旋壓加工技術(shù)

旋壓工藝介紹錄入:151zqh來源:日期:2006-4-24,17:27旋壓加工技術(shù)旋壓加工是利用旋壓加工設(shè)備將厚壁金屬筒形件，包括難熔金屬、有色金屬、不銹鋼等經(jīng)強力旋壓成各種尺寸的薄壁管材或異形旋壓加工成異形空心回轉(zhuǎn)件的加工技術(shù)。三十年來，本中心先后承擔(dān)了多項國家及省市的旋壓加工技術(shù)科研項目，并取得多項重要旋壓加工科研成果，積累了豐富的旋壓加工實踐經(jīng)驗。本中心的旋壓加工產(chǎn)品在國內(nèi)電子工業(yè)、核工業(yè)、船舶工業(yè)、汽車工業(yè)均獲得了應(yīng)用并享有很好的聲譽。RX-300大型旋壓設(shè)備不變薄旋壓不變薄旋壓時，料基本保持不變，主要是靠改變坯料直徑而成形空心旋轉(zhuǎn)體工件。有拉深旋壓、縮口旋壓和擴口旋壓三種（見表1）。除用于成形空心旋轉(zhuǎn)體工件外，還可完成翻邊、卷邊、鉚接、修剪、搟光等加工。手工旋壓適于中小批量及薄軟坯料加工，半自動或自動旋壓則能用于大中批量及厚硬坯料加工。

變薄旋壓（1）不變形程度。拉深旋壓的變形程度是用拉深系數(shù)m表示，即 m=d/D0錐形件m三0.2?0.3（計算m時d取小端直徑）和筒形件m±0.6?0.8，可一道次旋壓成形，否則要多道次旋壓（圖1）。多道次旋壓成形時，應(yīng)確定恰當(dāng)?shù)陌氤善沸螤?，使每道旋壓都能充分利用材料的塑性（包括加熱）。圖1寥道蠻拽慄旋壓1—芯模2—工件3—坯q—旋輪5--固定模扳6-tS形扳T—怙形器主軸轉(zhuǎn)速。旋壓鋁合金時轉(zhuǎn)速見表2。其他材料按表3選取坯料周邊切向線速度(厚料、大直徑件取小值)，再由公式 LU。/nDoXIOOO (r/min)求得主軸轉(zhuǎn)速n。表2旋壓機主軸轉(zhuǎn)速(鋁合金)料厚(mm)坯料外徑(mm)加工溫度(°C)轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)1.0?1.5<300室溫600?12001.5?3.0300?600室溫400?7503.0?5.0600?900室溫250?6005.0?10.0900?180020050?250表3旋壓時坯料周邊切向線速度U。(m/min)材料鋁、青銅紫銅軟鋼不銹鋼UQ200-7300150?600200?800600?1000旋輪進給比。由下式計算：f=U'/n (mm/r)式中：U' 旋輪相對芯模的進給速度(mm/min)；n 主軸轉(zhuǎn)速(r/min)。進給比f過大進坯料易起皺，過小時則易拉薄，常用f=0.33mm/r。一般在不起皺的前提下盡量選用較大的旋輪進給比f,精旋時宜取小值。用平板坯料旋壓筒形件、錐形件和半球形件時，旋壓力的三個分力(軸向分力F、徑向分力zF和切向分力F)可按下列經(jīng)驗式計算p 。F—cOthpkk(N)z b0 @pfF—(0.85?0.9)F(N)pzF—(0.25?0.3)F(N)非鐵金屬 (0.16?0.2)F(N)低碳鋼。 z z式中： c——比例系數(shù)；h 預(yù)制坯凸緣高度(mm)；p——指數(shù)，表征對旋壓力的影響；k——與旋輪圓角半徑有關(guān)的系數(shù)；pk――考慮進給比f影響的系數(shù)，由式k—fk+b確定，其中為角系數(shù)，為常數(shù)。f f 1c、P、k、b和之?dāng)?shù)值分別表4和表5(試驗條件：材料為低碳鋼和鋁合金，料厚t—1.5?104mm，進給比f=0.2?2.5mm/r,旋輪圓角半徑r—3?18mm，拉深系數(shù)m=0.65?0.9)。p表4系數(shù)c、p、k「b材料cPk1b深拉深鋼板0.001540.7400.41240鋁合金板0.00650.7910.1455表5系數(shù)kp材料 旋輪圓角半徑r(mm)

369121518深拉深鋼板1.751.2811.121.201.22鋁合金板1.851.2511.101.271.27變薄旋壓變薄旋壓時，在較高的接觸壓力下坯料壁厚逐點地有規(guī)律地減速薄而外徑無顯著變化。有錐形件變薄旋壓（剪切旋壓）和筒形件變薄旋壓（擠出旋壓）兩種，又分正旋和反旋兩種方式（見表1）。前者用于加工錐形、拋物面形等異形件，后者用于加工筒形件和管件。旋壓成形分類1錐形件變薄旋壓坯料厚度變化滿足正弦律，即 t=tsina0式中t、t 變形前后的料厚（mm）；0a——錐形件的半錐角。1.1變形程度用變薄率屮表示t屮=（t—t）/tX100%或屮=l—sinat 0 0 t一次旋壓獲得工件的最小半錐角a =15。?20°，否則必須進行兩道以上的旋壓。極限變min薄率屮t與材料拉伸試驗的斷面收縮的近似關(guān)系為 屮七=屮/（0.17+屮）表2為無中間退火的各種金屬的極限變薄率。表2旋壓極限變薄率屮（%）tmax材料錐形勿牛半球形件不銹鋼60?*7545?50高合金鋼65?*7550鋁合金50?*7535?50鈦合金加熱旋壓。加熱旋壓。2.2轉(zhuǎn)速和進給比進給比：正旋時f=0.25?1.0mm/r，反旋時f=0.1?0.5mm/r，厚料取較大值。2.3旋壓力近似計算為30?^55—*加熱旋壓。1.2轉(zhuǎn)速和進給比轉(zhuǎn)速一般取200?600r/min。適當(dāng)增加轉(zhuǎn)速，有利于降低變形力和提高成形質(zhì)量。對較硬的材料取較小的值。進給比一般介于0.2?0.75mm/r的范圍內(nèi)。用低速進給，可提高零件表面質(zhì)量，但貼模性不及高速進給的好。1.3變形力用近似式計算TOC\o"1-5"\h\zf] \n+1=ftoc—cotocsincl(n)F=(6?11)F(N)p eF=(10?16)F(N)非鐵金屬 (0.16?0.2)F(N)低碳鋼e e z式中：c、n——材料常數(shù)，將上述計算結(jié)果乘以1.2的修正系數(shù)，在實用上已相當(dāng)可靠。2筒形件變薄旋壓按照旋壓時金屬流動方向，分為正旋和反旋。正旋常用于筒形件，優(yōu)點是：旋壓力小，工件貼模性好，產(chǎn)生擴徑和金屬堆積較小。反旋常用于管形件，優(yōu)點是：工件長度不受芯模長度和旋輪縱向行程的限制，固定坯料的夾具較簡單。正旋的優(yōu)點正好可彌補反旋的不足，而反旋的優(yōu)點又正好可彌補正旋的不中。不過，在相同條件下，正旋的極限變薄率較反旋的高，因而正旋時旋輪接觸角和進給比的選擇范圍比較大。2.1變形程度筒形件變薄旋壓的道次變薄率屮=15%?35%。反旋、軟料