旋鍛技術講座ppt課件(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 Page ? 28 28 ? （ 4）交替打擊旋轉鍛機 也是一種固定主軸的外旋機。但是在工作頭和滾柱保持圈旋轉過程中，每旋轉 30176。，相鄰的滾柱分別滑出和退出保持圈凹槽一次。只有退出保持圈凹槽的滾柱，才有可能推動壓塊和模具，以產生打擊。圖 15所示是此種旋鍛機旋轉部分示意圖。在這種結構中，當兩個相對的滾柱推動模具產生錘擊時，相距 90176。的一對滾柱處于滑出狀態，因此無錘擊產生。這種打擊方式，有利于清除工件上的毛刺。 a）豎向打擊 b）橫向打擊 圖 15蠕動主軸旋鍛機的旋轉部分 1旋鍛主軸 2模具 3墊片 4壓塊 5滾柱保持圈 6退回的壓力滾柱 7滑出的壓力滾柱 Page ? 29 29 ? （ 5）模具閉合型旋鍛機 實際上是與標準型旋鍛機是相同的，其差別僅僅是在于增加了一套往復式的楔形結構。它能使模具的開啟量大于標準型旋鍛機允許送料的可能的開啟量。以適應“凹進鍛造法”的工藝需要。圖 16所示是模具閉合型旋鍛機的工作原理示意圖。在這種情況下，模具的張合是借助能軸向運動的控制楔塊來實現的。這時，楔塊替代了圖 1214中的墊片位置。既可用在外旋機上。也可用內旋機上。動作時，楔塊后縮，模具開啟，送入材料；接著，楔塊前伸，模具閉合，工件成形；最后，楔塊后縮至原位，模具開啟，取出工件。 圖 16 模具閉合型旋鍛機的工作原理 a)送入材料 b）工件變形 c）取出工件 1模具 2楔塊 3壓塊 Page ? 30 30 ? 此外，旋鍛機還可以根據壓力滾柱和壓塊的加載特征，而將旋鍛機分成沖擊型的和壓縮型的；這主要取決于壓塊蘑菇頭頂部型線的設計。圖 17所示是旋鍛機上一般常見的具有代表性的壓塊蘑菇頭頂部型線形式，其中圖 17a是普通沖擊型壓塊的截面形狀，頂部型線走勢比較急突，寬度相對較窄，提供的沖距也較小。圖中 17b是有正弦曲線特征的，走向平緩，塊體較寬，沖程相對較大，屬壓縮型。圖 17c是大半徑頂部壓縮型；圖 17d是硬質合金置換長壽命型?？梢栽O計成不同的特征形狀。 按加載特征分 圖 17 旋鍛機壓塊頂部的型線形式 a）普通沖擊型 b）有正弦曲線特征的壓縮型 c）大半徑頂部壓縮型 d）鑲塊置換型 Page ? 31 31 ? 圖 18所示是沖擊型壓塊與壓縮型壓塊與加載性能的對比。可見，壓縮型旋鍛機存在一系列的優點，例如，運動平穩，無過載峰值，噪音和磨損都比較小；模具開啟時段較長而模具閉合式時段較短，使旋鍛機的運動和動力系統得到了優化；在壓力滾柱和滾柱保持圈之間無附加的驅動元素等。對于小縮減率的工藝要求，沖擊型的旋鍛機的工作效率是較高的。 圖 18 沖擊型和壓縮型壓塊的加載性能對比 1沖擊型壓塊 2壓縮型壓塊 Page ? 32 32 ? ? 旋鍛機還可以根據擁有模具的數量，分為兩模機，三模機、四模機、六模機。大多數的旋轉鍛造是兩模機上進行的，因為兩模機的制造較便宜。調整和維修也比較簡單，三模機一般用于三角形截面的成形。四模機對于由圓截面旋鍛成方截面特別有用，一般用于矩形、方形和圓形截面的成形。六模機用于六角形截面的成形。由于旋鍛模具都是裝在主軸的凹槽中，所以，要改變旋鍛機的模具數量，其主軸也應予以更換。 Page ? 33 33 二、設備容量估算 ? 旋轉鍛造機的額定容量，一般建立在指定抗拉強度實心金屬材料的旋轉鍛造承載安全基礎上。它可以用該設備旋鍛指定材料所能獲得工件的直徑或錐體平均直徑來表示。通常，旋鍛機的容量受工作頭強度的影響明顯，估算時，可近似認為工作頭上的負載，等于工件在模具壓縮狀態下的投影面積與加工金屬材料抗拉強度的乘積。因此，如果受工作頭強度的限制，某兩模機的安全加工負載為51000kg，則對于用 75mm長的模具旋鍛抗拉強度為 414MPa的實心金屬材料時，該機的額定容量為： *負 載模 具 長 度 抗 拉 強 度 相對長度 = =51000/75*414=16mm Page ? 34 34 ?對于管料的旋轉，其設備容量受模具橫截面積、管料抗壓強度，還有主軸孔徑等的限制。壁厚在 1mm以下的管料有芯棒旋鍛，被認為和實心棒坯的旋鍛是一樣的。由于摩擦對金屬流動的抑制作用，薄壁管的旋壓力較大，其值取決于管的直徑和模具長度。 Page ? 35 35 ?對于壓縮型旋鍛機，其容量是根據其直徑及負載極限來確定的，通常受到壓力滾柱和壓塊之間接觸應力的限制。從保證承載零件的安全壽命出發，此應力一般不應超過1170Mpa。以此為基礎，如果壓力滾柱和壓塊都是鋼制零件，則壓縮型旋鍛機的極限承載能力可用下式確定： L—— 徑向承載容量（ t） N—— 壓塊數 l—— 壓力滾柱的有效長度（ mm） Dr—— 壓力滾柱的直徑（ mm） Db—— 壓塊頂部圓角直徑（ mm） —— 應力轉化系數 L= ????????? brbrDDPage ? 36 36 四、旋鍛模的結構要素 ? 旋鍛模結構類型 ? 由于旋鍛是一種追求鍛件軸向伸長效率的增長類工序，所以其模具結構形狀也有著明顯的特點。根據旋鍛實踐中的各種應用，概括出旋鍛模具的九種典型結構形狀，如圖 19所示， 它們的特點和適用場合，如下圖所述： 圖 19 旋鍛模具的典型結構形狀 a）標準單錐形模 b）雙錐形模 c）帶橫檔的錐尖模 d）漏斗形模 e）導向模 f）長錐形模 g）單向延伸模 i）成形模 Page ? 37 37 ?1）標準單錐形模是一種基本的旋鍛模，它是對坯料直徑進行直線縮減而設計的。它首先用來將入模的料頭部弄尖以利進一步送進，進行直線壓縮。 ?2）雙錐形模也是為普通的直線縮減而設計的，所以也可以完成與上述相同的工藝功能。但是雙錐形?？梢該Q向使用，因而可以獲得兩倍于但錐形模的壽命。 ?3）帶橫檔的錐尖模，主要用于工件端部錐形的最后成形，其橫檔用來保證整個旋鍛錐尖等長。此模也可以用于將入模的棒料弄尖，以利進一步送料 . Page ? 38 38 ?4）漏料形模是只用于熱旋鍛部分的一種用耐熱鋼制造的模具。 ?5）導向模位于模具的前部，對于坯料起導向作用，用以保證工件上的非旋鍛部分截面和縮減部分截面同心?？s減作用僅在模具的錐形鍛生產。 ?6）長錐形模在其整個長度上都帶有錐度，用以成形長錐形件。但是，設計時應注意模具上的錐形長度，應略大于工件上的錐形長度。 Page ? 39 39 ?7）單向延伸模用于抗拉強度低的實心棒料和管料的大程度縮減。與標準單錐形模相比，此模可以旋鍛出較長的錐形部分。 ?8）雙向延伸?？梢栽趦啥水a生延伸，以減輕厚壁管的旋鍛難度和提供較長的錐形部分。 ?9）