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旋压与辊压是金属塑性成形领域中两种重要的连续局部成形工艺,广泛应用于航空航天薄壁回转体、汽车轮辋及建筑型材的制造。本文从模具设计角度对两种工艺进行对比分析与技术梳理。 一、旋压成形技术要点旋压利用旋轮对旋转坯料施加局部压力,使材料逐点变形,最终获得薄壁回转体零件。模具设计核心在于芯模(旋压模)的型面精度和旋轮路径规划: - 芯模设计:芯模型面需与零件内形一致,材料通常选用 Cr12MoV 或 GCr15,热处理硬度 HRC 58–62,型面粗糙度 Ra ≤ 0.4μm。
- 旋轮路径:采用多道次渐进式路径,每次压下量控制在 0.5–2mm,道次间旋轮与芯模间隙递减,避免材料堆积和起皱。
- 工艺分类:普通旋压(壁厚基本不变)与强力旋压(壁厚按正弦律减薄),后者要求芯模与旋轮间隙严格控制。
二、辊压成形技术要点辊压(滚压成形)通过多道次轧辊对板带材进行连续弯曲成形,适用于等截面长零件的批量生产: - 轧辊孔型设计:每道次轧辊的孔型按变形角度递增设计,典型每道次弯曲角 10°–15°,总道次数根据最终截面复杂度确定。
- 轧辊材料与精度:选用 Cr12MoV 或高速钢,辊面硬度 HRC 60–64,辊径跳动量 ≤ 0.02mm,确保成形精度。
- 回弹补偿:末道次轧辊预留 2°–3° 过弯补偿量,结合材料屈服强度和弹性模量进行修正。
三、模具设计共性原则两种工艺的模具设计均需关注:型面精度直接影响零件尺寸;材料选择需兼顾耐磨性和韧性;冷却润滑系统设计必不可少;工艺参数(进给速度、压下量)需通过试模迭代优化。 |