变薄旋压
变薄旋压时,在较高的接触压力下坯料壁厚逐点地有规律地减速薄而外径无显著变化。有锥形件变薄旋压(剪切旋压)和筒形件变薄旋压(挤出旋压)两种,又分正旋和反旋两种方式(见表1)。前者用于加工锥形、抛物面形等异形件,后者用于加工筒形件和管件。
旋压成形分类
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类 别 |
图 例 |
| 变薄旋压 |
锥形件变薄旋压(剪切旋压) |
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| 筒形件变薄旋压 |
正旋 |
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| 反旋 |
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1 锥形件变薄旋压 坯料厚度变化满足正弦律,即 t=t0sinα中国国际模具网
式中 t0 、t——变形前后的料厚(mm);中国国际模具网
α——锥形件的半锥角。中国国际模具网
1.1 变形程度 用变薄率ψt表示中国国际模具网
ψt=(t0-t)/t0×100% 或 ψt=1-sinα中国国际模具网
一次旋压获得工件的最小半锥角αmin=15°~20°,否则必须进行两道以上的旋压。极限变薄率ψt与材料拉伸试验的断面收缩的近似关系为 ψt=ψ/(0.17+ψ)中国国际模具网
表2为无中间退火的各种金属的极限变薄率。
表2 旋压极限变薄率ψtmax(%)
* 加热旋压。中国国际模具网
1.2 转速和进给比 转速一般取200~600r/min。适当增加转速,有利于降低变形力和提高成形质量。对较硬的材料取较小的值。中国国际模具网
进给比一般介于0.2~0.75mm/r的范围内。用低速进给,可提高零件表面质量,但贴模性不及高速进给的好。中国国际模具网
1.3 变形力 用近似式计算中国国际模具网
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fρ=(6~11) fθ (n)中国国际模具网
fθ=(10~16) fθ (n)非铁金属 (0.16~0.2) fz(n)低碳钢中国国际模具网
式中:c、n——材料常数,将上述计算结果乘以1.2的修正系数,在实用上已相当可靠。中国国际模具网
2 筒形件变薄旋压中国国际模具网
按照旋压时金属流动方向,分为正旋和反旋。正旋常用于筒形件,优点是:旋压力小,工件贴模性好,产生扩径和金属堆积较小。反旋常用于管形件,优点是:工件长度不受芯模长度和旋轮纵向行程的限制,固定坯料的夹具较简单。正旋的优点正好可弥补反旋的不足,而反旋的优点又正好可弥补正旋的不中。不过,在相同条件下,正旋的极限变薄率较反旋的高,因而正旋时旋轮接触角和进给比的选择范围比较大。中国国际模具网
2.1 变形程度 筒形件变薄旋压的道次变薄率ψt=15%~35%。反旋、软料时取小值。表2为无中间退火的各种金属的极限变薄率。
表2 筒形件极限变薄率(%)
| 材 料 |
不锈钢 |
高合金钢 |
铝合金 |
钛合金* |
| ψtmax |
65~75 |
75~82 |
70~75 |
30~35 |
* 加热旋压。中国国际模具网
2.2 转速和进给比 进给比:正旋时f=0.25~1.0mm/r,反旋时f=0.1~0.5mm/r,厚料取较大值。中国国际模具网
2.3 旋压力 近似计算为

式中 kb ——系数;中国国际模具网
——平均应力(mpa);中国国际模具网
dρ——旋轮直径(mm);中国国际模具网
αr ——旋轮的工作角。