旋壓(ya)成型(xing)(xing)(xing)是(shi)一種歷史悠久的(de)工(gong)藝(yi)方法,我國古時在10世紀(ji)就有了這(zhe)種成型(xing)(xing)(xing)方法,后來于14世紀(ji)才傳(chuan)入歐洲。用(yong)旋壓(ya)成型(xing)(xing)(xing)方法可制造(zao)各(ge)種不同形狀(zhuang)的(de)旋轉面工(gong)件(jian),如發動機罩、螺旋槳(jiang)槳(jiang)帽等(deng)。圖4-18是(shi)采(cai)用(yong)旋壓(ya)成型(xing)(xing)(xing)工(gong)藝(yi)加工(gong)的(de)典型(xing)(xing)(xing)器(qi)件(jian)的(de)示意圖。
1. 旋壓成型原理
旋(xuan)壓(ya)(ya)成型用的設備類似于車床(chuang)或由(you)車床(chuang)改裝而成的,但最新(xin)發展有數控旋(xuan)壓(ya)(ya)床(chuang)。旋(xuan)壓(ya)(ya)床(chuang)的工作原理如(ru)圖4-19所示。用機(ji)床(chuang)尾頂(ding)座2通過頂(ding)塊(kuai)3將平板毛坯(pi)1壓(ya)(ya)緊于旋(xuan)壓(ya)(ya)模4上,毛坯(pi)連同模具一起旋(xuan)轉,操(cao)作者用手操(cao)作旋(xuan)壓(ya)(ya)棒,將毛坯(pi)順(shun)次壓(ya)(ya)向旋(xuan)壓(ya)(ya)模,這時(shi)毛坯(pi)發生(sheng)周向收(shou)縮和(he)徑向延伸變形,最后(hou)旋(xuan)壓(ya)(ya)成型為(wei)要求的形狀。
2. 旋壓注(zhu)意事項
旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)主(zhu)要問題是(shi)起(qi)皺和(he)局部(bu)變薄(bo)以及(ji)拉(la)裂。如(ru)(ru)圖4-19所示的(de)(de)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)延過(guo)(guo)程(cheng)(cheng),凸(tu)緣(yuan)周邊起(qi)皺決定于(yu)收縮(suo)變形(xing)程(cheng)(cheng)度(du)(du)(即(ji)工(gong)(gong)件直徑和(he)毛(mao)坯(pi)(pi)(pi)直徑之(zhi)比值)、毛(mao)坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)穩定性(如(ru)(ru)l./D.數值)、毛(mao)料(liao)轉速以及(ji)操(cao)作(zuo)(zuo)者(zhe)的(de)(de)經驗。提高毛(mao)坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)轉速會增(zeng)加(jia)毛(mao)坯(pi)(pi)(pi)凸(tu)緣(yuan)的(de)(de)穩定性,但由手工(gong)(gong)操(cao)作(zuo)(zuo)不能(neng)保證均勻的(de)(de)縱向(xiang)送進,會造成(cheng)局部(bu)過(guo)(guo)度(du)(du)輾薄(bo),一般成(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)(gong)所用(yong)的(de)(de)轉速多在200~600r/min的(de)(de)范圍內(nei)。為(wei)(wei)了防(fang)(fang)止起(qi)皺和(he)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)模(mo)圓(yuan)角(jiao)處(chu)(chu)材料(liao)變薄(bo)或拉(la)裂,操(cao)作(zuo)(zuo)順序(xu)應(ying)按如(ru)(ru)下進行:首(shou)次操(cao)作(zuo)(zuo)時(shi)將(jiang)凸(tu)模(mo)圓(yuan)角(jiao)處(chu)(chu)材料(liao)趕形(xing)貼模(mo)形(xing)成(cheng)帽(mao)形(xing)件;第二步操(cao)作(zuo)(zuo)時(shi)將(jiang)帽(mao)形(xing)件凸(tu)緣(yuan)趕形(xing)成(cheng)圓(yuan)錐面以增(zeng)加(jia)這(zhe)部(bu)分(fen)材料(liao)的(de)(de)剛度(du)(du);第三(san)步操(cao)作(zuo)(zuo)(防(fang)(fang)起(qi)皺)是(shi)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)棒從毛(mao)料(liao)周邊向(xiang)凸(tu)模(mo)圓(yuan)角(jiao)處(chu)(chu)趕并使(shi)毛(mao)料(liao)向(xiang)凸(tu)模(mo)靠攏(long)。以后(hou)的(de)(de)操(cao)作(zuo)(zuo)是(shi)重(zhong)復上述第二、三(san)步驟(zou)。逐步地將(jiang)材料(liao)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)至貼模(mo)為(wei)(wei)止,最后(hou)再加(jia)以修整(zheng)趕形(xing)和(he)工(gong)(gong)件切邊。因(yin)為(wei)(wei)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)變形(xing)情(qing)況極其復雜,多半(ban)又(you)是(shi)手工(gong)(gong)操(cao)作(zuo)(zuo),故成(cheng)型(xing)之(zhi)成(cheng)敗與操(cao)作(zuo)(zuo)者(zhe)的(de)(de)經驗有(you)直接(jie)的(de)(de)關系。
旋壓還可用于對工件進行(xing)縮口(kou)、卷邊、擴口(kou)等項成型加工作業。
3. 旋壓的優缺點
旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)的(de)缺(que)點是零件變薄量較(jiao)大,勞動強度較(jiao)大,對操作(zuo)技術水(shui)平要(yao)(yao)求(qiu)較(jiao)高,而勞動生產(chan)率(lv)低等。旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)工(gong)作(zuo)雖有這些缺(que)點,但是由于旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)模具簡單,特別能(neng)適應于加工(gong)某些比較(jiao)復(fu)雜的(de)旋(xuan)(xuan)轉面零件,所以至今還是航空工(gong)業中不可缺(que)少的(de)成型工(gong)藝(yi)方(fang)法。旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)設備的(de)改進和旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)過程(cheng)的(de)自動化能(neng)夠克服上述的(de)主要(yao)(yao)缺(que)點,并且使(shi)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)工(gong)藝(yi)得到新的(de)發展。
4. 旋壓(ya)模
旋壓模(mo)一(yi)般用鑄鐵、鋼和銅合金制造(zao)。有時(shi)在試(shi)制時(shi),也(ye)可用硬木(mu)制造(zao)。旋壓模(mo)按反(fan)切(qie)內樣(yang)板進行加工(gong),零件(jian)按反(fan)切(qie)外樣(yang)板進行檢驗。
對(dui)于變形程度較大(da)的工(gong)(gong)件可用(yong)一套(tao)模具(ju)經多次旋(xuan)壓成型并經中間(jian)退火(huo)工(gong)(gong)序,有時還可增加模具(ju)套(tao)數,即采用(yong)中間(jian)過渡(du)模等方法(fa)解決。