多楔轮旋压成形工艺及旋轮失效分析.docx

多楔轮旋压成形工艺及旋轮失效分析
多楔轮旋压成形工艺及旋轮失效分析
摘要：多楔轮旋压成形技术是目前较为先进的金属成形技术之一，具有成形精度高、工艺适应性强、成形速度快等特点。本文将详细讲解多楔轮旋压成形的原理及工艺流程，并针对多楔轮旋压成形中产生的旋轮失效问题进行分析，以期为相关行业提供一定的参考和帮助。
关键词：多楔轮旋压成形；旋轮失效；金属成形
一、多楔轮旋压成形原理
多楔轮旋压成形是一种以旋压为基础的金属成形技术，其基本原理是利用两个以上的交错排列的多楔轮对工件进行旋转压制，从而达到金属成形的目的。多楔轮旋压成形的旋压环路主要包括旋压力工具、工件、多楔轮和支撑辊四个部分，如图1所示。
图1多楔轮旋压成形原理示意图
整个旋压过程中，多楔轮通过两个轴向移动的伺服系统实现旋转和移动两种运动，真正实现了三维旋转压制，能够生产较为复杂的旋压工件。多楔轮旋压成形能够在较短的时间内完成一次金属成形加工，其成形过程中金属材料流动规律十分复杂，尤其当工件内部曲率较大时，能够减少皱纹的产生。
二、多楔轮旋压成形工艺流程
多楔轮旋压成形工艺流程主要包括材料准备、工模设计、机械设备调试参数选择和成形加工四个方面，具体如下：
1.材料准备
对于多楔轮旋压成形，材料准备至关重要，选用的材料应具有良好的可塑性和韧性，硬度应适中，一般都选用比较软的合金材料。
2.工模设计
工模设计应根据产品结构和要求进行设计，尤其要考虑内部曲面的形状、尺寸、圆形度等参数。
3.机械设备调试参数选择
机械设备调试参数的选择是关系到成形加工效果的，因此需要进行实验确定最佳的成形参数，以保证成形成品质量。
4.成形加工
成形加工主要分为粗加工和精加工两个阶段，其中粗加工主要采用工具半径较大，多楔轮数量较少的旋压工具，精加工则采用工具半径较小，多楔轮数量较多的旋压工具，以得到较为精细的成形产品。
三、旋轮失效原因分析
旋轮是多楔轮旋压成形中的关键机构，其失效会严重影响成形效果。以下就旋轮失效原因进行分析：
1.材料疲劳
多楔轮旋压成形过程中，旋轮受到巨大的旋压力，因此易产生材料疲劳。当旋轮疲劳寿命到达一定程度时，会发生裂纹和破裂，导致旋轮失效。
2.表面磨损
多次进行旋压加工会导致旋轮表面磨损，磨损后的旋轮会出现凹凸不平的情况，降低成形精度。
3.旋压工具选用不当
旋压工具的选择应根据成形加工的要求确定，如果旋压工具选用不当，也会导致旋轮失效。
4.旋转移动位置偏移
旋转移动位置偏移也是导致旋轮失效的原因之一，一旦偏移，会导致旋轮受力不均匀，从而疲劳寿命缩短。
四、旋轮失效防护
为了防止旋轮失效，应采取以下措施：
1.旋转周期检查
定期对旋转周期进行检查，如果出现异常情况及时进行维修和更换。
2.选用优质材料
旋轮材料应选用高强度、高硬度的优质材料，以提高旋轮寿命。
3.调整旋转位置
定期进行旋转位置的校正，保证旋转位置的精度，提高旋轮寿命。
4.加强维护
加强机械设备的日常维护，定期对旋压工具和旋轮进行保养和维修，保证成形加工效果。
五、结论
多楔轮旋压成形技术是现代金属成形技术中的一种，具有成形精度高、工艺适应性强、成形速度快等特点。然而，旋轮失效是影响多楔轮旋压成形效果的一个重要原因。通过加强机械设备的维护、选用优质材料以及进行旋转位置校正等措施，可以有效降低旋轮失效的发生率，提高多楔轮旋压成形效率和品质。