一眶衙、引言

金屬的旋壓成形是現(xiàn)代金屬成形工業(yè)的一個重要的分枝。近幾年來，隨著板料成形技術(shù)的發(fā)展番搅，旋壓工藝也得到了很大的完善。先后出現(xiàn)剪切旋壓市口、流動旋壓瘸拳、冷旋、熱旋穗俩、差距旋壓眠乏、對輪旋壓等新技術(shù)。使筒形件熏祝、錐形件以及其它軸對稱的零件羽傻，基本上都可以用旋壓的方法來加工。

按傳統(tǒng)的方法们眶，對筒形件的加工一般采用芯模旋壓成形法厢。芯模旋壓必須有一根與所旋工件相匹配的芯棒。為了保證所旋工件的質(zhì)量嘶违，芯棒必須有足夠的強度怎猜、剛度和表面質(zhì)量。這樣芯模的加工制造就非常的困難好唯，有時需要進口竭沫，造成芯模的費用特別高。因此芯棒是芯模旋壓中一個至關(guān)重要的零件骑篙，芯模的好壞蜕提，直接影響工件的質(zhì)量。

傳統(tǒng)的芯模旋壓經(jīng)常采用正旋和反旋兩種方法靶端，如圖1所示谎势。對于正旋，由于工件存在著扭曲變形問題杨名，旋完后的工件放置一段時間脏榆，形狀和尺寸會發(fā)生變化，嚴重影響工件的質(zhì)量台谍。為了解決這一問題须喂，提出了對輪旋壓工藝。就是把傳統(tǒng)的芯棒換成旋輪趁蕊，采用內(nèi)外旋輪的結(jié)構(gòu)坞生，這在一定程度上解決了芯棒所帶來的問題。不可否認，對輪旋壓工藝雖然是一種先進的工藝翁写，但內(nèi)旋輪的安裝惠所，內(nèi)外旋輪的調(diào)整都比較麻煩，在一定程度上限制了此工藝的應用汰检。

圖1

二更掺、浮動芯模旋壓

為了解決芯模旋壓和對輪旋壓所存在的弊端，提出了一種介于芯模旋壓和對輪旋壓之間的工藝何杈，稱為浮動芯模旋壓拴挫，如圖2所示。這種方法的原理仍然采用傳統(tǒng)芯模旋壓的理論刨税，工件外徑的成形采用旋輪践赁，內(nèi)徑采用芯棒，這和傳統(tǒng)的芯模旋壓一樣筏所，但二者之間又有區(qū)別胧扇，浮動芯模旋壓采用的芯棒長度尺寸比較短，同時在旋壓過程中芯棒是隨變形的進行而在浮動蜀悯，省去了傳統(tǒng)芯模旋壓中芯棒必須和工件的長度相一致牢贸，以及芯棒安裝固定的問題；浮動芯棒比較小镐捧，同時又在不停的運動潜索，這和對輪旋壓中的內(nèi)旋輪的作用很一致，但比內(nèi)旋輪的安裝要容易的多懂酱。所以竹习，浮動旋壓是介于芯模旋壓和對輪旋壓之間的一種工藝。

圖2
(a) 1.導軌 2.毛坯 3.浮動芯模 4.旋輪 5.卡盤
(b) 1.毛坯 2.旋輪 3.浮動芯模 4.卡盤

1.浮動芯模旋壓結(jié)構(gòu)分析

浮動芯模旋壓的結(jié)構(gòu)按工件尺寸的不同分兩種形式：

(1)當工件的直徑尺寸比較大時列牺，相應的芯模直徑也比較大整陌，為了增加芯模的導向性，在芯模的中間加一根導向桿瞎领，如圖2所示泌辫。由于在旋壓過程中，多數(shù)采用三旋輪和多旋輪旋壓九默，所以芯棒有自動定心作用震放，中間的導軌僅起到輔助導向的作用。雖然在結(jié)構(gòu)上和傳統(tǒng)的芯模旋壓相似驼修，但這時的導軌和芯模旋壓中的芯棒所起的作用是不同的殿遂，這樣導軌的加工制造、安裝比芯模的加工制造敌夜、安裝要簡單的多屋犯，同時對導軌的強度恤兴、剛度以及表面的精度都要比芯模低的多。

當加工不同直徑的管子時滑期，導軌并不用更換，只更換相對應的浮動芯模就可以医窖。由于芯模尺寸比較小账阳，加工起來比較容易，可以根據(jù)管子的直徑系列蔽树，事先做成相應的成系列的不同尺寸的芯模狡氏。這些芯模在一定尺寸范圍內(nèi)其導軌孔的尺寸可以相同，這樣可以減少導軌的數(shù)目碗挟，通過這樣的處理在加工不同尺寸的工件時伍毙，只需更換芯模就可以，縮短了整個周期竞谒。

(2)當加工工件的直徑尺寸較小時丐重，相應的芯模尺寸也比較小，這時芯模不用導向裝置杆查，完全靠自動定心扮惦，如圖2b所示，這時所加工工件的長度原則上是不受限制的亲桦。

浮動芯模旋壓時崖蜜，旋輪只做旋轉(zhuǎn)運動，并不沿軸向做直線運動客峭；工件毛坯在機床所施加的拉力下做軸向運動豫领。在旋壓過程中，管子的已變形區(qū)始終承受一個軸向的拉應力舔琅，所以工件不會產(chǎn)生扭曲變形等恐。

2.芯模的受力分析

芯模的受力如圖3所示，在徑向受壓應力Q搏明，Q值主要是由于旋輪擠壓毛坯而引起的鼠锈，在Q的作用下，毛坯的外徑才能一次比一次小星著，管子的厚度才能變薄购笆。

圖3

芯模在軸向受摩擦力F1和軸肩所受到旋輪所施加的軸向推力F2，正是由于F2的作用良稽，才能使芯模在旋壓過程中不斷向前運動挥挚，保持變形的連續(xù)性。而同時F1的作用使芯模和變形區(qū)的材料保持緊密的接觸坞裂。否則芯模稍微脫離變形區(qū)卜伟，F(xiàn)2就迅速變?yōu)榱悖贔1的作用下，芯模只能又回到和變形區(qū)相接觸米原，所以芯模不會向前脫離變形區(qū)葛窜；隨著旋輪與芯模軸肩距離的減小，F(xiàn)2會迅速增大虹悄，而F1的值不變珊侍，當F2＞F1時，芯模就相對毛坯向前運動场魏，直到F1＝F2為止豹谎，所以芯模也不會被旋輪越過。這樣浮動芯模旋壓才能穩(wěn)定的進行下去筝闹。

三媳叨、結(jié)論

(1)浮動旋壓方法從根本上解決了傳統(tǒng)芯模旋壓由于芯模的加工制造、安裝難关顷，以及費用高的問題糊秆。
(2)浮動旋壓由于已變形區(qū)始終承受拉應力的作用，所以消除了工件的扭曲等質(zhì)量問題解寝。

參考文獻
1徐洪烈.強力旋壓技術(shù).北京：國防工業(yè)出版社扩然，1984.
2日本塑性加工學會.旋壓成形技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，1988.

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