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手工旋压加工的难点和重点_罗茨鼓风机

时间:21-05-17  来源:锦工罗茨风机原创

手工旋压加工的难点和重点:冲压工艺重点难点

  第一节冲压工艺概述冲压加工可以很高的效率对板材实施塑性成形加工,此外,与其他加工方法相比较,具有生产效率高、料利用率高、零件互换性好及成形零件机械性能好的特点。由于冲压加工方法具有独特的技术优势,在制造领域中的应用越来越广泛。在航空航天、兵器、船舶、汽车、电气、仪表等生产中,冲压加工技术已经成为不可缺少的重要加工方法之一。目前,冲压加工及其模具技术的发展主要集中在金属塑性成形理论与工艺研究、冲压加工过程的计算机辅助分析、开发研制成形新工艺及新型模具、以及生产自动化和柔性化等方面。第二节冲压工艺分类及特点在冲压加工中,根据工件的形状尺寸要求以至于生产纲领不同,将采用不同形式的加工工艺方法。如果按板料的变形性质,可将冲压加工分为分离和成形两大工序。也可按照工序的组合形式,将冲压加工分为简单工序和组合工序两大类。要求掌握板料冲压加工的分类及特点,清楚组合冲压中连续冲压与复合冲压的区别。第三节冲压材料冲压用材料与成形技术是冲压加工过程的两个重要组成部分。冲压加工质量不仅与冲压工艺方案、模具结构及制造精度有关,还受冲压材料的直接影响而不同。为了生产高质量冲件,必须正确选用合适的冲压材料。但实际上,冲压用材料往往是根据其使用性能及其生产纲领所选定的,这时,则要求冲压工艺方案和模具结构必须与选定材料相适应。因此,必须深入了解所用冲压材料的成形性能,才能正确制定冲压工艺方案并合理设计制造相应的冲压模具。要求掌握金属板料的冲压工艺性能,其中包括成形极限即板料失稳的含义,如拉伸失稳中的集中性失稳和分散性失稳。要求掌握常用金属板料力学性能的含义、表示方法,如强度及屈强比、伸长率、断面收缩率、硬化指数、各向异性系数对板料冲压加工的影响。金属板料的化学成分、组织对塑性加工的影响,如随着含碳量增高,板料变硬变脆等。介绍高强度钢板、DH烘烤硬化钢板、复合钢板等新型冲压钢板,并简单介绍它们的性能。简要介绍剪床、曲柄压力机、摩擦压力机、液压压力机等冲压用设备,并压力机闭合高度、装模高度及其与模具尺寸的相关关系,以及曲柄压力机打料横梁、液压压力机液压垫和气垫的基本结构。重点:多晶体金属的一个重要特点是变形不均匀性,它是因晶体结构对滑移变形的相应程度不同所造成的微观变形不均匀性。而经过轧制等一次塑性变形而存在纤维的冲压用板料来说,塑性变形时会因受力方向不同而表现出宏观变形不均匀性。需要学生认识并理解这种各向异性对板料冲压成形质量和成形极限的影响,并能够在冲压工艺设计、模具设计中引起充分注意。掌握各行业金属板料的特性,例如航空板料和汽车外覆盖件用板料除需要较高的成形性能、较高的机械强度和较轻的重量外,通常还需要具有相应的可焊接性。各种压力加工设备与板料成形工艺的相适应性问题。与冲裁工艺确定设备方法不同,在选择弯曲、钢板冲裁力计算深拉深用曲柄压力机时,必须了解其额定压力角范围,并根据压力机压力曲线确定能否选用。难点:金属变形失稳的本质(非均匀变形的开始)是什么?如何界定。金属变形的集中性失稳与分散性失稳的区别是什么?成形极限与应变径相关性,但极限应力与应变径无关的概念。板料硬化指数和厚向异型系数对不同形式板料冲压加工的影响。关键词:冲压工作冲压招聘冲压英才网:http//cy.jdjob88.com

手工旋压加工的难点和重点:工艺品旋压加工如何进行旋压缩口

  工作台移动时,带动转位器中的齿条上的滚轮在角度规的滑槽中滑动。由于角度规的滑槽与工作台运动方向存在一定的角度(人为预先设定的),而给了滚轮一个与工作台运动方向垂直的作用力,使滚轮带动齿条移动,齿条带动齿轮使转位器的主轴旋转,通过固联在转位器主轴上的夹盘,带动安装在夹盘与尾座顶尖之间的滚刀旋转,滚刀在相对于砂轮轴向移动的同时增加了一个附加转动,使砂轮在滚刀的前刀面上加工出与角度规滑槽和工作台运动方向夹角一致的螺旋角度,实现滚刀的刃磨(如果齿条安装在齿轮的上方,则加工出的螺旋角与角度规滑槽和工作台运动方向夹角的旋向相反)。

  该装置操作简单,调整方便。机床滚刀前刀面螺旋角的确定滚刀刃磨时需先对刀具的螺旋角进行测量确定(测量方法此不赘述),再根据测定的螺旋角度调整角度规的角度,通过螺旋角仿形金属旋压加工装置也可完成这个过程。具体操作方法:将已磨损的带螺旋角的刀具用芯轴安装在转位器的夹盘上,并用尾座顶尖支撑;在工具磨床的主轴上安装与砂轮形状相似的用金属材料制成的模拟刀具并调整机床,让模拟刀具落入被测刀具的螺旋槽内,松开角度规的锁紧螺母,用手摇方式使工作台移动;由于模拟刀具的限位,在工作台移动的同时,模拟刀具迫使工件转动,带动固联在转位器主轴上的齿轮转动,使齿条产生位移,齿条位移时通过滚轮给角度规一个横向推力,使角度规产生转动,得到与被测刀具螺旋角一致的角度;螺旋角测定好后,拧紧角度规的锁紧螺母,卸下被测工件模拟刀.

  如何仿照螺旋角制作齿轮滚刀具,换上砂轮,即可对滚刀前刀面进行刃磨加工。使用效果用该螺旋角仿形加工装置对某机械厂一台老式工具磨床进行改造,用于齿轮滚刀的螺旋槽面(前刀面)刃磨,取得了很好的效果。除齿轮滚刀外,在用该装置改造后的工具磨床上还可刃磨铣刀、钻头、铰刀等其它带螺旋槽的刀具。

  工艺品旋压加工分析该零件是拉伸与缩口的复合件,工艺难点在缩口旋压加工。由于零件生产批量不大,采用多套简单模或较为复杂的复合模 数控旋压加工均不太经济。要完成零件加工,拉伸模和缩口模是必不可少的。除此之外,板料的各向异性及拉伸模间隙的不均,将导致拉伸后零件的顶端不齐,因此还须对零件顶端进行平整修边。考虑到拉伸后的零件为一薄壳件、材料强度较低、刚性较差等实际情况,又难以解决修边问题;采用旋压加工自然能解决缩口难题,但必须具有旋压车床,同时产品质量依赖于操作工人的技术水平,生产效率低、劳动强度大。车用内涨式缩口辅具设计综合上述分析,设计了车用内涨式缩口辅具。在坯料拉伸完成后,可直接在车床上利用车用缩口辅具进行旋压和车削修边,生产出合格零件。辅具结构及工作过程拉伸好的零件通过车用内涨式缩口辅具进行旋压缩口。

手工旋压加工的难点和重点:旋压工艺步骤、难点与冲压机加工的不同之处

  灯罩,仪器壳、炮弹壳、管弦乐器、运动水壶、盆子、容器、深桶锅……这些是怎么加工制造的呢?传统的车、钳、铆、焊,冲压等大家基本都见过,今天我们就来介绍下另一种产品常见,但很少人了解的的加工工艺:旋压。

  旋压工艺是将金属板材或坯料固定在模具上,在坯料随主轴转动的同时,用旋轮或压棒加压于坯料,使之产生塑性变形。

  旋压可以完成各种复杂钣金零件的一次性成型加工,是一种钣金成型的特殊方法。可以利用旋压方法完成拉深、翻边、缩口、胀形和卷边等的复杂钣金零件的几何特征。避免多模具逐次冲压、节约成本。

  随着时代的发展,旋压机已经发展到了全数控旋压机,无论是加工精度,尺寸,表面整洁度、光滑度都远超早期的手工旋压机。并且全数控控制,无需人工操作。在大型金属件加工领域,容器封头、压力罐、水泥运输车罐封底封头等,都是用数控旋压机加工完成。

  日本旋压工艺怎么样?今天就带大家走进日本北嶋拉深制作所,看看他们的旋压工艺如何?

  使用的材质包括铁、铝、不锈钢、铜、黄铜等金属材料的旋压加工业务。有时候也会进行黄金、白银、白金等贵金属的加工。另外最近被称为稀有金属的钼、钨、钽、钛等硬度较高的金属加工委托业务也在不断增加。从饮料罐样品到人造卫星设备、飞机、半导体制造装置的零部件、再到巨大的卫星天线等,他们承接大大小小各种零件的旋压加工业务。

  北嶋拉深制作所正在制作抛物面天线

  旋压工艺首先是将金属板坯切割为圆形。接着将这块圆形金属板和模具安装在旋压机床上,让它们一起高速旋转,一边抹润滑剂,一边用“赶棒”对金属板推压使其紧贴模具以完成塑形加工。

  开始旋压工艺之前,先用一种叫做圆盘剪的机器把金属板坯切割成圆形。

  集中全身的每一根神经,边移动两腿交替承受体重边用赶棒向坯料均衡施压使其成形。

  一边调整赶棒支点的按钮位置,一边用赶棒小心翼翼地进行操作。

  在制作所里我们看到了如此巨大的模具,还看到了最里面的木制模具。

  成形件中的大型卫星天线

  加工过程中需要多次根据敲击金属板坯时发出的声音及从“赶棒”处传来的感觉,来判断板坯是否依照模具完美成形。如果一下子用力过度会导致产品报废,所以大师级技工们在进行旋压工艺时全身的每一根神经都需高度集中,一边用两腿交替承受体重一边用“赶棒”对板坯均匀施压。

  左:时而喷涂润滑蜡,时而用赶棒对金属板坯施压使其瞬间成形

  右:采用旋压工艺将钽金属板坯塑形加工成坩埚的场景

  上文我们对旋压成型操作流程有了一定了解,下面来从北嶋拉深制作所的角度看看他们旋压工艺的理解:

  旋压工艺与冲压机加工的不同之处

  因为金属具有弹性,变形后还是会恢复原状。因此,即使试图将坯料紧贴模具使其成形,也会因为金属的这种特性导致轻微的成形不良。相比“旋压工艺”的均衡施压缓慢成形,冲压机加工时坯料局部受力,所以这种倾向更为明显。因此对成品精度要求很高的金属加工来说只有“旋压工艺”才能实现。

  此外,两种工艺相比加工所需的模具数量也不同。冲压机加工是将坯料夹在一对模具中间进行加工,所以永远都需要成对的模具。而“旋压工艺”只需一个模具就可以了,因而降低了模具成本。这就是为什么在样品加工等少量生产上多采用“旋压工艺”的原因。不过从生产性的角度来看,冲压机加工更为有利。在对精度要求不那么高的大批量生产上,北嶋拉深制作所也同时采用自动旋压机和冲压机进行加工。

  旋压工艺难在哪里

  当对厚度极薄的板坯(0.1mm左右)进行加工时,用“赶棒”轻轻一加压就可能造成目标位置以外部分的变形,因而作业必须慎之又慎。反之,有些材质的金属板坯厚度超过5mm时则需要加大力度。尤其是当对又硬又厚的金属板进行加工时,如果用“赶棒”施加很大的压力,很可能会导致支撑“赶棒”的下端(杠杆的支点)破损,或者“赶棒”的尖头部位因无法承受力道而损坏。

  此外,由于“旋压工艺”是向金属板均衡加压使其延伸的加工工艺,仅用“赶棒”使金属板塑形为又长又大的产品则需要极其高超的技术。旋压工艺进行的操作需要凭感觉,所以成形产品显露个性。无论是多么熟练的大师级技工,当身体状态不好时,都不可避免会对产品的成形效果产生影响。

  敢于尝试和挑战

  我并不觉得我们的工作内容有什么特别。只是很多其他公司不想或不愿承接的业务,敝司都率先进行了尝试和挑战。而且一旦承接下某项业务,不管有多么困难也一定会圆满完成。以遵守交货期为例,就算实际加工作业并不像接订单时所想的程序那样顺利推进,敝司也绝不会延期交货。有些新客户会对我们提交的报价单上的昂贵价格表示惊讶。但是我们很自信向客户提供的产品绝对具有与此相当的价值。实际上过去也遇到过向报价较低的同行下了订单之后,却又因产品质量差而再次来敝司订货的客户。

  另外,当坯料材质为稀有金属时,不仅加工困难,而且材料成本高昂。一般的金属加工厂会考虑加工失败时的风险而选择放弃,而敝司为了积累经验总是很积极地承接此类业务。敝司没有营销人员,这是因为我们认为只要能生产出品质优良的产品,产品本身就是最好的广告。

  手艺传承,离不开经验积累

  前阵子敝司资格最老的大师级技工退休了。但是他的技术传给了20、30、40等各个年龄层的技工,可以说技术被很好的传承了下来。敝司从来都没有什么旋压加工的作业手册。因为很多细节都要靠人的感觉,无法用语言来进行说明。新员工都是在和前辈员工一起工作的过程中,学到了老员工的很多经验。从新员工到成为能独当一面的技工最少需要10年的时间。根据不同的金属类型和形状,施压的方法也各不相同,只能通过在各种加工现场勤勤恳恳地工作、慢慢积累来掌握技术。

  享受制作过程本身

  旋压加工是从思考如何才能制作出客户所委托的产品形状开始的。我们不但自己制作模具,所有的赶棒也是自己加工制作的。挑战过去从没有人做过的东西、和那些被认为是旋压工艺条件下无法加工的产品都会让人感到工作的价值。以前曾有客户委托我们塑形加工头部很细的饮料罐。虽然在旋压工艺条件下可以进行成形加工,但因为模具的头部直径很小,成形后无法将板坯从模具上取下来成了一大问题。经过反复试验,为了让产品成形后可以分解以便从模具上取下,我们采用预先将模具切割分段,成形加工时将模具连接起来使用的方法解决了这一问题。我们不仅仅满足于旋压加工技术,还致力于研究产品制造工艺,并对加工工具进行改良,用心体验并享受制作这个过程本身。

  北嶋拉深制作所的代表作品

  九轮塔

  据说在日本约有400家做旋压加工的公司,他们的规模都在10人左右。虽然他们的规模都很小,然而旋压加工也是用于制造小品种的机加工制品必不可少的技术之一。它也被认为是奠定日本精密制造业的基石之一。

  图片来源于JAXA,使用精密旋压工艺制造的H-IIA火箭鼻锥体

  来源:日本科技观察、技术工程狮

手工旋压加工的难点和重点:浅谈数控旋压机

  数控旋压机有很多种,从大类上分,有专用数控旋压机,有通用数控旋压机;从加工品种上分,有加工壳体类的数控铣床、加工中心,有加工轴类的数控车床、车削中心,凸轮数控磨床等;从加工的控制要求上分,有单轴数控的数控砂带抛光机,有五联动的数控切齿机、数控滚刀磨;从控制的复杂性上分,有简易数控,有多通道数控;从驱动方式上分,有步进电动机,有直流伺服电动机,有交流同步伺服电动机,有交流异步伺服电动机,有直线电动机;从主轴驱动方式上分,有直流主轴电动机,有交流主轴电动机,有交流电主轴;从位置反馈方式上分,有全闭环反馈,有半闭环反馈,有开环控制等等。

  数控旋压机的良好柔性.高调整、加工精度高,早就被汽车制造者关注,60年代就开始进军汽车零部件生产领域。由于其成本高,系统功能及效率不理想,而一直没有得到广泛应用。进入二十世纪九十年代,伴随着市场竞争的加剧;多品种生产来满足市场的多样化需要,直到满足每一位用户的需要,成为汽车制造者追求的目标,以数控旋压机为主体的柔性制造单元,被大量使用。当今数控旋压机的重点发展方向有两个:

  高速数控旋压机,以高速度来达到高效率。目前的国际水平是主轴转速≤25000rpm,加、减速度≤2.5g,快速移动≤160m/min,要达到这个新的水平,数控旋压机的驱动、机械传动、机械结构、刀具都要有很大的改进。机床的主轴必须使用电主轴,主轴承一般采用陶瓷轴承,难点是冷却、润滑,使用寿命一般20,000h。驱动一般采用直线电机加线性导轨(也有用静压导轨的),90m/min,1g的机床也有用大螺距双滚珠丝杆预张紧方案的双伺服电机驱动的。机械结构一般采用框架箱式结构。刀具采用高硬度高耐热刀具,刀柄采用HSK对柄。

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