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模具制造:薄壁气瓶旋压成形工艺研究

2023-02-21
摘要:本文着重讨论旋压过程中的关键问题及解决办法,其中重点在旋压工艺参数的选择和最终旋压工艺参数的确定。与常规壁厚气瓶旋压相比,薄壁气瓶旋压工艺更难确定,故本文主要介绍薄壁气瓶缩旋局部变形无芯模旋压工艺参数研究,旨在为薄壁高压气瓶热旋压提供可靠的依据和经验。

  【作 者】张庆旭;邓春锋

  【引 言】

  随着经济的发展,各种不同类型的特殊零部件需要旋压加工。近些年气瓶行业发展迅速,热旋压技术在气瓶制造过程中也得到了应用和推广。热旋压成形技术具有材料损失少、成形效率高、成形和表面质量好、外形尺寸误差小、旋压一致性好等特点。随着科技的不断进步,热旋压设备在航空航天、 海洋工程领域得到了广泛应用。尤其是气瓶缩旋局部变形无芯模旋压技术在气瓶制造中得到了长足的发展。

  但是 ,目前旋压工艺参数没有一个确定的标准, 旋压过程中要靠旋压工程师的经验确定旋压工艺参数。这样不仅造成气瓶设计生产制造周期长,旋压试 验费用高,试验失败率高等问题。而且还严重影响了旋压件的最终成形效果和质量。经过多年的实际旋压经验总结出,旋压工艺参数选择不当导致旋压过程中容易出现以下不良现象:材料产生断裂;表面鼓包; 瓶嘴形成喇叭口;直线段不直度过大;表面起皮;旋轮前面金属堆积,表面形成波纹;工件失稳、褶皱、破裂等等。

  本文着重讨论旋压过程中的关键问题及解决办法,其中重点在旋压工艺参数的选择和最终旋压工艺参数的确定。与常规壁厚气瓶旋压相比,薄壁气瓶旋压工艺更难确定,故本文主要介绍薄壁气瓶缩旋局部变形无芯模旋压工艺参数研究,旨在为薄壁高压气瓶热旋压提供可靠的依据和经验。

  【结 论】

  通过以上步骤的实际旋压试验探索出了薄壁气 瓶缩口旋压的工艺参数。同时也得出了旋压成形的重要相关因素,在此做一个总结。

  (1)薄壁旋压时主轴转速可以在 240~250转/min范围内参考。

  (2)薄壁旋压时米用 3~10mm的 吃刀量和 3 ~ 8mm/转的进给量。

  (3)薄壁旋压可采用多道次,收口道次在 10〜15 个道次;成形道次在5~ 10个道次。

  (4)薄壁旋压成功与否的一个重要因素就是温度,此温度包括加热温度和补热温度。

  (5)旋压成形过程中出现的缺陷,包括 :材料失稳 、起皮 、螺旋振纹、旋轮前积料、粘结 、瓶嘴喇叭口、 设备振动等,都是由于旋压工艺参数选择不合理导致的。

  (6)旋压工艺参数范围比较广泛,通过以上实际探索得出相应结论。薄壁钢管旋压工艺参数的确定主要从温度、主轴转速、吃 刀量、进给 比 、道次和轨迹参数方面确定。当这些参数选择合理时就可以旋压 出满足设计要求的制件。

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标签: 旋压成形