数控旋压成形工艺实例与探讨讲解.docx

《数控旋压成形工艺实例与探讨讲解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控旋压成形工艺实例与探讨讲解.docx（9页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、数控旋压成形工艺的实例应用与探讨山东鲁南机床有限公司王绍存 王传河 汪玉伟 宋允臣旋压工艺成形技术是利用旋轮对旋转中的金属毛坯（板料、筒形件或锥形件） 逐点施以压力，使之变形，金属材料晶粒重新排列，以获得所需形状、尺寸、强度 要求的零件的加工方法，它综合了挤压、拉伸、轧制、弯曲和滚压等工艺特点，特 别适合薄壁、回转体零件的成形加工。旋压工艺基本分为普通旋压和强力旋压两种, 该工艺是真正少无切削绿色环保的工艺。旋压成形工艺涉及的工艺参数较多，在普通旋压机床上，未经系统培训的操作 人员感觉较难掌握。随着数控技术应用于旋压设备，操作人员经简单培训即可完成 旋压工艺过程，因此越来越受到旋压成形加工企业

2、的欢迎，进一步推动了数控旋压 设备的进步和数控旋压技术的完善。1强力旋压强力旋压的正旋律原理：强力旋压时必须先予留出旋轮与芯模之间间隙,也 就是需确定经旋压后零件的壁厚，这遵循一个基本原理一一旋圧变形之正弦律。以平板强旋圆锥形件（图1）为例；匕厂t.图1旋压后工件的壁厚tf,与毛坯原始卑度t。和锥形件的半锥角0之间的关系符合 正弦律，即：tf = to S i n a式中：tf旋压后工件的壁厚to 毛坯原始厚度a 工件的半锥角2普旋工艺普旋工艺的原理：依据正旋率的汁算分多道次旋压，采用正反渐开线组合运用， 即所谓的贝齐埃凸凹曲线，该轨迹方式的运用能降低材料的减薄率，使变薄均匀， 实现平稳旋压。

3、实际在数控旋压设备运用时，考虑数控系统的经济性选型，将分段圆弧代替渐 开线，辅以直线过渡，再配合适当的往返点及相应的旋压参数，可以较便利的旋压 岀合格的产品（编程时可以借助CAD找正程序点）。曲母线零件普旋工艺示意图（图2）：图23.典型数控旋压工艺及模具设计实例以下典型工艺均在我公司PXK350A数控旋压机床上完成，单轮旋压，配置广州 数控系统GSK980TDao3.1自动单循环强力旋压通常如图1中a 15的锥体能在一道次中旋制，能产生较大的材料变薄成形, 获得底厚边薄的产品。根据旋压工艺及数控系统功能，建立如图3所示的工件坐标系，选择轴中心线为X轴原点，模具端面Z轴原点，编辑程序如下：00

4、030零件旋压程序名N0000T0101；换第一只R5旋轮N0005GOO X300 Z45；定位至安全位置N0010M10；顶紧尾顶N0020M3 S600；开主轴，转速600N0030GOO X130 Z5；靠近工件N0040G01 X105. 2 Z2. 5 F300：强旋加工起步N0050G01 X240. 4 Z-94. 5；强旋加工结束N0060G01 X300；拉直边N0070M5；关主轴N0080GOO X300 Z45：回位至安全位置N0090Mil；尾顶退NO 100M30：程序结束图3锥形件强旋的编程示意图3. 2普通自动旋压3. 2.1实例仁催化器口部的缩径（收口）自动

5、旋压对于两端均为敞开式的催化器,其旋压工艺的安排是:在主轴上安装一套特殊设 il制造的涨胎模工装。利用顶出器使涨胎模涨紧卷成型的筒形毛坯，如图4所示,进 行催化器首端的口部的缩径（收口）旋压。对于已完成首端口部缩径旋压的催化器，催化器末端口部的缩径旋压，可利用 特制的三爪卡盘夹紧催化器的方法，如图5所示。根据旋压工艺，建立图4所示的工件坐标系，选轴中心线为X轴原点，模具端 面为Z轴原点，编辑程序如下：00034零件旋压总程序名N0000T0303；换笫三只R10旋轮N0005GOO X300 Z-109：定位至安全位置N0010M13；涨紧涨胎N0020MIO；顶紧尾顶N0030M3 S600

6、：开主轴，转速600N0040M98 P1006；旋压进刀段（调子程序）N0050G01 X140 Z-85.4；一次缩锥旋压N0060Z-15 S610；一次缩径旋压加工N0070GOO X150 Z-85.4；回位至二旋位置（省略：二至七次旋压程序）回位至八旋位置N0300GOO X106 Z-42. 2；N0310G01 X96；八次旋压加工准备N0320X90 Z-36. 3；八次缩锥旋压N0330Z-l S645；八次缩径旋压加工N0340M98 P1006；总旋压进刀段（调子程序）N0350G01 X81 Z-28. 5 F280；总旋压缩锥拉光N0360ZO S650；总旋压缩径

7、旋压收尾N0370M5；关主轴N0380GOO X300 Z-109：回位至安全位置N0390Mil；尾顶退N0400M12；收缩涨胎N0410M30；程序结束在上述程序中，III于进刀段是同样的，可用一个子程序以减少程序录入：01006旋压子程序名N0010GOO X180 Z-109：子程序靠近工件N0020G01 X149 F400：子程序旋圧加丄准备N0030Z-99：子程序旋压加1：起步N0040G02 X144. 6 Z-89. 9 R20：子程序旋压加工肩弧N0050M99子程序结束图5旋压催化器末端的三爪夹紧工艺在开始正式批量旋压前，必需要做的工作： Z轴对刀：以涨胎模锥头端面

8、（A面）为基准面用手轮方式对刀，设定Z 0； X轴对刀：以涨胎模锥头外圆面（B面）为基准面用手轮方式对刀，设定X 79（锥头外圆面直径+旋轮R10X2,即59+20）；空车试运行检验所编程序是否与所加工模具型线吻合，发现Z轴方向偏差 -3,应调整对刀基准，重新设定Z -3；实物试旋加工，发现零件收尾段存在少量反弹现象，可不用修模，直接修 改程序，将程序中总旋压缩锥拉光N0350语句G01 X82 Z 28. 5 F280改为G01 X81 Z-28. 5 F280 （使旋轮往X轴方向多压入0.5mm）。3.2.2实例2：水壶或縮体零件的普旋器皿、容器等零件常用拉伸旋压式普旋法，通常需要多道次旋

9、压，方能使其成 形。图6推荐了水壶或罐体收口旋压工装设计及旋压路线。图6水壶或罐体收口工装设计及旋压路线推荐3. 2.3实例3：高压开关屏薮罩的自动旋压（强旋与普旋的综合旋压）图7所示的高压开关屏蔽罩是前段为一锥台，后段为一卷圆。对前段的锥台可 拟采用强旋一次旋成，而后段的卷圆则必需分三道旋压：第一道的卷圆1/4段安排 在与锥台一起，强旋后接着普旋列为首旋；笫二道的卷圆1/4段的旋压为向内收式 普旋，作为二旋；而三旋则为一特殊旋压，即釆用卷圆旋轮来完成剩下的1/2卷圆。图7旋压屏蔽罩的首旋工艺首旋（强旋与普旋的综合旋压）对于如图7所示将板料用旋压方法旋出的工件，其旋压工艺的安排是:在主轴上 安

10、装一套按所要求曲线设计制造的芯模，利用尾顶顶紧毛坯，进行屏蔽罩首道旋压。 由于该工件不允许有中心孔，因此必需利用底边支撑的对中装置。建立图7所示的工件坐标系，选轴中心线为X轴原点，芯模端面为Z轴原点， 板料厚度2mm,按图示工艺路线编辑程序。二旋（向内收式普旋旋压）经过首旋加工后的半成品，翻转一面套入筒形模具中，如图8所示，仍利用原 尾顶压紧半成品工件，然而此时在尾顶芯轴增设了一只卷圆转盘作为卷圆段内模， 二旋旋压完毕尾顶连同卷圆转盘带工件一起退出，取下工件。二旋旋压工艺的安排 是，先切掉首旋后多余的边，再进行二旋旋压。该转盘与尾顶芯轴用圆螺母固定，二旋批量旋压完毕卸下转盘，方可进行三旋 旋压

11、。选轴中心线为X轴原点（以筒形模外圆面B面为基准面），筒形模端面（A 面）为Z轴原点，按图示工艺路线编辑程序。图8旋压屏蔽罩的二旋工艺三旋（卷圆旋压）经过上两道旋压加工后的半成品，仍利用二旋的筒形模具和原尾顶压紧半成品工件，（然而此时应卸下二旋的卷圆转盘）采用一卷圆旋轮对剩下的1/2卷圆段进行 旋压。如图9,选轴中心线为X轴原点（以筒形模外圆面B面为基准面），筒形模 端面（A面）为Z轴原点，利用卷圆旋轮的端面（a面）和最大外径（b面）进行Z 轴和X轴的对刀，设板料厚度2mm,按图示工艺路线编辑程序。4.技术总结4在PXK35OA数控旋圧机床上釆用普旋工艺编程，配合满足旋压工艺的模 具、液压装置，完成了很多高难零部件的成形，零件精度高、強度好，外形美观； 加工过程简单，生产效率高，产品完全满足客户要求，是值得推广的先进旋压生产 工艺。4.2该文提供的旋压程序编制思路可以推广到在数控车床上小型旋压件的加 X；该文提供了相关模具及滚轮设计简图，既有实用价值乂有参考价值。