薄壁铝质筒形件加工工艺的研究

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1、精密成形工程要求全长尺寸直线度在0．5mm以内，任意位置圆来说公差很严。内径尺寸决定于芯模的直径，毛坯度小于0．3mm，同时对零件内、外表面质量要求严的内径以及旋压过程中扩径和收径的控制。扩径是格。材料周向流动比例增大的结果，扩径不仅使工件内根据传统的机械加工经验，可采用厚壁管材车径尺寸增大，而且形成椭圆。影响工件扩径的因素削加丁好内孔后，再采用内涨装卡车削外圆的加工有旋轮的工作角和圆角半径，旋轮进给比与壁厚减T艺，但由于零件本身壁厚(2．4mm)的限制，防锈薄率等。每种工件均存在进给比与扩径量较小的

2、最铝本身材质的特点很难保证产品的变形，无法达到佳匹配值，选用合理的进给比能够有效地保证工件图纸要求的尺寸，同时无法保证产品的力学性能要的内径尺寸。常用旋轮工作角为2O。～25。，道次壁求，加上车床加工效率低，原材料消耗大等多方面的厚减薄率30～4O，控制工件扩径存在各工艺参因素，决定不采用此方案。由于旋压加工属于局部数合理匹配和优化过程，以降低周向拉仲变形，增加连续性加T，零件瞬间变形区小，变形力小，能够解轴向金属稳定塑流量为原则，可有效保证工件内径决薄壁变形问题。旋压加工集塑性变形和流动变形尺寸精度

3、。于一体，将材料的晶格拉伸拉长，使工件组织致密、外罩的外径尺寸是由内径和壁厚综合确定的。筒形件变薄旋压的外径精度与工件尺寸规格有纤维连续、晶粒细化、产品综合性能高，从而提高材关[1]，大直径工件偏差达到4～5mm，小直径工件料的力学性能。旋压加工同传统车削加工比较有加偏差小于0．1mm。控制外罩内径不扩径是保证外工效率高，加工材料利用率高等特点。因此决定采用径精度的重要条件，应该减少材料的轴向流动，促使旋压加工工艺。轴向流动通畅均匀。为此应适当增大进给比和旋轮2外罩旋压加工工艺工作角，减小旋轮的圆角半

4、径。外罩的壁厚尺寸为2．4±0．05mYi)，强力旋压件的壁厚精度可控制在±0．03～-+0．05mitt，严格2．1旋压方案控制设备和_丁艺条件壁厚精度可控制0．01ITIITI以内。提高工件壁厚精度的措施包括：提高毛坯的加分析外罩产品图，必须采用厚壁管减薄旋压(即工精度和坯料内径与芯模的定位精度；提高芯模与强力旋压)的方法加工。同时根据防锈铝5A06材旋轮的加工和安装精度；合理匹配旋压工艺参数。料的流动性和塑性特点，准备采用反向旋压。减薄率和进给量的增大均影响旋压件的壁厚精度，2．2旋压加工设备选

5、型这2个工艺参数对保证壁厚偏差最小值存在合理匹配的最佳值，常以3O减薄率为选择参数，进给比由于外罩尺寸的内径要求较严，形位公差在直的确定取决于旋轮的结构参数，以及坯料的变形状线度、圆度方面的要求严格，必须选用高精度的进口态。j轮强力旋压机。选用西班牙DENN公司生产的数控三轮强力旋压机，设备型号为RL600一CNC，其2．4旋压加工的表面粗糙度主要技术参数见表1。外罩的表面粗糙度Ra一3．2fzm，表面粗糙度表1设备主要技术参数有内表面与外表面之分，内表面粗糙度取决于芯模Talbe1Mainproce

6、ssingparametersofRL600．CNC表面粗糙度，并与坯料内表面状况、润滑条件及变形最大旋压最小旋压滑架行程旋轮行程主轴转速主电机程度等有关。工件外表面粗糙度是由旋轮的_丁作型直径／mm直径／mm／mm／mm／(r·min)功率／kw面相对毛坯的运动而形成的。具有较长压光带和较6006027002510～700lO5大工作圆角半径的旋轮，减少进给比和提高芯模转速均可以提高旋压件外表面粗糙度。2．3旋压加工尺寸分析2．5加工工艺装备外罩的内径尺寸为~p278Film，对旋压加工强力旋压机的

7、]二艺装备主要包括H-模、旋轮、尾万方数据第4卷第5期石海城等：薄壁铝质简形件加工工艺的研究顶等，其中旋轮、尾顶设备可通用，芯模必须自己设计。芯模与坯料内表面接触产生滑动摩擦，承受旋压力、扭矩、弯矩，必须具备足够的强度、刚度和硬度。芯模内表面粗糙度决定工件内表面质量，是直接影响产品最终质量的关键因素]。芯模的直径应接近外罩的内径，同时又要充分考虑系统的退让和零件的回弹，该产品的芯模和旋轮如图2和图3所示图4毛坯Fig．4Blank2．7加工工艺参数减薄率反映工件的变形程度：一(t0一tf)to×1O0

8、图2芯模式中：为工件的总减薄率；t。为旋压前的壁厚；tFig．2Coremold为旋压后的壁厚，即：一(t一t1)t×1O0式中：为工件在第n道次的减薄率；t为第7"／道次旋压前的壁厚；t一为第道次旋压后的壁厚工件的道次减薄率对工件内径的涨缩量及精度有影响。根据产品和坯料图可得出外罩总减薄率一76，一般工件的道次减薄率在25～30％为最佳值。经过理论计算，确定该产品的旋压工艺为反向图3旋轮旋压，3道次旋压，主要工艺参数设置见表2。由于Fig．3Roile