滚压成形工艺的研究和其机理探讨.pdfVIP

滚压成形工艺的研究及其机理探讨 }tIi唬辉集，广州市电黔司广。510170) { 摘要: 的一种特殊形式。在轻工、五金制品行业中，应用十分广泛，是一种必不可少 关镇诩:滚压成形 中空圆形件 外滚模 内滚模 0前言 使材料 (毛坯)随同芯模旋转，同时通过赶捧加压于材料 (毛坯)，使材料逐渐紧贴芯模，从而 获得所要求的形状和尺寸的制件之工艺过程称为旋压。当将赶捧改换成外滚模时，同样通过旋转而 进行的加工— 旋压的一种特殊形式— 称为滚压成形工艺。其在五金制品行业中，对于中空圆(筒) 形件之加工成形应用十分广泛。如铁质手电筒的筒身、筒颈、头盖等;以及各种瓶盖、化妆品盒… 等产品零件上的线纹、圆弧、凸环、等份棱角、螺纹等都是通过滚压成形工艺完成的(见图1)。可以 讲，滚压成形工艺在轻工、五金制品行业中，是一种必不可少的加工手段。 滚压成形的主要特点 外(土)滚模 如图2所示，滚压成形是将中空圆(旬形件套在内(下)滚模上，并 随同内(下)滚模一起旋转，外(上雌模以内滚模相反的方向旋转，并加 压作用于正在旋转的制件上，使制件在与内、外滚模均接触的部位上 产生变薄延伸而起伏成形。从而加工成具有一定形状和尺寸要求的制 品。滚压成形工艺的主要特点是: l.1有一对转向相反的内、外滚模:内(下)、外 (上)滚模 各自的毋线，是根据制件的尺寸和形状的要求，分别对应设计 成凹、凸的形体。此可形象地等同于体积冲压的凹、凸模。 1.2 制件基本是中空的图 (筒)形件。 引 542 1.3 为保证滚压成形过程的稳定，应设有一个能随制件一起旋转 并限定制件在滚压加工过程中不会轴向窜动的限位档。 2 滚压成形的种类 (见图1) 技照滚压成形后的形状，滚压成形基本可分为如下4类: 2.1滚压线纹:在筒形件(或管状件)的中间部位滚压成轴向的或与轴线成一夹角的凹凸线纹， 这些线纹不但可作装饰用，亦可增加零件的强度。如电筒筒颈的花纹、筒身的线纹等;一些工具 的手柄滚有线纹，可增加手感磨擦力，使用时减少工具滑脱的可能。 2.2滚压圆弧、凸环线:把筒形件的毋线滚压成圆弧线面、或拆线、波浪线、径向凸环等。前 者多用于拉深后的整形，加强装饰效果。如电筒筒颈、保温瓶颈等;后者除了装饰作用外，在产 品结构上，作零件装配时的限位。如电筒尾盖、筒身上的凸环等。 2.3滚压等份棱角:在盖状件 (有一边为不通孔端面)的圆周上滚压4-8个等份的棱角。如 电筒头盖的八角、咖啡瓶盖、一些化妆品盒盖等。 2.4滚压螺纹:在筒形件的表面上滚压加工出梯形或圆弧形的特种螺纹，作连接用。按零件的 要求分内、外螺纹。内螺纹相当于螺毋，如电筒头盖、尾盖中的螺纹，搏盖、化妆品盖的螺纹等: 外螺纹相当于螺杆，如筒身尾部和筒颈头部的螺纹等。 3 滚压成形的变形过程及力学分析 如前所述，滚压成形是将中空圆筒形件 (待加工件)套到内(下)滚模上，然后使一个 限位圆档紧贴待加工件的端面，使三者以每分钟数百转的速度旋转。同时外 (上)滚模以相 反的方向旋转，并逐渐加压作用于筒形体的待加面上，在内、外滚模的作用下，筒形件待加 工面在旋转过程中，沿内、外滚模之凹、凸母线逐渐变薄延展产生塑性变形。从局部逐渐均 匀分布到整个圆周而成形，如图3所示:滚压成形在变形区的主应力为拉应力。在滚压加工 圆弧，、凸环、螺纹时，加工件的变形区材料受径向拉应力和切向拉应力等双向拉应力的作用 而产生塑性变形;滚压加工线纹时，只受切向拉应力作用而成形。 石 币 外滚模 滚Efrf\户