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旋压知识

旋压成形工艺参数的选择

发布时间:2022-04-19 08:53:21  浏览次数:
导读:旋压成形工艺参数的选择影响旋压过程和结果的因素有设备、工艺装置、毛坯、机器及其他工艺方面,作用和影响是相互的。在其他因素基本不变情

旋压成形工艺参数的选择
 
影响旋压过程和结果的因素有设备、工艺装置、毛坯、机器及其他工艺方面,作用和影响是相互的。在其他因素基本不变情况下,工艺参数的选择直接决定着材料在旋压成形时变形过程,也影响着旋压工件的质量、旋压力能的大小、和旋压的生产的效率等。
 
影响旋压变形的工艺因素很多,主要是以下几项:
 
(1)旋压方向
(2)壁厚变薄率
(3)主轴或工件转速
(4)旋轮进给比或进给速度
(5)旋轮与芯模之间的距离
(6)旋轮工作圆角半径和工作角
(7)旋轮运动轨迹和旋压道次
(8)旋压温度
(9)多旋轮旋压的轮间错距
 
在保证旋压件质量的前提下,工艺参数的选择有利于提高旋压的生产效率,旋压件的尺寸精度和表面质量,降低旋压的工艺成本。举例说明以下影响因素:
 
 1.旋压方向的确定
 
正旋,材料流动方向与旋轮移动方向一致,产品精度高,可以做一端带台阶或者带底的零部件,但是产品与模具长度一致。
反旋,材料流动方向与旋轮移动方向相反,管形件材料,产品可以做的比较长的直筒件,产品长度可以长于模具长度。
 
 
2. 壁厚减薄率
普通旋压的拉深旋压过程中存在一定程度的壁厚减薄率(5%~12%),其大小取决于被成形材料性能、道次量和道次旋程(单程,还是往程和回程,即双程)等。有的重要用途和耐高压产品对其壁厚减薄量有较大限制,这也是产品质量一项重要指标。例如压力容器封头之类产品,其最大减薄率不能超过上限。
强力旋压过程中,减薄率更是变形区的一个主要工艺参数,因为它直接影响到旋压力的大小和旋压件质量的优劣。
壁厚减薄率有总减薄率和道次减薄率两种。总减薄率不是各道次减薄率的简单总和,而提各道次减薄率以一定形式的组合,其关系如式(5-34)所示。总减薄率决定于旋压工艺的安排。下面主要介绍道次减薄率,即在一道次旋压行程中减薄率大小对旋压变形的影响。
3.旋轮进给比(ƒ)或进给速度Uƒ
旋轮进给比是与主轴转速相关的。主轴(或芯模)每转一周时旋轮沿着芯模母线移动的距离称为进给量或进给比(ƒ)。旋轮进给速度v是旋轮与工件接触点沿其母线方向移动的线速度。它们是与旋压变形过程直接有关的工艺因素。 
通过试验和生产实践,可总结归纳如下几点:
(1)旋压时旋轮进给比的大小对旋压变形有明显的影响,其影响情况随材料的种类而不同,要根据具体情况而定。
(2)在一般情况下,增大进给比将降低旋压件的表面质量,一方面使表面的纹路(旋轮的滚压痕迹)增大,而使表面粗糙度变差;另一方面材料的堆积隆起增大,而易造成工件表面疵病。过小的进给比也可能导致一些脆性材料表面产生“鳞皮”状。
(3)筒形(管形)件旋压的进给比可在0.3~2.5mm/转的范围内选取。在不考虑工件表面粗糙度而只要有较大缩径情况时,可用较高的进给比,此时可选0.5~3mm/r。
 
4.旋轮与芯模之间的距离
旋压设备主轴的精度和工装模具(特别芯模)的精度等对间隙也有直接影响。对主轴径向和轴向跳动量一般要求不大于0.03mm,芯模加工安装偏摆量不得超过0.02~0.07mm,因为芯模的偏摆量会使原定的旋轮与芯模的间隙发生显著变化。
 
5.旋压温度
在加热条件下旋压成形会使工艺因素增多,工艺过程复杂化,因而对于一般良好塑姓金属(如铝、铜、低碳钢和不锈钢等)可在室温下冷旋,一般不用热旋。
但是,对于一些室温下塑性较差的难熔金属(如钛、钨、钼、铌及其合金等)、特殊产名(如气瓶、封头和铝合金车轮等)、特厚毛坯及当旋压机能力不足等情况时,采用加热旋压。
对薄壁旋压件的加热,一般采用喷枪对变形区进行局部加热的方法。加热温度在500℃以下可采用液化石油气喷枪,高于500℃时需用氧炔焰喷枪。如果采用氢一氧喷枪,则可防止工件在加热时氧化。对于气瓶收口和封底旋压多采用在炉内喷气加热,然后在旋压机上边旋压边用喷枪补充加热。对大型封头有用开式加热炉边加热边旋压。
 
通过以上的内容,了解到加热旋压的目的是为了提高材料的塑性,降低其变形抗力,以便旋压变形。加热温度应根据具体材料种类、旋压条件按热变形温度范围来确定。
普通旋压技术已有悠久的发展历史,至今应用各个领域,旋压过程简单,轻巧适用,是薄壁制品生产的一项不可缺少的旋压成形工艺。

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