大型薄壁曲面車床旋壓加工技巧

　　大型薄壁曲面車床旋壓加工技巧

　　大型薄壁曲面的成形加工，特別是單件小批量生產方式，如生產過程中傳統的凸凹?；驃A具方法，對模具夾具尺寸精度要求高，結構大，需要專用的大型拉延液壓機設備，導致成本高，生產周期長。我生產了多種型號的密封容器，頂部是一個4-5 m大小的大型薄壁曲面，壁厚3mm，曲面延伸260-460 mm，為了解決以上問題，我們進行了技術攻關，解決了瓶頸，創新了加工方法，用大型立式車床制作了三圓弧復合轉輪和夾具，用旋壓快速成型進行加工，大大減少了產品數量，生產周期只有2個月。

　　旋壓加工：1.典型工件產品介紹

　　在兩用圓柱形容器的生產中，直徑為4400毫米的頂部和超大薄壁曲面的薄壁厚度僅為3毫米，材料為LF21-0鋁板。如圖1所示，工件由于達不到一定批量，加工難度大，不適合用模具和夾具制造。針對這一問題，我們將攻關技術關鍵，采用大型薄壁曲面車床快速旋壓加工方法進行產品交付。

　　旋壓加工：2.薄壁曲面車床快速旋壓方法原理

　　拉伸旋壓主要依靠坯料沿半徑方向的伸長變形來實現坯料的彎曲塑性變形。在此過程中，坯料的外表面在厚度方向上的延伸率大于內表面，而材料的表面由平面變為凹球面，面積不斷增大，是其主要的變形方式。在成形過程中，可以清楚地看到毛坯球面的變化。

　　超大球面曲面的旋壓加工方法是將一定厚度、延展性好的鋁板周邊固定在圓形法蘭工裝上。為確保鋁板與支撐法蘭，緊固，將法蘭和鋁板放在大型立式車床的平臺上，升高到產品圖紙要求的高度，然后找到正夾具。利用專用旋壓裝置編輯球面圓弧曲線程序，采用等距離修正的加工方案，使鋁板逐層、快速旋轉并按圓弧軌跡向下壓進，實現球面曲面的快速成形。

　　旋壓加工：3.工具設計

　　根據同類型產品內外各種尺寸的球面曲面要求，經研究確定，在超大球頭旋壓過程中，需要設計通用工裝來實現平臺標準，即可以選擇范圍相近且小于工裝的工裝，并且可以統一支撐工裝，節約加工成本。

　　(1)支撐夾具設計和材料夾緊定位鋁板應固定在相同直徑的支撐法蘭夾具的夾具上。夾具起到固定和支撐的作用，向下旋轉。

　　在旋壓過程中，采用編程和偏置Z軸仿形的加工工藝方法。也就是說，先形成材料的中心，并逐漸延伸到邊緣，如圖2和3中的加工方法所示。設計的支撐夾具為Q235 圓環-shaped,直徑4520毫米，寬130毫米，高120毫米的圓環，圓周上均勻分布有48個M12螺紋孔，便于坯料鋁板平整均勻的緊固和壓制，避免旋壓拉伸邊緣出現拉伸變形和折疊的現象。

　　(2)立式車床專用旋壓刀桿設計制造中所用的旋壓裝置，是一種利用軋輥對鋁板進行壓制的裝置。根據鋁板的壓制情況，車輪直徑設計為140mm，鋁板材料LF21-O易延展，但表面硬度較低。為了避免拉延過程中內表面出現壓痕，影響表面粗糙度，同時有效避免反復旋壓后內表面表面積增大導致的產品中心起皺現象，車輪材料采用非金屬聚氨酯。制造輥架，輥安裝在刀架上的輔助裝置。為了保證良好的性能，滾輪架采用45回火鋼整體加工成型。滾輪架的夾緊手柄部分設計成平行四邊形，傾斜37度。夾緊后，自然形成8度至10度的螺旋切削角，使加工過程更容易切入，更穩定。輥輪紡紗裝置結構，