【正文】 在凸起部。 809．?dāng)[碾模具材料應(yīng)具備哪些性能? 由于擺碾模具工作條件差，模具材料應(yīng)具備以下性能才能勝任其工作。 (1)有較好的耐熱疲勞性能，使模具在經(jīng)受冷熱及載荷頻繁交變的工作條件下不產(chǎn)生熱疲勞裂紋。 (2)有良好的回火穩(wěn)定性和紅硬性，使模具在工作時不致因高溫下受力而產(chǎn)生塑性變形。 (3)有良好的導(dǎo)熱性和淬透性。 (4)有高的耐磨性。 (5)經(jīng)濟(jì)性好，價格低。 810．?dāng)[碾模具基本結(jié)構(gòu)有幾類? 擺碾模具結(jié)構(gòu)分立式和臥式兩大類。 立式擺碾模具用在立式擺碾機(jī)上，適合于碾壓長度較短的鍛件。它由擺動凸模和固定凹模組成。一般將鍛件中形狀復(fù)雜的部分放在固定凹模中成形，將形狀較簡單的部分放在擺動的凸模中成形。 臥式擺碾模具用在臥式擺碾機(jī)上，適合碾壓帶法蘭的長軸類鍛件。它由擺動凸模、活動凹模和固定凹模組成?；顒影寄Ｅc固定凹模之間由銷釘和鎖緊裝置連接。 811．?dāng)[碾模具的模膛設(shè)計特點是什么? 擺碾模具上固定凹模模膛的尺寸和形狀可直接比照冷鍛件(冷碾)和熱鍛件(熱碾)(圖523)上的相應(yīng)尺寸和形狀進(jìn)行設(shè)計。擺動凹模由于其擺動中心線與機(jī)器主軸線相差一擺角，所以擺動凹模模膛的尺寸和形狀都要根據(jù)擺碾特點在鍛件圖紙基礎(chǔ)上進(jìn)行重新設(shè)計。其主要特點是： (1)鍛件圖上凡是與軸線相垂直的平面，在擺動凸模上都設(shè)計成錐面或錐臺面，其錐頂角均為α=180176。一2γ，如圖523所示。 (2)鍛件圖上斜面的斜度要做相應(yīng)增減。其中凸模上的內(nèi)斜度(對應(yīng)鍛件上的外斜度)要減去一個擺角；凸模上的外斜度(對應(yīng)鍛件上的內(nèi)斜度)要增加一個擺角，見圖524。即 βimn=βodnγ βomn=βidn+γ式中：βimn——擺動凸模內(nèi)斜度； βodn——鍛件外斜度； βomn一——擺動凸模外斜度；。 βidn——鍛件內(nèi)斜度。 812．為什么要對擺碾模具進(jìn)行潤滑? 為了提高擺碾工件質(zhì)量，增加模具壽命，擺碾時要對擺碾模具進(jìn)行潤滑。潤滑劑應(yīng)起到隔離模具與工件表面，減少模具磨損的作用。同時還要具有易于工件脫模的功能，以達(dá)到縮短工件與模具接觸時間，保護(hù)模具和增加生產(chǎn)率的目的。此外潤滑劑還應(yīng)對模具和設(shè)備無腐蝕作用，對熱碾有較好的隔熱作用。 813．熱碾時為什么要對模具進(jìn)行冷卻? 熱碾時，工件溫度一般都在1000℃以上。此時若不對模具做冷卻處理，則模具溫度將會升得很高，甚至超過模具材料的相變溫度，致使模具很快損壞。為了保證模具具有較長使用壽命，必須對模具進(jìn)行冷卻。通常有兩種冷卻方法：一種是模內(nèi)冷卻，即在模具內(nèi)部通水冷卻，這種方法模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但冷卻效果較好；另一種是模外冷卻，即在模具外噴水冷卻，這種方法簡單易行，但耗水量大，冷卻效果不如內(nèi)冷式。第六節(jié)碾環(huán) 814．環(huán)形件是怎么軋出來的? 碾環(huán)是環(huán)形零件碾擴(kuò)的簡稱，是環(huán)形零件成形的新方法。其工作原理如圖525所示，碾壓輪l主動旋轉(zhuǎn)，帶動環(huán)形坯3旋轉(zhuǎn)，環(huán)形坯再帶動芯輥2旋轉(zhuǎn)。同時碾壓輪與芯輥間的中心距離逐漸縮小，即環(huán)形坯的厚度逐漸減小，直徑逐漸擴(kuò)大，直到形成所需要的截面形狀。導(dǎo)向輥4起誘導(dǎo)工件成圈及增加碾擴(kuò)穩(wěn)定的作用。當(dāng)工件與信號輥5接觸時，表示已達(dá)到預(yù)定尺寸，信號輥發(fā)出精碾及停碾的信號，碾壓輪完成碾壓任務(wù)退回到原始位置。碾環(huán)用于生產(chǎn)等截面環(huán)形件，應(yīng)用比較廣泛，包括火車車輪輪箍、軸承內(nèi)外套圈、齒輪圈、法蘭、起重機(jī)旋轉(zhuǎn)輪圈等。 碾環(huán)工藝生產(chǎn)環(huán)形件的尺寸范圍為：直徑自40~10000mm，重量從0．2～6000kg，甚至更重的環(huán)形件。 815．碾環(huán)的優(yōu)點有哪些? 碾環(huán)實際上是徑向軋制，即通過軋制將帶孔的坯料，厚度碾薄，直徑擴(kuò)大成環(huán)形零件，與傳統(tǒng)的模鍛比較，其優(yōu)點為： (1)設(shè)備噸位小。由于是回轉(zhuǎn)成形，接觸面積小，故軋制壓力大幅減少，所用設(shè)備重量顯著下降。例如生產(chǎn)ф900mrn汽車后橋從動點輪坯，需要在8000kN模鍛壓力機(jī)上鍛造，而在碾環(huán)機(jī)上只要600kN就夠了。 (2)可以做大型環(huán)類零件。例如直徑10m、高度4m的反應(yīng)堆容器加強(qiáng)環(huán)，除碾環(huán)工藝外，其他工藝是很難完成的。 (3)材料利用率高。沒有模鍛飛邊與拔模斜度，尺寸精度高，材料利用率提高15％左右。 (4)內(nèi)在質(zhì)量好。碾環(huán)變形為徑向壓縮，周向延伸，金屬纖維沿環(huán)件周圍連續(xù)分布，有利于環(huán)形零件的承載與耐磨性能。 (5)工作環(huán)境好。碾環(huán)過程為連續(xù)局部成形，無沖擊低噪聲，工序易于機(jī)械化與自動化，工作環(huán)境好等。 816．碾環(huán)技術(shù)的應(yīng)用范圍如何? 碾環(huán)工藝在國內(nèi)外已得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。碾環(huán)工藝的典型零件有：軸承內(nèi)外座圈、齒輪圈、火車車輪輪箍、襯套、法蘭、橋式起重機(jī)車輪圈等。 環(huán)形件尺寸范圍為：直徑40～10000mm，高度20~4000mm。零件最大重量達(dá)6000kg。 碾環(huán)工藝的溫度有三種：熱碾、溫碾與冷碾。冷碾僅限于小件的小變形碾環(huán)，但精度比較高；熱碾環(huán)應(yīng)用最廣，特別是大型環(huán)形件的成形，一般作為制坯用；溫碾環(huán)是冷碾與熱碾之間的工藝，其零件的精度高于熱碾，主要應(yīng)用于中小型精度較高的零件上。 碾環(huán)零件的典型毛坯與零件截面形狀如圖526所示。 817．碾環(huán)機(jī)類型有哪些? 按機(jī)架的形式與環(huán)形件所處位置，碾環(huán)機(jī)分為立式與臥式兩種。多數(shù)中小型碾環(huán)機(jī)，為了操作的方便，采用傾斜立式，而大型碾環(huán)機(jī)從工作平移，傳動方便出發(fā)，多采用臥式。 按工藝方式，碾環(huán)機(jī)分為：閉式與開式碾環(huán)機(jī)。閉式碾環(huán)機(jī)如圖527a所示，將加熱并沖有小孔的坯料2套在芯輥3上，靠碾壓輥1的內(nèi)緣帶動坯料旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)坯料厚度的減薄與直徑的擴(kuò)大。這種工藝方式由于受進(jìn)出料、碾環(huán)直徑與結(jié)構(gòu)等的限制，已較少采用。開式碾環(huán)機(jī)如圖527b所示，將加熱并沖有小孔的坯料2套在芯輥3上，靠碾壓輥1的外緣帶動坯料旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)坯料厚度的減薄與直徑擴(kuò)大的軋制成形。這種工藝方式無論進(jìn)出料，還是碾環(huán)的直徑與機(jī)器結(jié)構(gòu)都比較合理適用，所以被廣泛采用。第七節(jié)旋壓 818．旋壓成形原理是什么? 旋壓是用于成形薄壁空心回轉(zhuǎn)體工件的一種金屬壓力加工方法。它是借助旋輪等工具作進(jìn)給運動，加壓于隨芯模沿同一軸線旋轉(zhuǎn)的金屬毛坯，使其產(chǎn)生連續(xù)的局部塑性變形而成為所需的空心回轉(zhuǎn)體工件。旋壓包含普通旋壓和變薄旋壓(又稱強(qiáng)力旋壓)兩大類。 819．普通旋壓的變形特征是什么? 普通旋壓的變形特征是金屬板坯在變形中主要產(chǎn)生直徑上的收縮或擴(kuò)張，直徑收縮為縮徑旋壓，直徑擴(kuò)張為擴(kuò)徑旋壓，由此帶來的壁厚變化是從屬的。由于直徑上的變化容易引起失穩(wěn)或局部減薄，故普通旋壓過程一般分多道次進(jìn)給逐步完成的(如圖528所示)。 820．變薄旋壓的變形特征是什么? 變薄旋壓又稱強(qiáng)力旋壓，是在普通旋壓的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其變形特征是：芯模帶動坯料旋轉(zhuǎn)，旋輪作進(jìn)給運動，使毛坯連續(xù)地逐點變薄，并貼靠芯模而成形為所需要的工件形狀(圖529)。 821．普通旋壓用途是什么? 普通旋壓是薄壁空心回轉(zhuǎn)體零件的無屑成形工藝過程，屬板材成形范疇。普通懸壓工藝來源于手工旋壓技術(shù)，可將強(qiáng)度較高的材料加工成復(fù)雜工件。普通旋壓應(yīng)用廣闊，其制品包括鋁制品、搪瓷制品、保溫瓶、照明器材、廣播器材、高壓電容器、化工容器、真空零件、文體用品等。 822．變薄旋壓的用途是什么? 變薄旋壓加工可以成形塑性變形很大、傳統(tǒng)工藝難以制作的工件。 變薄旋壓可制作大直徑無縫整體筒形件，消除軸向焊縫的不良影響。變薄旋壓可成形導(dǎo)彈、火箭、宇航飛行器的發(fā)動機(jī)殼體。 航空發(fā)動機(jī)應(yīng)用旋壓成形的零件有：渦輪軸、壓氣機(jī)軸、進(jìn)氣道頭錐、噴氣尾錐、燃燒室襯套、軸承支座、壓氣機(jī)機(jī)匣等。 在兵器工業(yè)，旋壓工藝可制造炮管、槍榴彈、破甲彈、風(fēng)帽、彈頭、藥筒及藥形罩等。 民用工業(yè)應(yīng)用大量強(qiáng)力旋壓制品，常見有氣瓶、汽車的輪輻、輪轂、液壓氣缸、滅火器、封頭、風(fēng)機(jī)罩、奶罐、漏斗等。 823．普通旋壓類型有哪些? 普通旋壓是借旋輪、壓頭對隨旋壓模轉(zhuǎn)動的金屬圓板或預(yù)成形坯料做進(jìn)給運動并施壓，主要改變其直徑尺寸(壁厚隨機(jī)變化)使成為所需制件。 (1)根據(jù)坯料和工件特點，普通旋壓主要采用拉深旋壓、縮徑旋壓、擴(kuò)徑旋壓三種基本成形工藝。 拉深旋壓是普通旋壓的基本形式，旋輪運動軌跡和旋壓道次應(yīng)視工件形狀而定。縮徑旋壓有縮口和縮徑兩種局部成形工藝。擴(kuò)徑旋壓是在旋壓機(jī)上旋輪施力使預(yù)成形的坯料產(chǎn)生徑向?qū)ΨQ的擴(kuò)張。擴(kuò)徑旋壓成形多數(shù)為薄壁工件，如鼓形攪拌器、車輪等。 (2)按照旋輪進(jìn)給路徑控制方式的不同，普通旋壓可分為手工、機(jī)械、液壓、數(shù)控和往返旋壓。 (3)按照旋輪進(jìn)給方向向敞口端或逆敞口端，普通旋壓可分為往程旋壓與回程旋壓。旋輪進(jìn)給方向順敞口端為往程旋壓，反之，為回程旋壓。 (4)按照變形溫度的不同，普通旋壓可分為室溫旋壓(冷旋)和加熱旋壓。 824．普通旋壓有哪些優(yōu)點? 普通旋壓主要有以下優(yōu)點： (1)模具制造周期較短，費用低于成套沖壓模50％～80％；(2)普通旋壓為點變形，旋壓力可比沖壓力低80％一90％；(3)可在一次裝卡中完成成形、切邊、制梗咬接等工序；(4)熱旋成形時，旋壓工件的加熱，比其他加工方法方便。 825．普通冷旋壓適用范圍有哪些? 普通冷旋壓過程用于塑性好、加工硬化指數(shù)低的材料。常用材料中，純鋁、金、銀、鋁一錳系鋁合金、紫銅對普通冷旋壓的適應(yīng)性優(yōu)良，鋁一鎂—錳系鋁合金、黃銅、低碳鋼對普通冷旋壓的適應(yīng)性較好，而高鎂含量的鋁一鎂系鋁合金較差。 普通冷旋壓加工的工件直徑一般為10～8000mm，坯料厚度一般為0．5～30mm。 826．變薄旋壓的類型有哪些? 變薄旋壓和普通旋壓一樣，是借旋輪對隨旋壓模轉(zhuǎn)動的金屬圓板或預(yù)成形坯料作進(jìn)給運動并施壓，加工薄壁空心回轉(zhuǎn)體零件的無屑成形工藝過程。所不同的是變薄旋壓屬體積成形范疇，在成形過程中主要使壁厚減薄而尺寸基本不變。 (1)按旋輪進(jìn)給方向與坯料流動方向的異同，可分為正向旋壓與反向旋壓。正向旋壓指坯料的延伸方向與旋輪進(jìn)給方向相同，反向旋壓指坯料的延伸方向與旋輪進(jìn)給方向相反； (2)按旋壓時加熱與否，可分為冷旋和熱旋； (3)按旋輪及芯模與毛坯的相對位置，可分為外旋和內(nèi)旋。內(nèi)旋是管坯外有模環(huán)，旋輪置于管坯之內(nèi)，旋輪與管坯相對轉(zhuǎn)動； (4)按旋壓工具不同又可分為旋輪旋壓和滾珠旋壓； (5)按旋輪數(shù)量不同，可分單輪旋壓、雙輪旋壓和多輪旋壓。 827．變薄旋壓有哪些優(yōu)點? 變薄旋壓優(yōu)點如下： (1)材料利用率高。與機(jī)加工相比，材料利用率可提高約10倍，加工工時降低近40％。 (2)產(chǎn)品質(zhì)量高。旋壓后工件組織致密、纖維連續(xù)、晶粒細(xì)化、產(chǎn)品綜合性能高。 (3)由于工件是經(jīng)旋輪逐點連續(xù)接觸旋壓成形，使金屬具有更高、更好的工藝塑性，成形性好。 (4)對設(shè)備噸位要求較小，生產(chǎn)成本低，適用于中小批量的生產(chǎn)。 (5)模具磨損小、壽命長、費用低。與拉深成形同類制件相比，旋壓的模具費僅是拉深模具費的l／10左右。 828．旋壓機(jī)的工作原理是什么? 旋壓機(jī)是用以執(zhí)行金屬旋壓工藝過程，制造薄壁空心回轉(zhuǎn)體件的塑性加工設(shè)備。其加工工件范圍寬廣，直徑小者僅數(shù)毫米，大者近10m。 旋壓機(jī)一般由機(jī)身、主軸箱、旋輪座及尾座等主要部件構(gòu)成。在旋壓過程中，坯料(板或環(huán))被夾持在模具上作旋轉(zhuǎn)運動，旋輪進(jìn)給加壓使坯料逐點連續(xù)變形而成為工件。 829．旋壓機(jī)有哪些類型? 旋壓機(jī)可按不同方法進(jìn)行分類，主要有： (1)按成形原理不同可分為普通旋壓機(jī)和變薄旋壓機(jī)。普通旋壓機(jī)有較復(fù)雜的旋輪運動系統(tǒng)和防止板坯起皺破裂的附件。變薄旋壓機(jī)有較高的強(qiáng)度、剛度和力能參數(shù)。在普通旋壓機(jī)上也能完成輕型的變薄旋壓工件，在變薄旋壓機(jī)上也能完成簡單的普通旋壓工件。 (2)按主旋輪個數(shù)可分為單輪旋壓機(jī)、雙輪旋壓機(jī)和多輪旋壓機(jī)。變薄旋壓機(jī)采用多輪旋壓有助于平衡主軸所承受的旋壓力和力矩，提高制件精度。雙輪旋壓機(jī)常用于錐形件變薄旋壓和較短筒形件的變薄旋壓。三輪旋壓機(jī)常用于細(xì)長件，尤其是高精度筒形件的變薄旋壓，有時也用于一些錐形件的變薄旋壓工件。 (3)按主軸方位不同，旋壓機(jī)可分為臥式和立式。臥式旋壓機(jī)的優(yōu)點是機(jī)身剛性較好，工作區(qū)域敞開性較好，坯料和工件裝卸較方便，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。立式旋壓機(jī)的優(yōu)點則是占地面積小，大型模具安裝調(diào)試方便，可以避免因自重而使主軸偏離中心位置。一般中小型旋壓機(jī)以臥式居多，大型旋壓機(jī)則以立式居多。 (4)按是否需用全面型旋壓模，旋壓機(jī)可分為有模和無模。無模旋壓機(jī)仍需有供坯料定位和夾持用的夾頭或模塊，而在坯料背面與旋輪相對處，多數(shù)采用固定或可隨動的偏心支撐輪，少數(shù)采用“空氣模”。 (5)按應(yīng)用領(lǐng)域，旋壓機(jī)可分為通用機(jī)和專用機(jī)。通用旋壓機(jī)可制造多種形狀回轉(zhuǎn)體工件，專用旋壓機(jī)則針對特定產(chǎn)品設(shè)計，具有特定的運動方式和結(jié)構(gòu)。 (6)按旋壓時加熱與否，可分為冷旋壓機(jī)和熱旋壓機(jī)。