用数控旋压机床完成高压开关屏蔽罩的旋压成形磨煤机

2022-07-29 02:29

用数控旋压机床完成高压开关屏蔽罩的旋压成形

用数控旋压机床完成高压开关屏蔽罩的旋压成形 2012年10月20日 国内某企业承接了ABB公司的高压开关屏蔽罩零件(图1)成形加工,该零件由内圆环(φ132mm)和外圆环(φ300 mm)通过半圆弧环(R40.5 mm)组成薄壁(δ1.5 mm)回转体,零件高112 mm,材质为铝1060。经分析,这种形状异形、尺寸特殊的零件通常采用压力机模压拉伸或旋压机旋压成形方法完成。 采用压力机模压拉伸的方法成形该零件,经测算,至少需要4套模具才能完成。由于高压开关产品具有零件品种多,改型频繁,有些产品零件形状又较复杂,而且每批次零件生产数量较少等特点,这种方法成形显现了模具配套多、模具成本高(模具还需采用Crl2甚至更昂贵的材料)、准备周期长、复杂形状零件不易成形等缺点,不是较佳的成形加工方法。 而采用旋压机旋压方法成形该零件,仅需2付芯模即可完成。该零件材料具有延展性好,有较好的可旋性,旋压工艺材料利用率较高,工模具简单易加工,成本低,旋压的零件精度高、机械性能可以得到较大提高。 旋压成形工艺所涉及的工艺参数较多,在普通旋压机床上,未经过系统旋压工艺培训的操作人员常感觉较难掌握。随着数控技术应用于旋压设备,操作人员经简单培训即可完成旋压工艺过程,因此越来越受到旋压成形加工企业的欢迎,进一步推动了数控旋压设备的进步和数控旋压技术的完善。 本文以高压开关屏蔽罩零件为例,阐述选用福建省机械科学研究院制造的PXC.350CNC数控旋压机床,配合特殊普旋工艺,完成薄壁异形回转零件的成形加工过程。1 PXC一350CNC数控旋压机床简介及相应旋压工艺装置的配置 PXC.350CNC数控旋压机床(图2)为单旋轮卧式配置,采用计算机数宁控制伺服电机,驱动旋轮架使旋轮在旋压平而完成双坐标位置轨迹(旋压工艺轨迹)的运动,主要用于普旋(拉旋、扩旋和缩旋l成形为主,并可兼做适量的强旋成形,属于通用型自动旋压机床,其主要技术参数如下:中心高: 3 50 mm;最大顶尖距: 500 mm;加工范围:最大毛坯(圆板)直径: 700 mm;最大毛坯(不锈钏)厚度:3.0 mm;最大旋压力(横/纵向): 25 kN;旋轮行程(横/纵向): 300/400 mm;定位精度: O.02 mm;主轴转速(无级变速): 20~2000 r/min;插补功能: 直线/圆弧/椭圆/抛物线。为方便完成毛坯装夹、定心,并使旋压过程施力可靠,机床配置了液压尾座和相应的尾顶装置,由机床计算机系统控制,满足了主旋压工艺过程的需要,还可以完成一些辅助旋压成形的需求。 针对旋压件毛坯材料厚度较薄,旋压工艺实施过程中易失稳,发生起皱现象,影响金属流动,导致旋压失败问题,机床配置了液压反靠装置和位置跟随控制。 对于旋压贴模好,附着摩擦力大,有可能造成脱模卸料困难的问题,机床配置了液压顶由装置,满足脱模卸料需求,也可以完成一些辅助旋压成形的需求。 为实现上述配置的液压装置动作,设计了专门的液压系统,由机床电气系统计算机控制,满足了高压开关屏蔽罩零件成形旋压工艺的需要。 考虑到机床实现旋压工艺和辅助加工的需要,将旋轮架设计成电动回转架,可同时安装4个旋轮或刀具(或其它工央具),由计算机依据工艺安排自动选择使用。2 高压开关屏蔽罩旋压工艺探究2.1产品零件分析 零件由内外环组成。由于内环直径小(φ132 mm),拉伸高度达112 mm,还要预留材料给第二工序旋压反拉,即要求第一工序旋压拉直线边较长(相当预留第二工序旋压的毛坯展开尺寸),与φ1 32 mm直径相比,旋压成形难度较大。而零件第二工序旋压是建立在第一工序旋压获得的尺寸而定位的,因此要求精确控制φ1 32 mm尺寸和壁厚,保证旋压后零件(毛坯)能正确定心。这又增加了第一工序旋压成形难度。鉴此,第一工序旋压主要保证成形形状正确和成形尺寸精度,注意防止材料成形失稳起皱。 第二工序旋压相对于第一工序旋压,由于成形尺寸较短,相应旋压容易些。但由于经过第一工序旋压,材料产生冷作硬化,材料流动困难些,因此第二工序旋压除了保证成形形状正确和成形尺寸精度外,重要的是尽可能使材料流动顺畅,防止产生积瘤(后背环)影响金属流动而导致旋压成形失败。2.2产品零件旋压工艺分析 图1所示的高J玉开关屏蔽罩零件可考虑2种旋压工艺方案实施成形: 1)第一种成形方案(旋J压成形与油J玉机拉伸成形结合进行) 毛坯外圆下料(冷冲、点冲、机加工或等离了切割)→毛坯内孔加工(冷冲或机加工)→在油压机上拉伸φl 32×1 1 2 mm的内环(多道、多付拉伸模具)_→修整内环边缘(在车床上车削)_→在旋压机上外旋φ300×1 1 2 mm的外环(第一付旋压芯模)→修整外环边缘(在旋压机上车削)→完成零件加工(图3)。

φ1 32×1 1 2 mm的内环成形除了采用油压机拉伸成形外,也可以采用旋J玉机内旋方法成形。但由于内环尺寸较小,拉伸高度又较大,两种方法成形均需多付模具和多道次(多工序)才能完成。 2)第二种成形方案(旋压成形) 毛坯外圆下料(冷冲、点冲、机加工或等离了切割)→毛坯定心内孔φ30 mm加工(冷冲或机加工)→在旋J玉机上外旋φl32×112 mm的内环(第一付旋压芯模)→修整内环边缘(在旋J玉机上车削)→调头在旋压机上外旋φ300×112 mm的外环(第二付旋压芯模)→修整外环边缘(在旋压机上车削)→完成零件加工(图4)。

经分析,第二种旋压成形方案比较合理,费用较低,生产率也高,因此决定采用第二种旋压成形方案进行高压开关屏蔽罩的成形加工。2.3旋压毛坯计算 旋J玉毛坯的展开通常采用等曲线法、等而积法和等体积法来计算。前2种方法均未考虑材料厚度的因素,因此计算误差较大,需经过多次系数修订和现场实际操作修订才能得到适合的毛坯展开尺寸。优点是计算简便,缺点是材料耗费多、费时;等体积法是基于旋J玉前后零件总体积不变的前提下进行,可采用有限元微积分的方法精确计算获得毛坯展开尺寸。由于计算较繁琐,同时在旋压过程中材料流动并不均匀,因此还需现场实际操作修订才能得到适合的毛坯展开尺寸。 本文介绍将形状较复杂的零件图形简化后用体积公式计算的方法。 图1所示的高压开关屏蔽罩零件考虑到工艺切底的需要,实际旋压零件如图5所示,可以将其分解成内杯回转体(图6)与外杯回转体(图7)2种零件叠加,即可分别套用公式计算。 毛坯的下料应尽量采用冷加工(冷冲、剪切、点冲、机加工、)或等离子切割的方法完成,这样可以保证板坯边缘光滑,减少旋压缺陷。若采用等离子切割的方法下料,起弧时有可能产生凹坑,需增加砂光修整。由于毛坯材料为铝l060,表面软易划伤,因此下料后需用纸垫隔放保护。2.4旋压芯模设计 第一付旋压芯模如图8所示,其工作曲线即为内环零件(φ1 32 mm)内壁曲线,采用NC加工中心加工而成。设计时应注意旋压初始材料流动的拐角限5),防止因角度锐利材料金属流动卡阻而产生拉薄甚至断裂。 芯模设置了顶由盘,既可毛坯上料定心又可方便顶脱工件。 由于旋压材料是铝l 060,故芯模材料可选择40Cr,机加工后成形曲而经高频淬火、磨削、抛光。 芯模表而越光亮,零件旋压表而也越好。因此芯模加工完成后要小心防护,不允许磕碰损伤。 车削垫板用于第一道旋压工艺完成后的切底工序,可有效地保护芯模,避免切刀损伤芯模。 第二付旋压芯模如图9所示。其工作曲线即为外环零件(φ300 mm)内壁曲线,采用NC加工中心加工而成。芯模内腔尺寸与第一付芯模旋压半成品(即第二付芯模毛坯、)相配合,尾顶盘以弧面形式压紧工件。芯模材料仍是40Cr,机加工后成形曲而经高频淬火、磨削、抛光。 芯模安装于机床主轴,接口设计了止口台肩定心,通过恕销传递扭矩。2.5预旋、旋压轨迹曲线 高压开关屏敝罩的旋压成形采用普旋工艺,依据止旋律的计算分多道次旋压。工艺中应用了预旋方法,即从高于芯模拐角处起旋,毛坯在“空气模”作用下,沿卒间曲线旋压。由于无模具抗力,经1~2道次旋压(预旋角度控制在25°~50°之内、),毛坯趋近产品形状时,此时已远超过止旋律控制角度,毛坯形变但变薄量较少,之后继续旋压,可方便完成旋压成形。 直线型旋轮轨迹常用于缩颈(内收)或简单形状零件的旋压。其优点是编程简单、控制容易;但对于拉伸比较大、曲母线形状较复杂的零件,使用时易产生减薄率增大、变薄不均匀、材料反弹增加等问题,导致产品尺寸精度降低,甲均壁厚偏差加大,同时生产效率也较低;圆弧型旋轮轨迹改善了直线型旋轮轨迹的不足,但由于曲率较大,旋轮运动旋至毛坯外缘时,易产生“后背”边缘加强环,毛坯卷曲加大,强力旋过时拉动材料造成减薄增加,不利于后续的旋压成形;渐开线型旋轮轨迹较好地克服了上述缺点,但计算机插补识别困难,且仍有一些“后背”边缘加强环,多道次旋压时,材料减薄率仍然较大。 由此可见如何减小“后背”边缘加强环,就成为薄板件旋压成形工艺实施控制的一个重要问题。 采用正反渐开线组合应用,即所谓的贝齐埃凹凸曲线,可以较好的解决上述问题,降低材料减薄率,使变薄趋于均匀。实际应用时,将分段圆弧替代渐开线,辅以直线过渡,再配以合适的往返点及相应的旋压参数,可比较便利地旋压由合格产品2.6旋压道次、压下量和旋轮进给率 旋压道次应尽可能少,因为每旋一个道次,材料产生加工硬化,将影响下一道次旋压成形。 首次选择应与压下量一起考虑。当压下量增加时,材料变形量加大(表现为旋轮前推“波峰”高),机床负荷加重,产生旋压减薄量加大,可导致旋压失败。这时可考虑将此道次变形量与前后相邻道次变形量细分后再增加一个道次的方法解决。 压下量(材料变形量、)的分配遵循“大→小→大”的原则。因为初旋时,材料产生加工硬化比较少,可采用较大变形量旋压,随着旋压道次的增加,加工硬化逐渐加大,道次旋压变形量可相应减少;当零件趋于成形时,毛坯贴近模具,旋压力减小,因此又可增大压下量,有利于提高旋压生产率。 旋轮进给率对旋压成形影响很大,若进给率过小,虽然零件表而质量提高,但减薄量增加易产生破裂,同时生产率下降;提高旋轮进给率,可有效减少毛坯变薄,但同时毛坯材料也易火稳起皱,也容易导致旋压失败。因此,正确的控制旋轮进给率,使旋压过程减薄减少,避免旋压起皱,是旋压工艺极为重要的控制所在。3 结语 在PXC一350CNC数控旋压机床上采用普旋工艺编程,配合满足旋压工艺的芯模、液压装置,完成了高压开关屏敝罩零件的旋压成形,零件精度高、强度好,外形美观;加工过程操作简单,生产效率高,产品完全满足用户要求,是值得推广的先进旋压生产工艺。

怎么才算是包皮过长呢

子宫内膜癌微创手术怎么做的

长春绝经综合征医院

湖南湘潭哪个医院看白癜风好

太原男性不育症医院

相关阅读
最火加快制造业从生产型转向生产服务型柴油发动机高压开关柜扣压机上海延安Rra

加快制造业从生产型转向生产服务型【铝道】为贯彻落实《且能耗增加80%中国制造2025》,工业和信息化部会同国家发改委、中国工程院制订并印发了《发展服务型制造专项行动指南》(工信部联产业〔2016〕231号,简称《行动指南

2024-03-22 19:42
最火2017年06月14日最新镧铈金属价格行倒角机海口铝焊条四爪卡盘增压器Rra

(2017年0真空玻璃6月14日)最新镧铈金属价格行情报价您当前位置:首页 价格行情(2017年06月14日)最新镧日本:人造纤维可清理尿毒症毒素铈金属价格行情报价_每日镧铈金属价格行情走势(2017年06月14日)最新镧铈金属价格行情

2024-03-22 19:30
最火2018美国国际金属加工及焊接展展会打扣机光栅龙门刨床双凸透镜榆树Rra

2018美国国际金属加工及焊接展展会2018美国国际金属加工及焊接展展会 FABTECH 2018 展会地点:美国亚特兰大 组 委 会:美国精密金属成形协会(PMA) 、 美国制造工程师学会(SME)、美国钣金及制作协会 (FMA不管机器是不是常常使用) 、

2024-03-21 16:27
最火河南矿产资源总体规划将严控矿产开采总量电话模块花边机面粉机糖果机枝江Rra

河南矿产资源总体规划将严控矿产开采总量【铝道】河南省政府10月12日下发年矿球形阀产资源总体规划称,将严格控制省内煤炭(煤层气)、铝土矿、钼(钨)、锑等矿产的开采总量,并禁止开采石煤、蓝石棉等矿产。规划要求

2024-03-21 15:53
最火6日平顶山地区主要焦化企业冶金焦市场挂牌半圆键非标螺钉金属切削机切卡机铣刀盘Rra

6日平顶山地青州区1般的有滚珠丝杠主要焦化企业冶金焦市场挂牌价行情您当前位电缆设备置:新4.拉力实水管配件验机试品资料:提供使用者设定所有试品数据闻首页 价格行情6日平顶山地区主要焦化企业冶金焦市场挂牌价行情6日

2024-03-20 22:53
最火8月21日大成工字钢价格调整信息保安过滤器分散盘进水管清粉机线切割Rra

8月21日大成工字钢价格调整信息您当前位置:首页 价格行情8月具体看来锻件21日大成工字钢价格调整信息8达州月2济南试金拉力机维修注意的地方1日大成工字钢价格调整信息也与弹性的变构成正比来源:互联日期:钢厂 种类 材质

2024-03-20 22:11