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如何進行數(shù)控旋壓的參數(shù)選擇?

時間:2021-10-14作者:上海尚晞數(shù)控科技有限公司

       在長期的旋壓工藝研發(fā)中,技術(shù)人員發(fā)現(xiàn),想要旋壓出合格的零件,除了選擇正確的材料、主軸轉(zhuǎn)速、旋壓成形比外,旋壓還與旋輪的進給速度、旋壓直線的傾角有密切關(guān)系。 

       毛坯材料的塑性、熱處理狀態(tài)直接影響到零件的表面質(zhì)量。一般選用塑性較大的材料,多進行退火處理(對鋼材)。

       一、旋壓靠模速度和進給速度


       旋壓時應(yīng)合理地選擇靠模的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速過低,毛坯邊緣會起皺,增加成形阻力,甚至導(dǎo)致工件破裂;轉(zhuǎn)速過高,材料變薄嚴(yán)重,同樣不符合要求。由于提高轉(zhuǎn)速可提高生產(chǎn)率和零件表面質(zhì)量,故在允許的情況下,應(yīng)盡可能地選擇較高的主軸轉(zhuǎn)速。不同材料選用的主軸速度也有不同。鋼的最大轉(zhuǎn)速選定為1200m/min;鋁、銅則選定為2000m/min;不銹鋼為500m/min。每次旋壓的成形比均不能超過其成形極限比,否則會出現(xiàn)破裂。 

旋壓的進給速度f即主軸轉(zhuǎn)動一圈旋輪沿母線移動的距離,對旋壓過程影響較大。進給速度過高,會產(chǎn)生毛坯起皺;進給速度過低,則會使壁厚減小而產(chǎn)生破裂。故f應(yīng)合理地控制在一定的范圍之內(nèi)。

數(shù)控旋壓加工.jpg


       二、旋壓直線傾角


       旋壓直線的傾角A是直線與Z軸正方向的夾角,同樣會影響旋壓過程。夾角過大,會產(chǎn)生徑向撕裂;夾角過小則會發(fā)生切向破裂。 

傾角A和進給速度f的合理選擇如下圖。

旋壓參數(shù)選擇.jpg



       當(dāng)參數(shù)選擇不正確時就會產(chǎn)生各種失效,常見的失效有切向撕裂、徑向撕裂和起皺。其原因如下: 

       1、 切向撕裂:徑向拉應(yīng)力σr過大;旋壓成形比β過大;每次旋壓的步長過大。 

       2、徑向撕裂:切向壓應(yīng)力στ過大;彎曲應(yīng)力過大;已產(chǎn)生起皺。 

       3、 起皺:切向的壓應(yīng)力στ過大;旋壓成形比β過大。 

       可以根據(jù)圖2來粗選旋壓時所需的、不導(dǎo)致失效的各種參數(shù),然后再進行參數(shù)優(yōu)化,以期取得滿意的旋壓效果和質(zhì)量。

       旋壓的質(zhì)量除了與上述的各種參數(shù)有關(guān)外,還與其旋壓的運動軌跡有關(guān)。因此在加工一些難加工材料(如不銹鋼)時,旋壓不一次到位,而是經(jīng)常會分成幾個工步進行,并對材料進行相應(yīng)的熱處理,以提高其可旋壓性。


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