滚珠旋压技术的发展及应用特点

合集下载

旋压技术在汽车零件制造成形中的应用

旋压技术在汽车零件制造成形中的应用

旋压技术在汽车零件制造成形中的应用作者:文/孟凡奎来源:《时代汽车》 2016年第9期孟凡奎耐世特凌云驱动系统(涿州)有限公司河北省保定市072761摘要:目前,汽车作为便利的代步工具,已成为人们生活的重要一部分。

随着我国现代化建设的快速发展,人们对于交通工具的要求越来越高,对于汽车制造业也提出了更高的要求,旋压技术逐渐在汽车零件制造成形中熟练应用,以提升国内汽车生产质量,满足人们的需求。

文章将对旋压技术及其原理进行简要分析,进而讨论旋压技术在汽车零件制造成形过程中的实际应用,为旋压技术在汽车制造领域得推广提供借鉴。

关键词:旋压技术;汽车;零件制造;应用1前言当前社会之中,汽车对于人们的重要性是不言而喻的,所以汽车零件在人们的日常生活之中也是经常被接触的。

但是一些汽车零件制造过程之中的技术就不是那么的被人们所了解,本文旨在阐述旋压技术在汽车零件制造的过程之中的应用。

希望能够给予大家一些新的启发。

2旋压技术概述随着技术的进步及社会的发展,我国汽车保有量急剧增加,到2015年已达到6800万辆左右,汽车制造业成为我国制造业发展的重要支柱。

同时,为紧跟经济发展的步伐,我国对汽车制造业提出了更高的要求,要求不断提高汽车及其零部件的制造水平,提升国产汽车的质量。

而旋压技术,这种无切削的加工工艺,不仅能够保证汽车零部件在制造成形中保持较高的强度,同时能够保证成形零部件壁厚均匀,零件符合标准化程度,特别适用于性能好、档次高的各类机动车辆的零部件加工制造。

日本是首个研制出旋压机床并将旋压技术广泛应用到汽车排气管等零部件的生产实践中的国家。

随后各国开始对旋压成形技术进行探索研究,2004年,德国开发研制出非圆形零部件的数控旋压成形技术,成功用于椭圆形零部件的制造中;美国开发出第一台非圆形截面零部件的全数控旋压机床。

旋压技术不断地发展,从单一形状零部件加工逐渐发展为几何形复杂化零部件的精准制造成形。

在汽车制造领域得到了广泛的应用。

旋压成型工艺

旋压成型工艺

旋压成型工艺
旋压成型工艺是一种常见的金属加工方法,通过旋压机械设备将金属板材弯曲成所需的形状。

这种工艺在制造行业中被广泛应用,可以用于生产各种尺寸和形状的零部件和产品。

本文将介绍旋压成型工艺的原理、优势以及应用领域。

旋压成型工艺的原理是利用旋压机械设备的旋转运动和压力,使金属板材在两个或多个滚轮之间进行弯曲。

通过不断调整滚轮的位置和压力,可以实现对金属板材的精确成型,从而生产出符合设计要求的零部件。

这种工艺可以实现高效、精确的金属加工,适用于各种不同材质的金属板材。

旋压成型工艺具有许多优势。

首先,它可以在不改变金属板材性质的情况下进行加工,确保产品的质量和性能。

其次,旋压成型可以实现对金属板材的多维度成型,满足复杂零部件的生产需求。

此外,与传统的金属加工方法相比,旋压成型具有更高的生产效率和更低的生产成本,可以大大节约制造成本。

旋压成型工艺在许多领域都得到了广泛应用。

在汽车制造行业,旋压成型可以生产车身零部件、排气管等金属零件。

在航空航天领域,旋压成型可以制造飞机机身、发动机外壳等关键部件。

此外,在家电、建筑、能源等领域,旋压成型也有着重要的应用价值,为各行业的发展提供了技术支持。

总的来说,旋压成型工艺是一种高效、精确的金属加工方法,具有广泛的应用前景和市场需求。

随着制造技术的不断进步和发展,旋压成型工艺将在未来得到更广泛的应用,为各行业的发展带来新的机遇和挑战。

希望本文的介绍能够让读者更加了解旋压成型工艺,为相关行业的发展提供参考和借鉴。

旋压技术在轴流风机制造方面的应用与发展

旋压技术在轴流风机制造方面的应用与发展

旋压技术在轴流风机制造方面的应用与发展1、引言旋压工艺技术不但具有自动化程度高,产品质量稳定性可靠并能有效的改变生产环境的一系列优点,而且在使用同等材料采用旋压工艺时,由于旋轮的高速强力挤压作力,可致使金属材料表面产生硬化,从而提高机械零件的强度约30%,该工艺还实现少切削或无切削,从而不但可以节省机械加工工时,还可节省原材料成本,根据我们的测算,采用旋压加工轴流通风机轮毂原材料降低了20~40%,加工工时降低了60~80%,且通风机产品的质量也上了一个层次。

旋压技术在欧、美、日本等国家比较先进,我国在这方面还显得落后,旋压可分成强旋和普旋,用于轴流通风机产品零件的旋压加工件一般都为普旋。

进入90 年代末,国产P650普旋压机床第一次进入浙江上风集团,但由于该机床只能旋压厚度4mm钢板,因而对于轴流风机的生产促进意义不大,2001年底,国产P700普旋压机床进入生产轴流通风机产品,由于该机可旋压厚度6mm 钢板,为此,旋压技术才实质进入轴流通风机产品零件的加工。

进入2004年,我国广东、江苏少数通风机厂家也相继进入风机产品零件的旋压行列。

2、轴流风机轮毂的旋压传统上比较落后的轴流通风机轮毂加工厂工艺一般都是采用三轧辊进行卷制,然后进行焊接粗成型,再进行机械精加工,由于这种落后的加工工艺导致轮毂的尺寸公差和形位公差不可能得到有效的保证,且由于焊接应力变形的影响,也导致风机精度的降低,影响了通风机的效率,我国浙江有的风机厂采用模具拉深制造轮毂,但也只是极个别产品型号,因为轮毂模具尺寸较大,费用高昂,且需有配套的上千吨位的压力机床才能得以实施,而旋压胎具的制造成本只有拉深模具的1/20左右,甚至更少,且旋压胎具的加工周期较之拉深模具就更短了,对于通风机品种多,批量少的产品特点极为适宜,图1是公司使用P700普旋压机床采用Q235材料厚度在6mm钢板加工的轴(斜)流风机直径1米轮毂和用于导流的厚度1mm轮毂盖。

国内旋压设备及其相关技术的发展与现状

国内旋压设备及其相关技术的发展与现状
随着对旋压变形理论研究的深入以及有限元技 术的发展,设计方法和手段的不断完善,整体结构和 主要承载部件均进行了有限元分析设计与校核,使 旋压机布局以及结构的材料和应力分布更趋科学, 既保证了结构的刚度,也考虑到结构的制造工艺性。
(1)床身。床身可采用整体铸造和焊接两种结 构,视具体情况选择。导轨采用整体镶钢结构,用螺
从上世纪 80 年代后期以来,随着国内国民经济 各领域的发展,业内人士清醒的认识到旋压设备是 制约旋压技术进步与发展的关键因素,通过对引进 机床技术的消化与吸收,加之国内制造和控制技术 水平的提高,旋压机的设计、制造以及性能均有了大 幅度的提升。20 世纪 80 年代末期,哈尔滨工业大学 通过车床改造研制首台录返旋压机床,是基于示教 的机器人原理,采用自学习运动控制方法,机床自动 记忆工件的手动旋压过程,完成工件的轨迹规划与
关键词:机床技术;旋压机;旋压技术;发展;综述 中图分类号:TG334.19 文献标识码:A
1 引言 旋压作为一种典型的连续局部塑性成形技术,
以其静压成形(无冲击、振动和环境危害)、产品精度 高、工艺柔性好、易于实现机械化与自动化、节约材 料等诸多优点而成为精密塑性成形技术的重要发展 方向,是实现薄壁回转体零件的少无切削加工的先 进制造技术,广泛应用于机械、电子、化工、汽车以及 航空航天等国防工业领域。旋压技术的发展也促进 了国内旋压设备及其相关技术发展,特别是近年来 航天航空等国防领域的旺盛需求,加之国内制造业 整体水平的提高,使我国的旋压设备研制达到了一 个新的高度,进入了稳步发展阶段。
综 述 REVIEW
文章编号:1672-0121(2009)04-0016-04
国内旋压设备及其相关技术的发展与现状
侯红亮,余肖放,王耀奇 (北京航空制造工程研究所,北京 100024)

DGZ-60E滚珠高速电主轴的研发和应用

DGZ-60E滚珠高速电主轴的研发和应用

1.电机系统电机系统为交流变频调速电机,处于主轴中部位置,如图所示,该电机具有以下特点:(1)调速方便、节能高效。

(2)电机结构简洁、体积小、惯量小、造价低、维修容易、耐用。

(3)通过变频器的调节,实现高转速和高电压运行。

(4)可以实现软启动和快速制动。

(5)无火花、防爆、环境适应能力强。

Research & Application 研发与应用2.拉刀系统主轴内部装有拉刀系统,主轴前端装有夹头,通过夹头的开闭,实现加工刀具的装夹,从而实现换刀的功能。

3.轴承系统轴承位于电机两端,分为上下两部分轴承。

轴承起支撑主轴旋转部分的作用,轴承采用闭式高性能陶瓷球轴承,具有转速高、寿命长、免维护等特性。

此系统已获得国家实用新型专利201120085353.8、201320740734.4、201320893672.0。

4.冷却系统主轴内部开有水道,冷却水通过图上的进水接头,进入主轴内部进行冷却电机及轴承,流经所有发热的部件后,由出水接头排出。

此系统已获得国家实用新型专利201320594939.6。

5.气缸系统气缸系统位于主轴的后端,其上方装有气接头,通入一定压力的气体后,气缸即瞬间打开运动。

与拉刀系统配合后,夹头即打开,完成换刀的功能。

6.气封系统由于主轴长期在机床中切削,切削时的切削液每时每刻都反弹到主轴表面上,主轴必须具备高度密封性。

60E在设计时,已对密封性作了详细的考虑,在主轴加工时,仅需在气封接头上通入低压力的压缩空气(0.15MPa),即可实现密封功能。

此系统已获得国家实用新型专利201320743961.2。

以上各系统紧密结合,紧凑地组成60E电主轴且维护方便,使60E具有广泛的应用性及可靠性。

主轴内部的轴芯结构已获得国家实用新型专利201320893834.0,主轴整体结构已获得国家实用新型专利201120085351.9。

近几年内昊志机电60E电主轴相继获得广东省高新技术产品奖、国家重点新产品证书奖、广州市科学进步奖、广东省科学技术奖等。

滚压技术在大功率柴油机连杆孔加工中的应用

滚压技术在大功率柴油机连杆孔加工中的应用

4 滚 压刀 具的 使用对加 工 状态 的要 求
个小 孔 , 、 连杆 下头孔 有油 槽 3 ×9 2等结构 , 于 主 副 0 . 属
典型 的断续加 工 , 成 精镗 孔 的工 艺性 不 好 , 尖 弹性 造 刀 变形 大 , 面粗 糙度要 求无 法满 足 图纸 要求 。 表 3 滚压 刀具 加工 的原理在 工艺 攻关 中的应 用 滚压加 工 的原理 是通 过硬度 很高 的滚柱 ( 或滚 珠) ,
2 1 ) 转速 是靠 机床后 面 的皮带 轮 的大 小来 调 整 , A7 5 , 进
给量靠 手动调 整确 定 , 都没有 数字 显示 。它 的加 工方 式 是 镗 刀镗孔 时 , 刀杆不 能 偏 离孔 中心 , 尖 沿着 孔 壁 退 刀
() 8 滚压刀 a 5
出时 , 因衬套 孔 的材料 一 软 一硬 而 且 发 黏 , 就不 可 避 免
[ ] 劳 动 和社 会 保 障 部 中 国 就 业 培 训 技 术 指 导 中 心 . 工 中 5 加 心操 作 工 [ .北 京 : 国 劳动 社 会 保 障 出版 社 ,0 3 M] 中 20 .
Ap lc to f Ro ln c ni u n M a h n n p i a i n o li g Te h q e i c iig 0 n e tng 0 l s o g 。 o r Di s lEng ne fC0 n c i r d Ho e f Hi h p we e e i
() 5 夹具 的精度 与刚性 、 装夹 零件 的方 式要合 适 , 以
防装 夹变形 。 5 滚 压 刀具在 连杆 加工 中的具体 应 用
经过认 真地 分析 , 为 由于 连 杆是 2 3个 孔 的加 认 ~
柄 部 的结 构 为标准 莫式 锥柄 , 可与普 通机 床或数 控机 床

旋压成形工艺分析

旋压成形工艺分析

压技术的单位不断增加,拥有旋压设备近千台,
从事旋压技术的人员数以千计。
汇报时间

一1、旋压的概念、特点、分类及发展简介 1 国页外技术先进的国家,其旋压技术已日臻成熟。
国内旋压技术近年来发展迅速,随着对外引进和 自主创新能力的提高,与国外先进国家旋压技术 的差距正在缩短。
汇报时间
二、普通旋压成形技术 普通旋压成形作为发展较早的一项旋压成
变形区②的坯料与旋轮圆角Ⅱ及芯模接触,产生 扎压与弯曲变形。承受轴向拉应力,切向压应力, 厚度方向有压应力σr,呈一向拉伸、两向压缩的 体积应变状态。
已变形区③产生拉伸变形,为轴向伸长、壁厚减 薄呈平面应变状态 。
汇报时间

1
二、普通旋压成形技术
9
2)页坯料的制备
坯料直径按等面积原则进行计算,考虑工件适量 减薄,坯料直径应小于计算值的3%~5%。薄璧 工件拉伸旋压时,坯料应先将边缘预成形,以防 止在前期旋压道次中起皱,并提高工效。坯料外 缘光滑整齐有利于防止旋压中边缘开裂。
阴极铜150~450m/min ;
黄铜200~650 m/min ;
不锈钢250~550 m/min ;
拉伸钢300~500 m/min。
汇报时间

2
二、普通旋压成形技术
2
5)页 旋轮轨迹的设定
无论在哪种旋压方式下,旋轮的运动轨迹都是一 个重要的工艺要素,平板拉深旋压成形曲母线形 和筒形件时,旋轮可按渐开线轨迹运动。渐开线 的方程为:(叶山益次郎)
汇报时间

一4、旋压的概念、特点、分类及发展简介 页
2、旋压成形工艺的特点: 1)在旋压过程中,旋轮(或钢球)对坯料逐点施压,接
触面积小,单位压力可达250~350公斤力/毫米2以上,对 于加工高强度难变形材料,所需总变形力较小,从而使功 率消耗大大降低。 2)坯料的金属晶粒在三向变形力的作用下,沿变形区滑 移面错移,滑移面各滑移层的方向与变形方向一致,因此, 金属纤维保持连续完整。。 3)强力旋压可使制品达到较高的尺寸精度和表面光洁度。 在旋压过程中,旋轮不仅对被旋压的金属有压延的作用, 还有平整的作用,因此制品表面光洁度高,

旋压技术在汽车零件制造成形中的应

旋压技术在汽车零件制造成形中的应

142AUTO TIMEMANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺旋压技术在汽车零件制造成形中的应用刘恩茂桂林市产品质量检验所 广西桂林市 541004摘 要: 近些年来随着我国在经济领域中取得了重要成就,人们的物质生活水平得到了极大改善,因此汽车行业也得到了长足性的进展,同时市场汽车零部件的加工以及制造需求也有了更高要求。

我国的传统汽车零件加工工艺与先进发达国家仍存在着一定差距,且随着市场化程度的提高,更需要注重提高自身的技术水平。

旋压技术对于汽车零件制造具有重要意义,不仅需要相关工作人员对目前的技术进行创新与改进,而且还要注重旋压技术的应用范围和特点。

本文针对旋压技术的特点以及应用形式进行分析,探索旋压技术在汽车零件制造过程中所面临的问题,并根据作者的相关思考提出优化解决路径。

关键词:旋压技术 汽车零件 制造工艺 加工应用随着我国城镇化脚步建设加快,越来越多的道路连接起不同的空间区域,汽车出行已经成为了常态,对于人们的生产、生活以及工作有着不可替代的作用。

汽车产业正在逐步成为我国的重要经济发展结构发力点,虽然汽车在人们的日常生活中较为常见,但是汽车中的零件却并不被人所了解。

旋压技术属于非切削的金属加工工艺,在汽车零件加工应用过程中具有密度大、强度高、零件材质均匀等特点,尤其对于车辆的承载性、整体性具有重要的提升作用。

目前常用的旋压技术应用在排气管、气瓶、汽车轮毂等零部件的制造。

1 旋压技术特点和发展概述1.1 我国汽车零部件市场需求据公安部统计数据,至2022年上半年,全国机动车保有量达4.06亿辆,其中汽车3.10亿辆,新能源汽车1001万辆。

汽车行业所涉及到的领域较为宽泛,不仅有效地促进了我国市场化经济的快速发展,对于调整我国的产业结构以及优化产业布局具有一定优势,因此社会对于我国目前的汽车零部件制造水平也非常关注。

旋压技术也被称为金属旋压成形术,通过模具或工具的旋转,使其受力点从简单的点逐渐向线和面进行转变,既可以保证零部件的高强度,同时也能很好地完成各类零部件的厚度均匀性[1]。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1 滚珠旋压技术的发展及应用特点1.1.概述金属及合金的旋压工艺是由古老的制陶成形方法发展而来。

直到公元十世纪,我国祖先开始了用旋压方法制作金属容器。

后来传到欧亚各国,直到十八世纪后欧洲工业革命的发展才使旋压技术有了实质性工业生产应用。

最初旋压常用操作方法是将一块金属圆板安装在类似车床上使其旋转,同时用擀棒紧压其表面,一次一次地加以擀压,使其一点一点变形,直到板坯贴紧芯模成形出圆筒或圆锥之类形状的零件。

在漫长岁月中,旋压技术一直局限于普通旋压这种变形方式。

后来发展在车床大拖板的位置,设计成带有有轴向运动动力的旋轮架,固定在旋轮架上的旋轮可作径向移动;与主轴同轴联接的是一芯模,旋压毛坯套在芯模上;旋轮通过与套在芯模上的毛坯接触产生的摩擦力反向被动旋转;与此同时,旋轮架在轴向大推力油缸的作用下,作轴向运动。

旋轮架在轴向、旋轮在径向力的共同作用下,对坯料表面实施逐点连续塑性变形。

在车床尾顶支架的位置上,设计成与主轴同一轴线的尾顶液压缸,液压缸对套在芯模上的坯料端面施加轴向推力。

图1-1所示为液压传动普旋机外形图,图1-2所示为普旋机旋轮架局部工作图。

直到上世纪二次世界大战前后旋压技术才由普通旋压发展到强力旋压,并迅速扩大了应用范围。

首先应用于民用器皿,后发展到军事工业和航空零件的制造。

普通旋压属于扳材成形技术,变形过程中壁厚变化不大。

而强力旋压属于体积成形,形状和壁厚均发生改变。

强力旋压成型所需要的旋压力较大,旋压机的结构一般也较复杂。

图1-2 普旋机旋轮架及旋轮图1-1 典型液压普旋机外形实体照图1-3 数控三旋轮强力旋压机应用旋轮变薄旋压管形件就是强力旋压的主要应用实例。

图1-3所示即为山西恒亚公司制造的三旋轮数控强力旋压机床。

而滚珠变薄旋压管形件是强力旋压中的一亇分支。

它的变形工具用滾珠代替旋轮。

滾珠旋压工艺通常适用于直径较小的管筒类零件变形加工。

通常直径小于150mm。

它的推广应用是在上个世纪五十年代后期在欧洲和前苏联得以应用。

而我国滾珠旋压工艺也在六十年代初期作为新技术新工艺在工业展览中得以展示。

当时该工艺在我国南方上诲和东北沈阳的应用多限于仪器仪表中波纹管弹性元件的薄壁筒的加工。

直到七十年代初,滾珠旋压工艺才逐渐推广到军工、宇航、航空、电子器件、医疗器械和民用空调等行业,用以生产各部门所需的高精度、薄壁、小直径管筒类零件。

据报导当前在欧洲有应用Φ80mm滚珠旋薄直径一米以上管材加工实例,这类应用是特例。

如电真空器件中所应用的行波管管壳、对中管、外套筒、内外导体、阳极支持筒、屏蔽筒、栅极筒、排气管等诸多管筒类零件,过去多采用切削、冲压加工,不但费时费料,往往精度也不能保证使用要求。

在医疗微创手术器械制造所需的高精度薄壁不锈钢管,低温超冷研制所需管类零件都有滚珠旋压的实际应用。

除机械仪器仪表中弹性元件的应用外,在民用铜管乐器中高精度、高直线度黄铜管及白铜管通过滚珠旋压成形的薄壁管的使用提高了乐器音响质量。

近些年来,随着家用空调器使用飞速发展,一种新型传热管得以开发。

这种铜管内壁具有螺纹槽的薄壁管也是采用滚珠拉旋工艺得以实现。

由于滚珠旋压成形压力低,滚珠抗磨损又易更换,生产成本低,生产效率高,故而在市场的生产中广泛应用。

该工艺方法在制造小锥度细长管件在民用行业也有应用报导。

随着科学技术飞速发展,宇航、火箭、导弹、原子能等部门对难熔金属钨钼、钽铌等合金需求日益增长,在七十年代后上诲钢铁研究所、宝鸡稀有研究所、北京、广州有色金属研究院及电子器件行业科研单位都采用滚珠旋压加工出不同材质、不同规格难熔金属管件,为当时我国国防和民用工业发展作出了贡献。

由于滚珠旋压工艺方法简单、操作方便。

在该工艺方法应用初期,使用车床、钻床、镗床、液压机等通用设备稍加改进,即可实现旋压加工。

其加工示意原理如图1-4所示。

图 1-4 车床滚珠旋压示意图[17]后来随着滚珠旋压技术的推广应用,专用的液压传动滾珠旋压机床在六十年代中期相继设计制造。

机床的形式多为立式三柱、四柱结构,顶部油缸控制轴向进给,工作台面上的模座带动滚珠模具旋转。

当时该类旋薄机外型样式如图1-5实物照片所示。

图1-5 立式滚珠旋压机主机外形图这类旋薄机加工范围直径在Φ4~Φ60mm,旋压壁厚在0.05~2.0mm,旋压成品长度在500~1000mm不等。

近年来随着机器制造业和各工业部门对新产品的需求促进了旋压技术的发展。

滚珠旋压机应用了程序控制、数控等新技术。

促进了滾珠旋压的高效、高质量自动化生产。

如兵器工业第五十五所为航天所需高温合金薄壁管所研制的XYG15---110立式滚珠旋压机的控制系统采用高可靠的PLC控制、主轴转速数显、滑板运动速度光栅尺反馈,数显表指示等新技术。

旋压直径最大可达110mm,是我国目前较大的薄壁管专用旋压机。

图1-6展示了应用滚珠旋压加工的薄壁圆管实物样件。

随着滚珠旋压工艺推广应用,也可以旋压加工出如图1-7与1-10所示的异形断面薄壁管,图1-9所示的热旋难熔钼筒及图1-8所示用于电真空器件的蒙乃尔合金与无氧铜复合管壳断面图。

同时,应用滚珠旋压和拉拔、焊接等综合工艺方法还能加工出像图1-11所示用于电子器件的翼片管壳。

图 1-6 滚珠旋薄筒形件实体图图1-7 滚珠旋薄异形管断面实体图1-8 滚珠旋薄复合管断面实体 图1-9 滚珠旋薄电子器件栅极钼筒零件图1-10 滚珠旋薄有内筋管形件[51]图1-11 滚珠旋拉组合成形电子器件 翼片管壳实体照片[44]1.2 滚珠旋压工艺技术特点滚珠旋压是强力变薄旋压的一个分支。

除了具有其它旋压方法的特点之外,还具有该工艺方法的独有特点。

这也就使该工艺方法在近三十年来在民用、军工等领域生产加工高精度 小直径薄壁管获得了日渐广泛的应用。

滚珠旋压的技术经济特点如下:1.2.1 管件表面粗糙度好,尺寸精度高。

由于作为变形工具的滾珠具有高的表面光洁度和尺寸精度,变形区的变形方式又是逐点变形,弹性变形很小,保证了旋后管件外径尺寸可控制在±0.005mm以内。

表面粗糙度通常可达0.2μm。

良好的工艺配置,产品的表面光洁度几乎可以与经过表面研磨的产品相媲美。

管件的管壁最薄可达0.04mm。

滚珠旋压的这些特质,通常的滾轮变薄旋压是很难达到的。

1.2.2 金属管件机械性能得到提高。

金属管件在变形区处于压应力状态,变形后使材质晶粒延长和组织细化,具有连续纤维结构,提高了金属的屈服强度,管件硬度也有所提高,延伸率相应下降。

图1-12所示为不锈钢管旋薄后性能变化图。

同时,管形件旋薄前后相比较金相组织也有明显变化,旋薄后显示了晶粒细化拉长。

金相图见图1-13所示。

a b图1-13 15Cr3钢旋压前后金相组织变化图1-13 a为钢管在再结晶退火后晶粒大小尚属均匀。

而图1-13 b则是减薄率ѱ=18% 时金相组织图谱。

随着变形程度的增加,从图中可以看到:晶粒变形拉长,而且由于在切线方向材料流动呈现出偏斜的晶粒层。

随后随着变形程度增加,晶粒拉长畸变更为严重,滑移带密集且方向性也越加明显。

最后变为密集的条带状纤维组织。

又如电子器件形波管管壳材质多为NCu40-2-1和1Cr18Ni9Ti,旧的加工方法为切削车制。

而采用滚珠旋压的薄壁细长管壳强度极限分别提高了70%和85%,硬度也提高了20%以上。

管壳性能的改善使行波管抗击性能、参数稳定和使甪寿命都得到了提高。

1.2.3 工艺方法简便,容易掌握。

旋压过程不需要过多依赖操作人员的技术干预,技术装备简单。

通常的切削机床稍加改进,就能甪于滚珠旋压加工。

由于变形力小,可以用吨位较小的设备加工较大尺寸产品。

1.2.4 工模具消耗低。

滚珠旋压与深冲拉伸相比,由于旋压变形力小,且滚动摩擦代替滑动摩擦,滚珠旋压模具多为通用可调整尺寸范围,致使工模具消耗仅为冲压引伸模具的1/5~1/8左右。

1.2.5 变形效率高。

对于通用塑性好的金属及合金,单道次的断面收缩率可达70~85%。

而拉拔管材时也仅仅为30%左右。

若与切削加工相比,可提高生产效率30~50倍。

更便于小批量多品种、多规格管长与管径比大的薄壁管筒零件加工。

1.2.6 材料利用率高,产品成本低。

滚珠旋压是无切削或少切削加工,通常可使加工零件内外径已达到成品尺寸。

或者剩余机械加工余量也很小,所以管坯利用率很高。

与切削机械加工相比,一般可节省材料50~80%。

管件的整体成本可降低三分之一以上。

如某电真空器件行波管管壳,材料为NCu40-2-1。

尺寸为Φ10.1×Φ9.3×315mm(外径×内径×长度)。

若用棒材切削成形,管壳材料利用率不到15%。

而当今镍铜蒙耐尔合金管材每公斤需近千元,可见利用滚珠旋压所带来的经济效益。

1.2.7 材质自检效果。

旋压过程中,是滚珠逐点挤压变形。

因此,管坯中任何夹杂、夹层、隐性裂纹、砂眼等缺限很容易暴露出来。

旋压过程也附带起到了对管坯质量自检作用。

1.3 滚珠旋压工艺的缺点:1.3.1 零件外形和尺寸有局限性由于滚珠旋压只适于加工轴对称迴转体壁厚薄的中小尺寸管件(通常壁厚<4mm),因此它的加工应用受到一定局限。

不像旋轮强旋和普旋那样具有众多类型的产品。

1.3.2 易引起不均匀变形滚珠旋压的压力直接作用在管件外表面,并沿壁厚方向由外层向内层传递。

外层变形量大于内层,这种变形不均匀性引起管件外层产生轴向附加压应力,内层产生轴向附加拉应力。

加工后附加应力仍然存在材料内部成为残余应力。

长时间自然时效会导致管件形状、尺寸和性能变化。

所以对有明显不均匀变形管件需作进一步的消除残余应力的低温处理。

1.3.3 工艺因素影响产品质量的工艺因素较为复杂,对旋压设备和操作技术比冲压引伸要求高。

1.3.4 成本核算对一些简单筒形零件,批量大于800件以上时,冲压引伸加工更为经济合理。

相关文档
最新文档