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如何进行数控旋压的参数选择?

时间:2021-10-14作者:上海尚晞数控科技有限公司

       在长期的旋压工艺研发中,技术人员发现,想要旋压出合格的零件,除了选择正确的材料、主轴转速、旋压成形比外,旋压还与旋轮的进给速度、旋压直线的倾角有密切关系。 

       毛坯材料的塑性、热处理状态直接影响到零件的表面质量。一般选用塑性较大的材料,多进行退火处理(对钢材)。

       一、旋压靠模速度和进给速度


       旋压时应合理地选择靠模的转速。转速过低,毛坯边缘会起皱,增加成形阻力,甚至导致工件破裂;转速过高,材料变薄严重,同样不符合要求。由于提高转速可提高生产率和零件表面质量,故在允许的情况下,应尽可能地选择较高的主轴转速。不同材料选用的主轴速度也有不同。钢的最大转速选定为1200m/min;铝、铜则选定为2000m/min;不锈钢为500m/min。每次旋压的成形比均不能超过其成形极限比,否则会出现破裂。 

旋压的进给速度f即主轴转动一圈旋轮沿母线移动的距离,对旋压过程影响较大。进给速度过高,会产生毛坯起皱;进给速度过低,则会使壁厚减小而产生破裂。故f应合理地控制在一定的范围之内。

数控旋压加工.jpg


       二、旋压直线倾角


       旋压直线的倾角A是直线与Z轴正方向的夹角,同样会影响旋压过程。夹角过大,会产生径向撕裂;夹角过小则会发生切向破裂。 

倾角A和进给速度f的合理选择如下图。

旋压参数选择.jpg



       当参数选择不正确时就会产生各种失效,常见的失效有切向撕裂、径向撕裂和起皱。其原因如下: 

       1、 切向撕裂:径向拉应力σr过大;旋压成形比β过大;每次旋压的步长过大。 

       2、径向撕裂:切向压应力στ过大;弯曲应力过大;已产生起皱。 

       3、 起皱:切向的压应力στ过大;旋压成形比β过大。 

       可以根据图2来粗选旋压时所需的、不导致失效的各种参数,然后再进行参数优化,以期取得满意的旋压效果和质量。

       旋压的质量除了与上述的各种参数有关外,还与其旋压的运动轨迹有关。因此在加工一些难加工材料(如不锈钢)时,旋压不一次到位,而是经常会分成几个工步进行,并对材料进行相应的热处理,以提高其可旋压性。


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