1 坯料與錐角
錐形件剪切旋壓有三種典型形式:一是等壁厚坯料旋壓等壁厚工件;二是等壁厚板坯旋壓變壁厚工件;三是變壁厚坯料旋壓等壁厚工件。錐形件剪切旋壓坯料與錐角的關(guān)系如圖6-40所示。
圖6-40中的(a)與(d)按正弦規(guī)律公式,即按式6-2計(jì)算坯料與錐角;其余均將坯料與工件沿徑向等分,一一對應(yīng)計(jì)算。分段數(shù)量要充足,計(jì)算時(shí)以工件及坯料內(nèi)徑為準(zhǔn),算出各段平均錐角與壁厚,然后疊加,見圖6-40中的(b)、(c)、(e).
6-40(b)、(c)與(e)可分段按下式計(jì)算:
(b)δ1= δ0sinα? , δ2 =δ0sinα2 ,....,δn = δ0sinαn
(c)δ =δο1, sinα1 ,δ =δo2sinα2,...,δ=δonsinαn
(e)δ1/sinα1=δo/sinαo?,δ2/sinα2 =δo/sinαo2,...,δn/sinαn=δo/sinαn
2 減薄率與道次
錐形件剪切旋壓減薄率的計(jì)算式為式6-4,即Ψδ=(δ0-δf)/δ0.
此時(shí),板坯旋壓時(shí)Ψδ=1-sina;預(yù)制坯旋壓時(shí)Ψδ=1-sina/sinao.
不同材料一道次旋壓的極限減薄率不同狀態(tài)可旋性差別較大。小錐角工件剪切旋壓后期道次的變形規(guī)律接近筒形變薄旋壓,應(yīng)采用較小的減薄率。經(jīng)多道次旋壓可獲得半錐角小到3°~4°的工件。
3 壁厚偏離率
錐形剪切旋壓時(shí),壁厚偏離率為工件實(shí)際壁厚8,對理論壁厚δ,的偏差程度,即Δs = (δ1-δ,)/δo它包括Δs=0時(shí)零偏離(正弦率旋壓)、、Δs>0的正偏離和Δs<0的負(fù)偏離三種情況。0<,實(shí)際壁厚大于理論值,為正偏離,有附加拉深變形,工件精度及材料可旋性降低,法蘭邊易起皺;反之?δ<0,,為負(fù)偏離,有附加軋壓變形,旋壓力急增,材料可旋性改善,旋輪前易堆積。剪切旋壓變形偏離正弦率時(shí)法蘭邊易傾斜。負(fù)偏離時(shí),工件壁厚小于正弦率計(jì)算值,變形區(qū)出現(xiàn)周向拉應(yīng)力、徑向壓應(yīng)力,如
圖6-41所示。
完全遵循正弦規(guī)律剪切旋壓變形較難達(dá)到,而小量偏離也是允許的。平板錐形剪切旋壓偏離率Δ為10%~+5%。預(yù)制坯錐形剪切旋壓時(shí),薄料采用正偏離,厚料偏離率Δ可在-30%~+30%之間。
4 進(jìn)給比
進(jìn)給比又稱進(jìn)給率,是旋輪相對坯料的進(jìn)給速度與轉(zhuǎn)速之比,即單位轉(zhuǎn)速旋輪的進(jìn)給量,公式為:
f=v/N (6-31)
式中
v-旋輪沿工件母線進(jìn)給速度;
N-主軸轉(zhuǎn)速(工件轉(zhuǎn)速)。
f大則工效高,應(yīng)以旋壓力、表面粗糙度值不過大為限。常以f=(0.1~1.5)n為參考值。n為旋輪個(gè)數(shù),壁厚和旋輪圓角半徑大時(shí)f取大值。
主軸轉(zhuǎn)速N大則工效高,以不產(chǎn)生振動(dòng)、旋壓變形熱量不過大為限。常用圓周速度vo=50~300m/m
min 為參考。當(dāng)坯料厚、硬度大、直徑小時(shí),取小值。
采用恒線速和恒進(jìn)給比可以改善工件表面粗糙度和尺寸精度。
5 旋輪參數(shù)
旋輪頂端圓角半徑r.小則旋壓力小,工件貼模度好,以不形成黏附、表面粗糙度值不過大為限,通常可在rp=(1~4)δ0范圍內(nèi)選擇。錐形變薄旋壓時(shí)的旋輪圓角半徑見表6-9.
將2~3個(gè)形狀、尺寸相同的旋輪配置在同一截面內(nèi)工作,可以減少芯模的彎曲與振動(dòng)。采用兩個(gè)圓角半徑不同的旋輪,使兩者保持一定的錯(cuò)距量,以圓角半徑小的旋輪為精旋輪,減少旋輪與坯件的接觸面積,可降低旋壓力,提高尺寸精度和改善綜合質(zhì)量。
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