旋压技术分类及应用.pdf

《旋压技术分类及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、专题综述机电工程技术!""#年第$$卷第%%期旋压技术分类及应用&杨明辉，梁佰祥，夏琴香，阮锋’华南理工大学(广东广州)%"*#"+摘要：通过对旋压的工艺特点、成形原理和发展应用的研究，从不同角度对旋压技术进行新的分类，有助于从本质上掌握旋压成形工艺，促进对各种旋压方法的理论分析和实验研究、并为更多的新工艺新方法的产生提供科学依据。关键词：旋压；轴对称旋压；非轴对称旋压中图分类号：-.$"*文献标识码：/文章编号：%""010#0!’!""#+%%1""%#1"$旋压是先进制造技术的重要组成部分，也是航空、航将被加工的毛坯装卡在机床主轴上(而是将旋轮安装在机天、造船、汽车、工程机械等行业中应

2、用广泛的制造工艺床主轴上随机床的主轴一起旋转。旋轮除与工件接触而进方法，它可以生产更接近最终形状（净性）的金属零件。行自转外，还与旋轮座一起绕工件公转，同时沿公转半径旋压通常被认为只能成形轴对称回转体零件，而近年来所方向作进给运动；装卡在机床横拖板上的毛坯不但可沿机开展的三维非轴对称零件旋压技术的研究表明，旋压已突床的纵、横两个轴线方向作直线进给运动，还可以在水平破其原有的理论范畴及加工范围2%，!3。因此，本文从不同面内进行偏转运动(便可以达到利用旋压技术直接加工出的角度剖析各种旋压方法的金属变形机理、塑性成形特三维非轴对称薄壁空心零件的目的2%3。征、应用范围等，有助于从本质上掌握旋压成

3、形技术，促进对各种旋压方法的理论分析和实验研究，并为更多的新方法新工艺的产生提供理论依据。%旋压技术的分类（%）按照所旋零件形状分类!轴对称旋压对旋压技术的传统定义为：旋压是借助于旋轮等工具的进给运动，加压于待成形的金属毛坯，使其产生连续的局部塑性变形而成为所需空心零件的一种少、无切削的先进制造工艺。旋压主要包括普通旋压（不变薄旋压）和强力旋压（变薄旋压）两种。在旋压过程中，改变毛坯的形状、尺寸和性能，而毛坯厚度不变或有少许变化的成形方法称为普通旋压（如图%）；在旋压过程中，不但改变毛坯的形状、尺寸和性能，而且显著地改变其壁厚（减薄）的成形方法称为强力旋压。强力旋压中又包括锥形件剪切旋压’如

4、图!+和筒形件流动旋压。按照变形金属流动方向与旋轮进给运动方向是否一致将筒形件旋压运动方式分为旋非轴对称旋压可分为偏心’如图#4+及倾斜’如图#5+（如图$4）和反旋（如图$5）两种2$1)3。两大类2!3。如图所示的这种各部分轴线间相互平行或成一由于传统旋压成形时是将毛坯固定在机床主轴上与主定夹角的非轴对称偏心、倾斜类薄壁空心零件通常是采用轴一起旋转的，因而其加工的零件必然为空心轴对称’回冲压工艺分别成形后、再采用焊接的方法焊成一个整体转体+零件2%3。的。采取这样的工艺方法进行生产，一方面焊接时产生的"非轴对称旋压热变形使焊接质量难以保证；另一方面由于加工工序的增如果将传统旋压成形时毛坯

5、的运动方式加以改变(不是加，不但使废品率增加，并且导致生产工人、生产设备和&国家自然科学基金项目’)"!6)")#+、广东省自然科学基金项目’"!"0!$+、广东省工业科技攻关计划项目（!""$7%"!"%$）、华南理工大学高水平建设苗子项目（6$")*"*"）收稿日期：!""#—",—$"%#机电工程技术!""#年第$$卷第%%期专题综述生产场地的增加，从而提高了产品的生产成本。&!’按照旋压时成形特点分类在旋压过程中，改变毛坯的形状、尺寸和性能，而毛坯厚度不变或有少许变化的成形方法称为普通旋压；在旋压过程中，不但改变毛坯的形状、尺寸和性能，而且显著地改变其壁厚（减薄）的成形方法称为强力旋

6、压。强力旋压中又包括锥形件剪切旋压和筒形件流动旋压。图(所示为普通旋压时旋轮进给方向不同时工作区的受力情况。当旋轮向着坯料边缘移动时，变形区材料承受径向拉应力和切向压应力的作用。变形金属在拉应力作用下沿着芯模方向流动并使材料产生变薄现象，该变薄现象又由压应力产生的增厚效应来补偿（如图()）。当旋轮沿相反方向，即朝着旋转中心的方向移动时，在旋轮的前方产生金属的堆积，从而使得在旋轮和芯模之间的材料承受切向和径向压应力的作用。正是由于图(普旋时工作区的变化及材料的应力状态压应力的作用，迫使变形金属朝着芯模方压又称冷旋。金属材料经冷旋成形后工件的机械性能增向运动（如图(*）。强，表现在断裂强度、疲劳

7、极限、屈服点和硬度值显著提在剪切旋压中，高，但塑性降低。冷旋工件一般能保证较高的成形精度。通过控制旋轮和芯模热旋主要用于旋压一些常温塑性差的难熔金属，如之间的间隙，迫使材钛、钨、钼等金属及合金。此外，有些特种旋压工艺，如料沿轴向运动，以获上述气瓶收口、封底等必须在加热下进行。加热方法主要得所需的壁厚。毛坯有火焰加热、电阻加热、高频大电流加热和辐射加热等。可以是厚壁圆板或方为了实现加热旋压，需要在设备上装配一套