数控旋压成形工艺的应用实例与探讨.doc

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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屮的金属毛坯（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、冋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

2、越来越受到旋压成形加工企业的欢迎，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：强力旋压吋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，这遵循一个基木原理——旋压变形之正弦律。以平板强旋圆锥形件（图1）为例；tj图1旋压后工件的壁厚t「，与毛坯原始厚度to和锥形件的半锥角aZ间的关系符合正弦律，即:tf—toSina式中：B——旋压后工件的壁厚to——毛坯原始厚度a——工件的半锥角1.普旋工艺普旋工艺的原理：依据正旋率的计算分多道次旋压，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

3、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。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胡（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）：3.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«l'a>15°的锥体能在一道次屮旋制，能产牛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

4、功能，建立如图3所示的工件坐标系，选择轴屮心线为X轴原点，模具端而Z轴原点，编辑程序如下：00030零件旋压程序名N0000T0101；换第一貝R5旋轮N0005GOOX300Z45；定位至安全位置N0010M10；顶紧尾顶N0020M3S600；开主轴，转速600N0030GOOX130Z5；靠近工件N0040G01X105.2Z2.5F300；强旋加工起步N0050G01X240.4Z-94.5；强旋加工结束N0060G01X300；拉直边N0070M5；关主轴N0080GOOX300Z45；回位至安全位置N0090Mil；尾顶退N0100M30

5、；程序结束3.2.1实例1：催化器口部的缩径（收口）自动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计制造的涨胎模工装。利用顶岀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，选轴小心线为X轴原点，模具端而为Z轴原点，编辑程序如下：00034零件旋压总程序名N0000T0303；换第三只R10旋轮N0005GOOX300Z-109；定位

6、至安全位置N0010Ml3；涨紧涨胎N0020MIO；顶紧尾顶N0030M3S600；开主轴，转速600N0040M98P1006；旋压进刀段（调子程序）N0050G01X140Z-85.4；一次缩锥旋压N0060Z-15S610；一次缩径旋压加工N0070GOOX150Z-85.4；回位至二旋位置（省略：二至七次旋压程序）N0300GOOX106Z-42.2；回位至八旋位置N0310G01X96；八次旋压加工准备N0320X90Z-36.3；八次缩锥旋压N0330Z-lS645；八次缩径旋压加工N0340M98P1006；总旋压进刀段（调子程序）N

7、0350G01X81Z-28.5F280；总旋压缩锥拉光N0360ZOS650；总旋压缩径旋压收尾N0370M5；关主轴N0380GOOX300Z-109；回位至安全位置N0390Mil；尾顶退N0400Ml2；收缩涨胎N0410M30；程序结束在上述程序111,由于进刀段是同样的，可用一•个子程序以减少程序录入：01006旋压子程序名N0010GOOX180Z-109；子程序靠近工件N0020G01XI49F400；子程序旋压加工准备N0030Z-99；子程序旋压加工起步N0040G02X144.6Z-89.9R20；子程序旋压加工肩弧N0050M

8、99子程序结束图4旋压催化器首端的涨胎模匸艺IP063SS33图5旋压催化器末端的三爪夹紧工艺在开始正式批量