向的压实精整中，多级旋轮的进给速度V≤0.5mm/s。

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