旋压一般性知识培训课件R001-2011-4-15

模具设计与选材
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二.模具设计介绍: 1.模具示意图
模具设计与选材
封料
产品定位面
顶料让开
现
模 具 高
开 模 高
度
380 176
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扎齿纹 1度拔模角 外套配合
模具设计与选材
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2.设计注意事项介绍: 2-1.模具开模行程为380MM,也就是说模具装配后的总高度不能超过270MM, 以此推算还有110MM的产品放置空间.如上图示. 2-2.如上图示:封料部分,比如说齿边厚度为1.2,那么封料0.8深,以此类推,均封 住边厚2/3即可. 2-3.产品定位面:模具要比产品待定位面大单边0.1,是指在产品此尺寸的基准 值,放此余量主要考虑是产品的本身圆度等问题,放完余量后,公差定义为+0.1
工艺路线及参数介绍Байду номын сангаас
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在我们拿到新品要设计开发毛坯时,首先要评估与定义好工艺路线,比如是U,I还是 W形毛坯,在定义好后,再进行每一步的模具及旋压轮设计,其参数设定与数控车床 类似,也就是X,Z两个坐标,在此不详细讲解,具体因产品而异,比如在粗旋压时,进给 量与主轴转速均设定为高进给,高转速,越往精加工越低. 以上针对U,I,W形路线各举一例.
5102齿环旋压成型 工艺过程解析
U形
217002惯性环旋压 成型工艺过程解析
I形
2380惯性环旋压成 型工艺过程解析
W形
工艺路线及参数介绍
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路 线 设 计 过 程 例 子
模具安装与产品调试
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一.模具安装 将备调试产品模具安装上旋压机,先安装上模部分,再装下模部分,最后安装旋压轮.
冷却水 R3
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I形毛坯设计诠释:在上面两个图片对比中可以看出,I形毛坯设计时全为成型面, 故在计算其面积时要把整个区域计算在内,内孔做为定位面尺寸不变.如上图报 示,毛坯中径长度要比产品中径长度要长至少2-4MM.
毛坯设计与选材
3-3.W形毛坯设计举例 如2380产品
不成型面
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成型面
2380齿环毛坯
毛坯设计与选材
三.重点模具形状介绍: 扎齿纹
收料轮
旋轮毛坯
折弯轮
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折弯轮 折弯轮
模具安装与产品调试
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平轮
模具安装与产品调试
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50度角
预成型轮
压轮
模具安装与产品调试
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40度角
40度角 终成型轮
成型后质量问题解析与纠正
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在调试完成后过程制作中会出现很多类型的产品质量问题,会导致产品不 合格,具体请见以下附件内容.
毛坯设计与选材
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二.毛坯设计 1.毛坯设计形状介绍:
U形
板形(I形)
W形
毛坯设计与选材
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2.各形毛坯适合产品介绍: U形:主要适合简单,只要求旋压齿面部分,别的形状由原冲压毛坯与旋压模 具保证,板材不厚,易折弯,齿面用材较少之产品(如317006,912014,5102等). I形:主要适合结构复杂,内轴颈与外齿面均要旋压之产品,每一步均要采用 旋压成型(如217002,4880轮毂,601037轮毂等). W形:主要适合结构简单,只要求旋压齿面部分,别的形状由原冲压毛坯与旋 压模具保证,但板材较厚,不易折弯,或是齿面用材较多,做为U形时不易压缩 之产品(如2380,601044,601037齿环).
毛坯设计与选材
3-1.U形毛坯设计举例 如317006产品
不成型面
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成型面
317006齿环毛坯
毛坯设计与选材
不成型面
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成型面
317006齿环
毛坯设计与选材
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U形毛坯设计诠释:在上面两个图片对比中可以看出,U形毛坯设计时不成型面 是不需要进行改变其形状,比如齿环外径146.6,毛坯设计时此尺寸是不变化的,
模具设计与选材
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一.材料选用介绍: 1.模具零件介绍: 旋压模具零件主要包括:上模,下模芯,下模芯座,下模外套,下模外套支撑座,
顶料套,旋压轮等主要部件; 2.模具材料:上模(Cr12),下模芯(Cr12),下模芯座(45),下模外套(Cr12), 下模外套支撑座(45), 顶料套(40Cr),旋压轮(Cr12Mov); 3.结论:综上所述,模具与被旋压产品接触的均选用Cr12,间接接触的均选用 造价与处理便宜的45号钢等材料,旋压轮必须选用Cr12Mov,以上材料均是 通过大量的实验优先采用的材料,热处理硬度为Cr12(HRC54-58), Cr12Mov (HRC56-58),此硬度不需要再回火处理,造价成本已调节至最低.
模具安装与产品调试
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二.产品调试: 在调试过程中,员工要先了解机器的操作方法与调试完成的判定标准,具体 见以下附件.
全自动旋压机WF控 制台操作说明书
WF全自动立式旋压 机操作目视卡
调试完成后自检产品尺寸与切片分析是否存在裂纹等缺陷,合格后首件交检 验员确认,合格后方可生产.
模具安装与产品调试
旋压成型原理
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旋压是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚挤等工艺特点的 少无切削加工的先进工艺，将金属筒坯、平板毛坯或预制坯用尾顶顶紧在旋压 机芯模上，由主轴带动芯棒和坯料旋转，同时旋压轮从毛坯一侧将材料挤压在 旋转的芯模上，使材料产生逐点连续的塑性变形，从而获得各种母线形状的空 心旋转体零件。此工艺为冷成型不去除材料的一种加工方法,在加工领域上称为 旋压,与冲压等为一个分支,均是在不去除材料的情况下得到预期的形状. 旋压主 要分为折叠与非折叠两种方式.
设计毛坯时齿环成型区域的最大外径为157.3,那么我们采用的原则为毛坯待成 型面的外径比其小单边0.5MM,如毛坯外径为156.5.此结构注意外径尺寸.
毛坯设计与选材
3-2.I形毛坯设计举例 如4880轮毂
中径长度
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全为成型面
4880轮毂毛坯
毛坯设计与选材
中径长度
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全为成型面
4880轮毂
毛坯设计与选材
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旋压一般性知识培训课件
培训对象:扭震工程部及相关技术人员 培训讲师:程芳庆
培训地点:拓普7号视频会议室 2011年5月6日
前言
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旋压技术是一项具有悠久历史的传统技术，据文献记载最早起源于 我国唐代，由制陶工艺发展出了金属的旋压工艺。到20世纪中叶以 后，随着工业的发展和宇航事业的开拓，普旋工艺大规模应用于金 属板料成形领域，从而促进了该工艺的研究与发展。在二十世纪中 叶以后，普通旋压有了以下三个方面的重大进展：一是，普通旋压 设备逐渐机械化与自动化，在20世纪50年代出现了模拟手工旋压 的设备，即采用液压助力器等驱动旋轮往复移动，以实现进给和回 程，因而减轻了劳动强度。二是，在20世纪60~70年代出现了能单 向多道次进给的、电器液压程序控制的半自动旋压机。三是，由于 电子技术的发展，于20世纪60年代后期，国外在半自动旋压机的 基础上，发展了数控和录返式旋压机。这些设备的快速发展将旋压 工艺带进了中、大批量化的生产中。 强力旋压是上世纪五十年代在普通旋压的基础上发展起来的，最早 是在瑞典、德国被用于民间工业(例如，加工锅皿等容器)。由于旋 压工艺的先进性、经济性和实用性，且该工艺具有变形力小，节约 原材料等特点，在近四十年中，旋压技术得到了长足的发展，不仅 在航空航天领域，而且在化工、机械、轻工等民用工业中都得到了 广泛应用。目前，旋压技术已日趋成熟，已经成为金属压力加工中 的一个新的领域。
/+0.03. 3-3.顶料部分让开的目的是防止在合模过程中压缩产品,致使高度变化. 3-4.扎齿纹目的是针对上面图示这样模腔空间太小的产品,需要增加此项,以 增大合模摩擦力,以增加模具寿命. 3-5.所有模腔均可允许有最大一度的脱模角度,以便产品能够顺利顶出,但脱 模基准要与产品要求的基准尺寸一致,一般设计在根部,也就是产品能顺利测 量部位. 3-6.外套与模芯配合公差为0.1-0.15之间,此处为间隙配合.
毛坯设计与选材
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一.材料选用介绍: 1.冷轧钢板:ST12;ST13;ST14.此三种材料在板厚为3mm,3.5mm时优先 选用,此材料易成型,易折叠,优点在成型后齿面上无点蚀,无毛刺,齿面光 滑等. 2.超深中级低碳钢:GMW2M-ST-S-HR2-E,此种材料在板厚为2.5mm或以 下时优先选用.此材料易拉毛,易折叠,缺料,成型后不饱满等缺陷,优点在于 易成型出高于材料板厚的边.一般情况下建议不使用此材料. 3.热轧钢板:SPHC;SPHE.此两种材料在板厚为4-6mm时优先选用,宝钢目 前也有7mm,8mm的此种钢板,但不常制造.此材料不易成型,容易引起模具 碎裂,不易折叠,但优点在于不拉毛,但易点蚀,成型后不易发生齿顶磕碰伤 等现象,是旋压行业优先选用材料. 以上在选材方面, 上三种材料均有利有弊,主要区别于板厚,在适合的板厚 上选择合适的材料.
旋压产品缺陷目视 卡
模具安装与产品调试
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缺陷模具零件
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Thanks!
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近20年来，旋压成形技术突飞猛进，高精度数控和录返旋压机不断 出现并迅速推广应用，目前正向着系列化和标准化方向发展。在许 多国家，如美国、俄罗斯、德国、日本和加拿大等国己生产出先进 的标准化程度很高的旋压设备，这些旋压设备己基本定型，旋压工 艺稳定，产品多种多样，应用范围日益广泛。 我国旋压技术的发展状况与国外先进水平相比有较大差距。但近年 来取得了较大发展，许多产品精度和性能都接近或达到了国外较先 进水平。国内许多研究所(如北航现代技术研究所、黑龙江省旋压 技术研究所、长春55所等)已经研制出了性能较好的旋压机。 目前拓普公司进购了较为先进的德国WF,台湾顺心全自动立式旋压 机.
毛坯设计与选材
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3.毛坯设计方法介绍 在设计毛坯时,不管是何种形状(U,I,W形),均参照一个原则,先在CAD内计算好 齿环的横截面积(比如面积为100立方毫米,那么毛坯设计时面积要达到105-108 立方毫米,这样调试时既不会缺料,也不会多料),设计完此面积后再导入至三维 里面计算验证,毛坯总重量至少要比齿环重量要多80-100克最佳.外径与高度尺 寸尽量取整或至1位小数.
本课件主要介绍旋压机的主要部件及功能,旋压成型原理,毛坯设 计与选材,模具设计与选材,工艺路线介绍,工艺参数介绍,调试,成型 后质量问题解析与纠正等.
扭震工程部:程芳庆 2011年5月6日
目录
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1.旋压成型原理………………………………………………5 2.旋压机的主要部件及功能…………………………………6 3.毛坯设计与选材……………………………………………9 4.模具设计与选材……………………………………………22 5.工艺路线及参数介绍………………………………………26 6.模具安装与产品调试………………………………………28 7.成型后质量问题解析与纠正………………………………35
不成型面
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成型面
2380齿环
毛坯设计与选材
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W形毛坯设计诠释:在上面两个图片对比中可以看出,W形毛坯设计时不成型面 是不需要进行改变其形状,比如齿环内径104.5,毛坯设计时此尺寸是不变化的,
设计毛坯时齿环成型区域的内径为136.2,毛坯内径159.7至少要比这个大单边 2MM,主要用途是易于放入模腔,具体大多少不定义,主要由产品结构而定.此结 构注意内径尺寸.
上模部分
旋压轮 (R1,R2,R3,R4)
R1 下模部分
R4
R2
模具安装与产品调试
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如以上图所示:安装好上模与下模部分,用校验表打轴径向跳动,慢匀速空转 时要控制在跳动0.18范围内.安装旋压轮时要将预先设计好的旋压轮按工序 步骤按R1—R4顺序安装,在程序运转时,机器会先启动R1轴,进行收料,R2轴 进行折弯,R3轴进行预成型, R4轴进行终成型,此项根据产品的工序而定,比如 只要3个旋压轮就能完成,只需要安装到R3即可,如多出4个旋压轮,就要分两 道序调试.以此类推.以上所有工步均调整到位后,关机器门调整一个合适冷却 水位置.
旋压机的主要部件及功能
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以下针对拓普在使用的旋压机做一个简单介绍: 尾顶 主轴
加工区域 控制系统及配电柜
北航立式旋压机
旋压机的主要部件及功能
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尾顶 主轴
加工区域
配电柜
动力系统
冷却系统
上料系统 WF全自动立式旋压机
旋压机的主要部件及功能
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尾顶 主轴
加工区域
配电柜
上料系统 冷却系统 动力系统 台湾顺心全自动立式旋压机