摆动碾压分析.ppt

摆动碾压 目录 工作原理 变形特点 工艺过程 工艺特点 分类 应用 摆动辗压机 工作原理 摆动辗压，是利用一个带圆锥形的上模对毛坯局部加压，并绕中心连续滚动的加工方法，如图所示。带锥形的上模1的中心线OZ与机器主轴中心线OM相交成角γ（1°-3°），称为摆角。当主轴旋转时，OZ绕OM旋转，使上模产生摆动。同时，滑块3在油缸4作用下上升，对坯料2施压。这样，上模1就在毛坯2上连续不断地滚动，上模每旋转一周，坯料将产生一个压下量，最后达到整体成形的目的。 上模运动分解：直线运动+绕自轴转动+轴线绕设备主轴摆动 摆碾工作原理示意图 1-摆头，2-毛坯，3-滑块，4-进给油缸 变形特点 摆碾模与工件是局部接触，其变形是局部连续逐渐进行的，变形力分布均匀，没有（or较小）环形应力，使得摆碾工艺能够获得更大程度的变形，而不至于在毛坯的边缘出现径向裂纹； 摆碾模与工件之间相对运动接近于滚动，因此摆碾模与工件之间的摩擦力比普通锻造时的小，但固定模与工件之间在变形过程中是滑动摩擦，所以工件与固定模接触的一面变形阻力大于工件与摆碾模接触面的阻力； 摆动碾压过程中总是工件与摆碾模接触面的变形量大于与固定模接触面的变形量，即存在变形差。 综上所述，一般将难以成形部分安排在摆碾模中。 工艺过程 原始毛坯也可以通过锯床(弓型锯或带锯)、冲床下料，也可以用切削的方法下料。通过对材料的球化退火，可使材料的晶粒再结晶细化成球状并均匀分布，从而提高材料的塑性。坯料必须无毛刺、表面无氧化皮，否则会影响摆辗成形件的最终质量。在一般情况下，冷摆辗成形时，如变形程度低，变形力小，可不要润滑，也可采用二硫化钼、肥皂液或机油润滑，但要注意抹涂均匀。在大批量生产时，要对毛坯进行磷化皂化处理，磷化膜厚8一15μm。这样可大大减少摆辗变形力，从而提高模具寿命。 摆碾工艺流程： 下料→软化退火→车加工制坯→磷化皂化→冷摆碾成形 工艺特点 省力。摆动辗压是以连续局部变形代替常规锻造工艺的一次整体成形，因此因此可大大降低变形力； 产品质量高，节省材料，可实现少无切削加工。如果模具制造尺寸精度高，则碾压件垂直尺寸精度可达0.025mm，表面粗糙度可达Ra0.4~0.8μm；　　 适合加工薄而形状复杂的饼盘类锻件。一般而言，平均单位压力与H/D成正比，当H/D特别大时，可能使平均单位压力等于or高于模具材料的强度极限以至于无法加工；H/D太小易出现中心拉裂，太大易出现“蘑菇效应”。 劳动环境好，劳动强度低。摆动辗压时机器无噪声，震动小，易于实现机械化、自动化。 设备投资少，制造周期短，见效快，占地面积小，基建费用低。 需要制坯。摆碾成形是偏心加载经多次累积变形使毛坯整体成形，毛坯高径比不能太大，否则不但生产效率低，且易产生“蘑菇头”形，造成折叠缺陷； 摆碾机结构较为复杂，机架高度要求较高。工作时，机架反复受偏心载荷作用，所以刚度要求高。 分类 摆动碾压依据碾压温度不同分热碾、冷辗、温碾。 冷辗的特点是碾压出的锻件精度高，质量好，表面粗糙度数值低，力学性能高，一般都不需要再加工，可直接碾压出零件。冷辗模具寿命高，每套模具寿命可达20000~30000件。但冷辗变形力大，每次变形程度不宜过大。 热碾时变形力小，容易成形，但锻件精度低，模具寿命短，碾压出的成品尚需机械加工，尺寸较大的锻件需要热碾。 温碾是介于热碾和冷辗之间的加工方法，温碾时变形力较小，表面氧化很少，锻件质量较高。 应用 1.在锻压行业上的应用： 主要用于成形多种饼盘类、环类及带法兰的长轴类锻件，如：法兰盘、齿轮坯、铣刀坯、碟形弹簧坯、汽车后半轴、扬声器导磁体、伞齿轮、链轮、销轴等。 视频3 应用 2.摆碾铆接 摆碾铆接与气动和液压铆接相比，具有省力、无噪声、震动小、劳动强度低、铆接质量好等优点。摆碾铆接可以实现圆心、平面、扩孔、翻边等铆接工序。 视频4 应用 3.粉末摆碾 粉末摆碾是以粉末冶金烧结体做预制坯、经过摆碾成形以获得致密度很高的多种金属制品的新技术。粉末摆碾的基本特点是在碾压过程中，制品不仅产生几何形状的改变，而且同时也产生较大的体积变化。摆动碾压可以将密度为6.4~6.6g/cm3的粉末冶金烧结体碾压成密度为7.74~7.8g/cm3的金属粉末制品，即相对密度可达98.9%~100%硬度也显著提高了。 4.其它摆碾工艺 摆碾也适合于板料冲压、挤压、圆管缩口、圆管翻边、精密冲裁。 摆动碾压机 摆碾机通常是由摆头、滑块、油缸、机身和机械传动系统等五部分组成。摆碾机有两个运动系统：一是推动滑块做往复直线运动的液压传动系统；二是使上模做摆动运动的机械传动系统。它们的合成运动是一个螺旋