锥形件双旋轮强力旋压的旋压力算法建立

2015-11-05杨羽

科技创新导报 2015年25期

摘要：针对锥形件双旋轮强旋时由于传统旋压力计算方法忽略旋轮前金属堆积而造成的较大误差，该文提出了一种基于剪切与弯矩综合变形的旋压力计算方法，并进行了相关旋压工艺实验，利用电测法对旋压力进行了测量，结果表明该算法所得到的旋压力均与电测法所测量得到的旋压力基本一致。

关键词：旋压力强力旋压直径尺寸精度表面粗糙度

中图分类号：TH164 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（a）-0053-03

Abstract：For the computing method of conventional spinning force sometimes has a great error by neglecting deposit metal before roller， this essay proposed a spinning force calculation method based on cut and curving force， and it is analyzed an effective and accurate way by testing a set of craft experiments. Then setting up a model on the basis of this method and conducting the stimulation test about shifty force of the projectile two rollers power spinning. The experimental results demonstrate that this experimental method can effectively increase projectile in its diametric dimensional accuracy and decrease its surface roughness on condition.

Key Words：Spinning Force；Power Spinning；Diametric Dimensional Accuracy；Ssurface Roughness

旋压是一种先进的挤压成形工艺。在锥形件的双旋轮强力旋压时，其旋压制品的精度主要靠旋压工艺参数的合理设定来保证。而设定合理工艺参数的依据就是旋轮所受旋压力的大小。而目前旋压力的计算往往只能靠着有经验的科研人员在旋压前进行预估性的粗略计算，由于这种计算方法忽略旋轮前金属堆积，因而容易造成较大的误差，不能准确计算数值，这样就会造成旋压制品的精度降低[1-6]。

该文提出了一种基于剪切与弯矩综合变形的计算方法，为了验证该算法的准确性，进行了相关的旋压工艺实验。通过电测法对旋轮所受径向、轴向和切向旋压力进行了测量。实验结果证明了该算法的准确性。

1 旋压力算法建立

在对锥形件的旋压力计算前，首先要进行假设：

（1）毛坯是均匀和各向同性的。

（2）变形前后材料不发生体积变化。

（3）旋轮与毛坯之间的摩擦力忽略不计。

（4）在旋轮下的毛坯材料进行瞬间变形时，其它部分材料部变形。

（5）在变形过程中，设备和工具系统被认为是绝对刚性的。

（6）认为材料在变形区内为平面变形状态[6]。

如图1所示为强力旋压变形图，在本方法中假定锥形件强力旋压变形时以沿芯模转轴线方向的剪切变形为主，但同时还存在着在RZ平面和绕R轴的弯曲与反弯曲变形。

2 工艺实验

为验证该算法的准确性，XYQK30-500数控旋压机对锥形工件进行了两次旋压工艺实验，通过电测法对旋轮所受的旋压力进行测量，其实验参数如表1所示。