3金属旋压工艺详解

3.3 毛坯的设计计算
普通旋压的毛坯设计计算，可参考冲压拉 深中相应的计算公式，但因普通旋压过程 中有一定的延伸率(一般为3～5％)，故普 通旋压的毛坯可比拉伸的毛坯稍小一些。 3.3.1 一般锥形件的毛坯计算
对于需多道次旋压的锥形件，毛坯余量应留大些， 对于旋压道次少的锥形件，毛坯余量留少一些。
3 金属旋压工艺
3.1 旋压工艺方案的选择 旋压工艺方案的选择是旋压加工中首先遇到的问 题。在旋压件生产任务确定之后，根据旋压件的 材料性质、结构形式、尺寸精度、表面质量、所 需设备性能和用途以及生产经济性等因素进行综 合考虑，选出最佳的旋压工艺方案。 3.1.1 旋压方式的选择 3.1.2 毛坯的处理 3.1.3 旋压设备的选用 3.2 毛坯的种类及要求 一、毛坯种类
3.5 旋压道次规范和旋轮运动轨迹
对于普通旋压而言，旋压道次规范取决于：旋轮沿毛坯 表面的进给量，道次间距△α，旋轮圆角半径和坯料机 械性能，相对厚比，以及旋轮所走的轨迹设计(对于仿形 旋压要进行仿形板型面设计，对于数控旋压设计出合理 的运行轨迹)。
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3.6 金属旋压的润滑和冷却
旋压的润滑和其他塑性加工的润滑一样，目的在 于减小加工时的阻力，改善加工表面，增加工具 寿命，控制加工强度以及防止坯料表面与工具粘 着。在强力旋压中，若旋压后毛坯伸长，则可使 用润滑脂，石蜡、牛脂、皂基润滑脂等作为润滑 剂。对薄金属板以较小压力旋压时，可使用水溶 性油。若旋压中放出的热量很大，而需要很大的 加工力，则须分别考虑容易吸热和散热的冷却剂， 以及能减小摩擦力的润滑剂。
4.焊接的毛坯 为了旋出大型锥形件、封头或筒形件等，由于轧制的板材 和管材不能满足尺寸要求，故采用平板拼焊成大型板坯， 或用长板料冷弯后焊成圆管坯。 5.经车削的铸造毛坯 强力旋压也有采用经车削的铸造毛坯。有些铸造毛坯经过 适当热处理可以冷旋压。这种铸件多为管状毛坯。 6.轧制或挤压的管坯 这类管坏经车削后，可旋压出等壁厚、变壁厚、带坯缘或 带筋的零件。 7.用粉末冶金法生产的毛坯 某些难熔金属及其合金(如钨、铜、锡及其合金)必须用粉末 冶金法和等静压法生产成毛坯，然后用热旋压法旋压成所 需的零件。 8.用圆锭作为毛坯 用圆锭料旋压一挤压成筒形件、锥形件和盆形件。
二、对毛坯的要求 在旋压过程中，毛坯内部和表层的缺陷会被扩大， 因此对旋压用的毛坯有如下要求： 1.对毛坯内外层的要求 (1)毛坯内部不得有隔层、夹杂、裂纹和疏松等 缺陷，否则，旋压件易出现断裂、内裂及微裂等 缺陷。因此，有些大毛坯，有焊缝的毛坯要进行 探伤检查。 (2)毛坯表面不得有斑痕，加工印记、裂纹和毛 刺等缺陷，否则，旋压件表面会起鳞皮。在变形 量大的情况下，还会发生断裂。 (3)毛坯表面的污垢和鳞皮应除掉，以免压伤制 件和弄脏润滑剂。
3.2 毛坯的种类及要求
1.平板坯 多用来旋压锥形件、双锥角形件、双向圆形锥形件、阶 梯圆锥件、曲母线形件、筒形件以及组合件等。 2.由平板坯预成形的毛坯 这种毛坯可通过普通旋压、冲压或其他成形加工方法得 到，多用来旋压成尖顶锥形件、曲母线锥形件、球形封 头和筒形件等。 3.经车削的锻造毛坯 为了旋出等壁厚零件，减轻零件的重量，使毛坯变形符 合应遵循的变形规律，变形程度不超过极限值，有时需 采用经车削加工的锻造毛坯。这种毛坯多用于旋压成母 线为抛物线或其他曲母线的等壁厚的零件。等壁厚球形 封头或筒形(管形)件等。
由板坯旋制的双锥角形件
由板坯旋制的双向锥形件
用板坯旋压不同壁厚与锥角的锥形件
用板坯旋制的曲母线形件
用不等厚度毛坯旋压的曲母线形件
3.4 旋压过程工艺参数的选择
合理的选择工艺参数是保证旋压成功的重要条件。旋压 过程中主要的工艺参数有：减薄率、主轴转速、进给量、 芯模和旋轮的间隙、旋轮安装角、旋压角度、旋压道次 规范、旋轮运动轨迹和旋轮的几何形状等。
3.7 工艺装备的设计
3.7.1 主要工艺装备 3.7.1.1 旋轮 旋轮是旋压加工的主要工具之一，也是使旋压工艺取得 良好效果的一个重要影响因素。旋轮在工作时，承受巨 大的接触压力，剧烈的磨擦和一定的工作温度(尤其是加 热旋压时)。 旋轮设计得正确与否，将直接影响工件的成形质量和旋 压力的大小。旋轮工作部分的表面状况(形状尺寸，精度， 硬度和光洁度等)也直接地反映到工件的外表面上。因此， 对于旋轮的要求是具有足够的强度，刚度，硬度和耐热 性，合理的结构形状和尺寸精度以及良好的工作表面。 旋轮的具体结构，工作型面，表面状况及尺寸等均与旋 压机的类型，用途，被加工工件的材料，形状，尺寸及 其变形程度等有密切关系。
a) 普通旋压(拉伸旋压)用的 b)变通旋压与减薄旋压用的 c)、d) 普通旋压和滚压筋用的 e) 擀光表面用的
剪切旋压用旋轮的形状 D：300~500mm左右，h：50~175mm左右， W：50~75mm左右(给出的尺寸用于重型旋压)
筒形变薄旋压所用旋轮的形状
旋轮结构形式
轻型旋轮架结构
2.对毛坯尺寸精度要求 (1)毛坯壁厚偏差的影响 对于筒形件旋压成形，由于毛 坯壁厚偏差过大，会影响旋压件的直度，甚至会产生弯 曲现象。对于锥形件和曲母线形件，预制毛坯壁厚偏差 会使旋压过程不能严格按正弦规律进行，导致旋压件内 外精度降低，壁厚偏差增大，因此毛坯的壁厚偏差通常 应小于0.1mm。 (2)毛坯内径偏差 毛坯内径偏差过大，容易造成旋压件 的椭圆度和扩径。 (3)预制毛坯的椭圆度和毛坯不同部位的不同轴度 (4)毛坯底部与其轴线不垂直度 (5)毛坯与其芯模间的间隙 3.对毛坯材料性能均匀性的要求 毛坯的金相组织和应力分布不均匀，会使旋压中的毛坯 变形不均，从而使旋压件鼓包或断裂，使不同部位的材 料强度不相同。此外，旋压件尺寸精度会降低，椭圆度 会增长。