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制冷铝排管旋压工艺的研究

编辑:潍坊鼎晖金属制品有限公司时间:2020-06-05

  在制冷铝排管加工过程中,铝排管的加工是有些难度的。因该类工件壁厚薄,易变形,须采用合理的工艺方法才能保证加工产品的力学性能、质量、精度等。

  根据传统的机械加工经验,可采用厚壁管材车削加工好内孔后,再采用内涨装卡车削外圆的加工工艺,但由于零件本身壁厚(2.4mm)的限制,防锈铝本身材质的特点很难保证产品的变形,无法达到图纸要求的尺寸,同时无法保证产品的力学性能要求,加上车床加工效率低,原材料消耗大等多方面的因素,决定不采用此方案。由于旋压加工属于局部连续性加T,零件瞬时变形区小,变形力小,能够解决薄壁变形问题。旋压加工集塑性变形和流动变形于一体,将材料的晶格拉伸拉长,使工件组织致密、纤维连续、晶粒细化、产品综合性能高,从而提高材料的力学性能。旋压加工同传统车削加工比较有加工效率高,加工材料利用率高等特点,因此决定采用旋压加工工艺。

  一、旋压方案:

  分析制冷铝排管产品图,须采用厚壁管减薄旋压(即强力旋压)的方法加工。同时根据防锈铝5A06材料的流动性和塑性特点,准备采用反向旋压。

  二、旋压加工的表面粗糙度:

  外罩的表面粗糙度Ra=3.2m,表面粗糙度有内表面与外表面之分,内表而粗糙度取决于芯模表面粗糙度,并与坯料内表面状况、润滑条件及变形程度等有关。工件外表面粗糙度是由旋轮的工作型面相对毛坯的运动而形成的。具有较长压光带和较大工作圆角半径的旋轮,减少进给比和提高芯模转速均可以提高旋压件外表面粗糙度。

  三、加工工艺装备:

  强力旋压机的工艺装备主要包括芯模、旋轮、尾顶等,其中旋轮、尾顶设备可通用,芯模须自己设计。芯模与坯料内表面接触产生滑动摩擦,承受旋压力、扭矩、弯矩,须具备够多的强度、刚度和硬度。芯模内表面粗糙度决定工件内表面质量,是直接影响产品终端质量的关键因素。芯模的直径应接近外罩的内径,同时又要充分考虑系统的退让和零件的回弹。

  按照上述设计工艺进行实际加工制冷铝排管,发现由于5A06材料塑性不理想,旋压出的产品出现裂纹等缺陷,因此将原来设计的3道次旋压改变为4道次,将每旋压道次的减薄量减小。继续进行加工出现了外表面起毛刺,壁厚不均匀和圆度过差等缺陷,为解决上述缺陷对旋压工艺参数再次进行少量调整,得到了理想的产品。

  四、结论:

  将按照完善后的工艺参数旋压出的外罩产品进行了相应的热处理和车削加工,然后进行了外观、尺寸、表面质量、壁厚均匀性和力学性能的检测,检测结果满足产品图要求。按照上述旋压工艺加工的产品,能够满足产品图要求,有效地保证产品质量,适合大批量生产,该工艺可以作为制冷铝排管的典型加工工艺加以推广。