异形件旋压成形工艺参数的优化方法

1.减薄率与道次

锥形件剪切旋压减薄率的计算式见7.2.2节的式（7-4）。其中，旋压板坯时的减薄率和旋压预制坯的减薄率计算式分别见7.2.2节的式（7-2）、式（7-3）。

不同材料板坯旋压成椭球时的一道次极限减薄率ψ_tmax见表7-12，由表可以看出，相同合金在不同状态下的可旋性差别较大。小锥角工件剪切旋压后期道次的变形规律接近筒形强力旋压，应采用较小的减薄率。经多道次旋压可获得小到3°～4°半锥角工件。

表7-12 不同材料的板坯旋压成椭球时的一道次极限减薄率

注：CZ——淬火时效；M——退火；R——挤压状态。

2.壁厚偏离率

锥形件剪切旋压时，壁厚偏离率为工件实际壁厚t_f相对于理论壁厚t_t的偏差程度，即Δt=（t_f-t_t）/t_f，包括Δt=0，Δt＞0和Δt＜0三种情况。

Δt＞0，实际壁厚大于理论壁厚，为正偏离，此时有附加拉深变形，工件精度及材料可旋性降低，法兰边易起皱。Δt＜0，实际壁厚小于理论壁厚，为负偏离，此时有附加轧压变形，旋压力急增，材料可旋性改善，旋轮前易堆积。剪切旋压变形偏离正弦规律时，法兰边易倾斜。Δt=0，为零偏离。

完全遵循正弦规律的剪切旋压成形较难达到，少量的偏离也是允许的。平板坯的锥形件剪切旋压偏离率Δt=-10%～+5%。预制坯的锥形件剪切旋压时，薄料采用正偏离，而厚料偏离率Δt可在-30%～+30%之间。

3.进给比

进给比又称进给率，是旋轮相对于坯料的进给速度与转速之比，即单位主轴转速内旋轮的进给量，公式如下

f=v/n （7-9）(www.xing528.com)

式中 f——进给比；

v——旋轮沿工件母线进给速度（m/min）；

n——主轴转速，等于工件转速（r/min）。

进给比f大，则功效高，但应以旋压力、表面粗糙度值不过大为限，常以f=（0.1～1.5）n为选择参考。n为旋轮个数，壁厚和旋轮圆角半径大时，f取大值。

主轴转速n大，则功率高，但以不产生振动、旋压变形热量不过大为限，常以圆周速度v_θ=50～300m/min为参考。当坯料厚、硬度大、直径小时，v_θ取小值。

采用恒线速度和恒进给比，可以降低旋压件表面粗糙度值和提高尺寸精度。

4.旋轮参数

旋轮圆角半径r_ρ小，则旋压力小，工件贴模度好，但以不形成粘附、表面粗糙度值不过大为限，通常可在r_ρ=（1～4）t₀范围内选择。锥形件强力旋压时的旋轮圆角半径见表7-13。

表7-13 锥形件强力旋压时的旋轮圆角半径

将2～3个形状、尺寸相同的旋轮配置在同一截面内工作，可以减少模具的弯曲与振动。采用2个圆角半径不同的旋轮，使两者保持一定的错距量，以圆角半径小的旋轮为精旋轮，减少旋轮与坯料的接触面积，可降低旋压力，提高旋压件的尺寸精度和改善其综合质量。