金屬旋壓成形工藝課件(編輯修改稿)
2025-03-16 08:55 本頁面
【文章內容簡介】 集團第五五研究所 二、普通旋壓成形技術 ? 瓶體收口及封底 ? 瓶體收口及封底可采用特殊型面的旋輪或翻板旋壓，在高轉速下經(jīng)多道次進給，借助空氣模（無芯模）成形。旋輪運動時的軌跡使其軸線始終平行于工件表面，并保持平直段與工件處于完全接觸之中。 ? 加熱是瓶體收口及封底的重要工藝因素，合金鋼瓶體收口及封底，坯料可以采用機外加熱，機上保溫的方式。封底在最終封底前，還需要高溫切割具，吹去氧化皮，增加局部溫度，實現(xiàn)底部最終的無縫封合。鋁合金只能收口，不能封底，收口可與加熱同時進行。合金鋼瓶體收口及封底加熱溫度在 800℃ 以上，溫度范圍較寬；鋁合金瓶體收口加熱溫度在 400℃ 左右，溫度范圍較窄。 ? 設備：德國、西班壓、國內。 3/16/2023 27 中國兵器工業(yè)集團第五五研究所 二、普通旋壓成形技術 3/16/2023 28 中國兵器工業(yè)集團第五五研究所 二、普通旋壓成形技術 3/16/2023 29 中國兵器工業(yè)集團第五五研究所 二、普通旋壓成形技術 ? 局部成形 ? 局部成形是對工件的某一部分進行旋壓加工的工藝方法，包括縮旋、擴旋、翻邊、制梗等，也是普旋中常見的工藝方法。 ? 設備：可在通用旋壓機上實現(xiàn)（油筒）。 3/16/2023 30 中國兵器工業(yè)集團第五五研究所 三、強力旋壓成形技術 ? 特點 ? 強力旋壓源于普通旋壓 ， 在旋壓過程中 ， 不但改變毛坯的形狀而且顯著地改變 （ 減薄 ） 其壁厚的旋壓方式稱為強力旋壓 （ 又稱變薄旋壓 ） 。 變薄旋壓與普通旋壓的區(qū)別是變薄旋壓屬于體積變形范疇 ， 在變形過程中主要是壁厚減薄而坯料體積基本不變 ， 成品形狀完全由芯模尺寸決定 ， 成品尺寸精度取決于工藝參數(shù)的合理匹配 。 筒形件強力旋壓時 ， 只減小外徑而不改變內徑 （ 內旋時則相反 ） 。 由于強力旋壓減小毛坯的壁厚 ， 因而在一次旋壓中允許較大的變形量 ， 這就使強力旋壓的生產(chǎn)效率大大高于普通旋壓 ， 其適用范圍也大為擴大 ， 但是相應的強力旋壓需要較大的設備功率 。 3/16/2023 31 中國兵器工業(yè)集團第五五研究所 三、強力旋壓成形技術 ? 強力旋壓的分類： ? 1）根據(jù)旋壓類型和金屬變形機理的差異，強力旋壓可分為異形件強力旋壓 —— 剪切旋壓；筒形件強力旋壓 —— 流動（擠出）旋壓； ? 2）筒形件強力旋壓 —— 流動（擠出），按旋輪與坯料流動方向分為正向旋壓與反向旋壓；按旋輪和坯料相對位置分為內徑旋壓與外徑旋壓；按旋壓工具分為旋輪旋壓與鋼球（滾珠）旋壓； 3/16/2023 32 中國兵器工業(yè)集團第五五研究所 三、強力旋壓成形技術 ? 剪切旋壓 ? 1）成形原理 ? 異形件剪切旋壓，適于錐形、拋物線及各種曲母線形工件的成形。錐形件是異型件的典型形狀。在剪切旋壓過程中，平板坯料在旋輪擠壓與剪切綜合作用下，厚度方向遵循體積不變定律和正弦規(guī)律變形。從工件的縱斷面上看，其變形過程猶如按一定母線形狀推動一迭撲克牌一樣。 3/16/2023 33 中國兵器工業(yè)集團第五五研究所 三、強力旋壓成形技術 ? 2）正弦規(guī)律 ? 對具有一定錐角和壁厚的錐形件進行強力旋壓時，根據(jù)純剪切變形原理可求出毛坯的合理厚度，所符合的規(guī)律為正弦規(guī)律： ? t=t0sin(α/2) ? 式中： t —— 旋后零件的壁厚 ? t0 —— 旋前毛坯的壁厚 ? α—— 錐角 ? 正旋律雖然由錐形件的強力旋壓所導出，但其基本上適用于一切異形件，因為任何異形件在沿其半徑方向以很小的間隔分段后，都可近似的把每段看作是錐形件的一部分，僅各段錐角大小不同而已。但曲母線異形件在運用正弦律時存在一定的誤差。母線曲率半徑越小，其法向壁厚變化越大，則誤差越大。 3/16/2023 34 中國兵器工業(yè)集團第五五研究所 三、強力旋壓成形技術 ? 3）正弦律的偏離 ? 在實際生產(chǎn)過程中，錐形件強力旋壓的實際壁厚往往不等于按正弦律計算所得理論壁厚，即實際壁厚與理論壁厚存在一定程度的偏離。這種偏離有很多種原因，例如旋輪與芯模的間隙誤差、旋壓工藝系統(tǒng)的彈性變形和毛坯的壁厚誤差等。其計算公式如下： ? Δ=（ tptf） / tf=1+ tp/ tf ? 式中 tp—— 旋壓件的實際壁厚 ? tf—— 旋壓件的理論壁厚 ? 當 tp＜ tf時， Δ＜ 0，材料減薄過渡；當 tp＞ tf時， Δ＞ 0，材料減薄不足。 ? 由于偏離正弦律的情況難以避免，實際生產(chǎn)中一般傾向于采用 Δ＜ 0的旋壓方法。因為適當?shù)臏p薄過渡有利于提高材料的極限減薄率，并且可改善旋壓件的貼膜狀況，從而提高其內表面的精度和光潔度。 ? 有時由于產(chǎn)品性能的需要，必須采用 Δ＜ 0的旋壓方法。例如旋轉式破甲彈要求藥型罩有一定的內應力，以便爆轟波壓垮藥型罩而形成射流時能產(chǎn)生一反旋力矩，來補償射流的離散作用，于是對藥型罩采用了減薄過渡（ Δ=15％）旋壓成形，結果收到了預期的效果，提高了破甲威力。 3/16/2023 35 中國兵器工業(yè)集團第五五研究所 三、強力旋壓成形技術 ? 錐形件旋壓成形設備 3/16/2023 36 中國兵器工業(yè)集團第五五研究所 三、強力旋壓成形技術 ? 筒形件流動旋壓 ? 強力旋壓有兩種基本變形方式：正旋和反旋 。 正旋時材料的流動方向與旋輪的運動方向相同；反旋時材料的流動方向與旋輪的運動方向相反 。 正旋壓適用面較寬 ， 直徑精度優(yōu)于反旋壓 。 反旋壓的芯模及行程較短 ， 其應用限于不帶底的筒形件成形 。 3/16/2023 37 中國兵器工業(yè)集團第五五研究所 三、強力旋壓成形技術 1）筒形件流動旋壓的變形機理 ? （ 1）主體運動 ? 工件在芯模帶動下進行的旋轉運動是旋壓變形的的主體運動，工件成形主要依靠旋轉運動來完成的。工件在旋轉時受到旋輪的阻礙而產(chǎn)生變形，同時旋輪在借助摩擦力發(fā)生旋轉。因此，旋輪的轉動是被動的，其轉速大小決定于工件的轉速、工
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