摆辗是连续的局部加压变形,接触面积小,每一次变形量小,具有如下特点:
(1)省力 与整体锻造工艺相比,成形同样大小的工件,摆辗所需的变形力显著减小,因而所需摆辗设备吨位小。摆辗变形省力的情况,视工件复杂程度不同而异。摆辗变形力为一般整体锻造变形力的1/20~1/5。
(2)适合成形薄盘类零件 薄盘类零件是高径比很小的零件,其高径比数值通常为0.1~0.5。采用普通锻压设备进行整体锻造成形生产薄盘类零件时,因毛坯的高径比很小,将在毛坯与模具接触面产生很大的摩擦力。一方面使工件变形所需的单位面积变形力急剧上升,甚至可能超过模具材料的强度极限;另一方面,过大的接触摩擦严重妨碍工件的成形流动,甚至在很大的锻造力作用下工件仍不易产生塑性变形。这种情况下,普通整体锻造难以实现薄盘类零件成形生产。采用摆辗工艺生产薄盘类零件时,模具与毛坯间的接触面积小,变形区的高径比并不小,加之模具与毛坯表面间的摩擦可能由滑动摩擦变为滚动摩擦,摩擦因数大大降低,妨碍成形流动的摩擦力大幅度降低,因而可以顺利地实现薄盘类零件摆辗成形。实验测定表明,无润滑时摆辗成形的接触摩擦因数为0.30,有润滑时摆辗成形的接触摩擦因数为0.06~0.031;而普通设备整体锻造成形时,有润滑状态及无润滑状态的接触摩擦因数为0.15~0.30。显然,在有润滑条件下摆辗成形的接触摩擦远小于整体锻造成形。图6-5-2为铅试样件普通镦锻和摆辗变形力曲线,从图中可以看出,摆辗变形力比普通镦锻小得多,且工件越薄即工件高径比H/D越小,则摆辗成形效果越好。所以,摆辗工艺能成形高径比H/D很小、普通锻造不能成形的工件,特别适合成形薄盘、圆饼、法兰、半轴类和勾销等零件,显著地扩大了锻造产品的范围。
(3)工作条件好 摆辗属静压成形,无振动,噪声低,易实现机械化、自动化,劳动环境好。
(4)生产效率高 摆辗加工的生产效率也比其他方法高。(www.xing528.com)
(5)设备小,占地面积少 摆辗设备的外形尺寸较小,占用空间较小。
摆辗作为一种塑性成形方式除了有以上优点外,还有如下缺点:
(1)通常需要制坯 摆辗是经多次小变形累积使毛坯达到整体成形的。同时,摆辗时毛坯始终受偏心载荷作用,所以毛坯高径比H0/D0不能太大,否则效率低,工艺稳定性差。
(2)机器结构复杂 摆辗机要实现复杂的摆动运动,机器始终在偏载条件下工作,机器刚度要求高,所以摆辗机比普通锻造机械复杂。
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