1.概述
型材滚弯成形工艺常用于飞机机身结构框、火箭结构框、高速列车横隔框和建筑行业曲面幕墙骨架的制造过程。
型材四轴滚弯机(又称四轴滚)是型材滚弯成形的专用设备。
型材滚弯是指型材从四个同步旋转的滚轮间通过,在滚轮作用力和摩擦力的作用下,向前推进并产生弯曲变形的成形方法,如图3-39所示。
四轴型材滚弯成形适合于大曲率半径、截面形状简单的型材零件成形,最适合等曲率、对称截面型材的成形。
2.典型型材滚弯零件
典型型材滚弯零件见表3-6。
图3-39 型材滚弯
表3-6 典型型材滚弯零件
3.型材滚弯成形过程
型材滚弯成形过程与板材滚弯成形过程基本相同,详见3.3.3节。
4.型材滚弯成形工艺要点及对策
(1)型材绕纵轴扭转,产生歪扭畸变 对于非对称截面型材而言,由于型材截面承受弯曲合力的作用点偏离型材零件形心垂面,从而导致零件扭曲。
对策如下:
1)在型材滚弯机上增加侧挡装置,使型材受控在一个平面内弯曲。
2)若有可能,采用组合滚弯成形,将非对称截面成对组合为对称截面。
(2)型材形状及角度畸变 滚弯过程中,型材各部位受力不均和板料各向异性所致。
对策如下:
1)提高机床刚性及滚轮质量。
2)限制型材缘板变形。
5.型材滚弯常用材料
型材滚弯常用材料见表3-7。(www.xing528.com)
表3-7 型材滚弯常用材料
(续)
6.型材滚弯工艺装备
滚轮是与零件直接接触的成形工装,而型材四轴滚弯机需要四套滚轮(两套弯曲滚轮、两套导向滚轮)。对于不同的型材零件截面,要选择不同的成套滚轮。一般来说,“L”形、“T”形、“∏”形等截面可选用通用滚轮,其他异形截面则用专用滚轮。
(1)滚轮的结构形式 滚轮一般为拼合结构,由内侧轮片、外侧轮片和垫板按型材截面形状的不同组合而成,如图3-40所示。
(2)滚轮与工件的间隙 型材内边缘与滚轮之间的合理间隙值选取范围为0.1~0.2mm。
(3)滚轮直径的选择
1)适当加大上导轮、下导轮直径,使型材与导轮之间有较大的接触面积,以改善型材在导轮间的支承状态。
2)尽量减小弯曲轮和导向轮之间的中心距,以缩短型材悬空段的长度。
图3-40 组合式滚轮
7.型材滚弯机床设备
国内现有型材四轴滚弯机型号及主要技术参数,请参阅本书第10章的内容。它们主要用于航空、航天业。
8.典型零件工艺流程
(1)飞机机身型材隔框
1)型材滚弯成形,材料为2A12-T3-δ1.2或2024-T3-t0.05,零件草图如图3-41所示。
2)工艺流程:按型材展开长度(加上1.3倍的弯曲轮中心距长度)下料→滚弯成形→切割→按检验模手工校正→检验。
图3-41 飞机机身型材隔框零件草图
(2)金属管材滚弯成形 金属管材滚弯成形详见6.2节内容。
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