型材拉彎的定義:型材拉彎是能成形屈強比大的型材彎曲零件
產(chǎn)品特點
1.能成形空間結(jié)構(gòu)復雜的型材零件
2.具有不同工藝方法相結(jié)合的綜合成形特點
3.彎曲精度高,回彈小
所以型材拉彎在飛機、汽車型材彎曲件的生產(chǎn)中得到了非常廣泛的應用。 在飛機生產(chǎn)中,飛機框肋上的緣條、機身前后段、發(fā)動機短倉的長桁等尺寸大的型材彎曲件是組成飛機骨架的關(guān)鍵零件,并直接影響到飛機的氣動力外形,形狀精度要求很高。在汽車生產(chǎn)中,拉彎主要用于加工車身結(jié)構(gòu)和保險杠的中空鋁型材彎曲件,在保持與鋼鐵制件同樣的抗沖擊強度條件下,能減輕車體重量,降低使用成本。拉彎工藝可實現(xiàn)鋁型材的高精度彎曲,但由于拉彎成形中可能會出現(xiàn)壁厚減薄破裂、起皺、截面畸變等成形缺陷,而這些成形缺陷與型材的材料性能、截面形狀及工藝參數(shù)這些因素密切相關(guān),非常復雜。
生產(chǎn)過程的控制
混料是型材生產(chǎn)的第一道工序,混出物料性能的好壞,對后續(xù)加工及產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用,理應把它作為關(guān)鍵過程加以控制,而擠出過程決定著型材的各項性能能否達到,需進行全程控制。
混料是將各種原料按配比準確地計量后,再按先后順序加入熱混料機中進行混合。待達到規(guī)定的溫度和時間后,轉(zhuǎn)入冷混機冷卻混合,到出料溫度時排料。目的是制備松散、均勻的干混料,使各種助劑均勻分散,部分物料凝膠化(即預塑化)。此過程中,一方面要對混配料所用的計量器具(如計量稱、測溫儀表、熱電耦等)進行周期性鑒定計量,以保證原料助劑準確按既定配比混合:另一方面要對混料的溫度、混合時間做好記錄監(jiān)控,隨時觀察、留意混料溫度與混合時間的波動。經(jīng)常檢查測溫熱電耦、溫控儀表是否到位、失靈,以防混合溫度失控。曾出現(xiàn)過這種情況:由于混料機的測溫熱電耦受長期震動發(fā)生脫落,造成混料的實際溫度過高,使混出的物料發(fā)生色變。若能認真執(zhí)行質(zhì)量管理體系,這類問題就很容易避免。之后,混好的干物料須在室溫下保存8~12小時進行熟化,消除靜電,提高干混料的流動性,提高擠出制品的光潔度,使型材質(zhì)量更穩(wěn)定。此外,混出的干物料還應進行性能的檢驗,如熱穩(wěn)定性試驗、揮發(fā)份含量檢測等。以發(fā)現(xiàn)隱藏的問題,保證型材產(chǎn)品質(zhì)量。
在擠出生產(chǎn)過程中,型材質(zhì)量主要取決于物料的塑化度。物料的塑化能量仰賴于外部的加熱和螺桿的剪切作用。如擠出溫度(特別是加料段和塑化區(qū))過高,或螺桿轉(zhuǎn)速太快,物料易產(chǎn)生過塑化而造成局部分解和熔體破裂,過多的氣體因不能及時排出,在型材內(nèi)部積存,造成型材內(nèi)出現(xiàn)氣泡。同樣,牽引速度與螺桿轉(zhuǎn)速配比不當,冷卻水控制不當,擠出機本身性能等因素也都會影響物料的塑化質(zhì)量。這里,著重強調(diào)擠出機方面的影響,一些企業(yè)設備運行了七、八年,螺桿已嚴重磨損,卻從未對螺桿之間、螺桿與機筒之間的裝配精度進行過調(diào)節(jié),仍沿用原配方進行生產(chǎn),這無疑會對物料的塑化效果產(chǎn)生影響,型材質(zhì)量逐年下降。因此說,在設備管理方面,應對關(guān)鍵部位定期進行維護,對螺桿之間以及螺桿與機筒之間的間隙,要根據(jù)螺桿磨損情況及時予以調(diào)整,以保證螺桿足夠的剪切力,保證摩擦生熱,保證物料的塑化效果。
關(guān)鍵技術(shù)問題
1.合理確定拉彎成形過程中的工藝參數(shù);
2.準確預測拉彎零件的回彈量。
實際生產(chǎn)中拉彎模修正量及工藝參數(shù)的確定主要以實際經(jīng)驗或通過試錯法來解決,即根據(jù)經(jīng)驗反復調(diào)整修模量,改變主拉力、補拉力等工藝參數(shù)。有時還需要多次預拉彎及熱處理,最終成形后還要進行人工校形。這種方法成本高,時間長,形狀精度難以保證。隨著產(chǎn)品加工精度要求的日益提高,近/凈成形的要求逐步增加,數(shù)字化設計制造也對拉彎成形工藝提出了新的要求,傳統(tǒng)的拉彎成形工藝已不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需要。隨著科技的進步,技術(shù)的不斷的革新,特別是CAD/CAE技術(shù)的不斷發(fā)展,大型的CAD通用軟件為拉彎模具的設計提供了強大的技術(shù)支持。在CAD軟件環(huán)境下,可以得到零件的一些有效的幾何信息,例如通過幾何分析功能,可以得到整條曲線的曲率分布及其大小,可以檢查曲面的質(zhì)量。同時其提供的二次開發(fā)工具為用戶開發(fā)自己專用的CAD系統(tǒng)提供了技術(shù)支持。CAE在型材拉彎成形工藝中的應用,使得技術(shù)人員可以更直觀的觀察到型材的動態(tài)成形過程,以及每個瞬時材料的應力、應變、位移分布,通過這些基本數(shù)據(jù),可以得出型材的成形性能,并結(jié)合其力能參數(shù)來調(diào)整模具的參數(shù)和成形工藝,修改模具的型面,調(diào)整回彈量。
CAE技術(shù)已經(jīng)成為型材拉彎成型中十分重要的工具,然而它在實際中的應用卻受到諸多因素的限制。要準確地對拉彎過程進行數(shù)值模擬,就必須精確描述工件材料的力學性能,合理確定邊界條件,同時能準確地處理拉彎中的各種非線性問題;此外,還要求使用者具有一定的理論基礎、掌握相關(guān)的軟件知識并對生產(chǎn)工藝有相當?shù)牧私狻F渲械娜魏我粋€環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤都將導致分析的結(jié)果和實際情況的偏差。因此,有必要對拉彎機理進行深入的研究,結(jié)合CAE技術(shù),確定拉彎工藝參數(shù)對工件成形質(zhì)量的影響規(guī)律,使成形后的零件具有合理的校形余量,從而提高汽車和飛機拉彎件的質(zhì)量和加速汽車和飛機拉彎件的國產(chǎn)化進程有著十分重要的意義。
加工流程的介紹:
⑴來料檢查。按要求檢查型材
⑵銑切加工。對于T形框,型材截面在拉彎前需要銑切,為了確保拉彎后的尺寸符合要求,我們在龍門銑機床上進行銑切加工,加工尺寸到名義值+2mm。
⑶預拉彎。在拉彎機上,利用拉彎模及拉彎夾頭,通過控制拉彎參數(shù)(拉彎力、拉彎包角等)對毛坯進行預拉彎以達到預成形的要求。
⑷修整。檢查兩個面的平面度、角度,確保這些值符合要求,對于R值,可以利用三輥滾彎機輔助修整,修整到我們預定的外形即可。
⑸預拉彎后的檢驗。檢驗兩個面的平面度、角度、截面的寬度等符合要求,對于R1000mm值達到我們預定的外形。
⑹淬火后的運輸保存。為了保證鋁合金材料的新淬火狀態(tài),淬火后成形前,需要把零件放入低于-10℃的溫度中保存,在熱處理出來以后,先放入冷庫保存,運輸時,用冷藏車運輸,冷藏車的溫度要低于-10℃。
⑺補拉彎。在拉彎機上,利用拉彎模及拉彎夾頭,通過控制拉彎參數(shù)(拉彎力、拉彎包角等)對半成品進行再拉彎以達到最終要求;在補拉彎時,會根據(jù)不同零件的具體情況,選擇性的進行邊拉邊修整以達到理想的外形和尺寸。
⑻修整。在校正平臺上,用榔頭等輔助工具進行修整,必要時,用校正檢驗模上進行敲修。
⑼檢驗。用檢驗模配合卡尺,塞尺進行檢驗,確保符合客戶技術(shù)要求及圖紙要求。
⑽鉗工。用百潔布等打磨工具對表面進行修飾清理,零件及試片打標,確??勺匪菪?/p>
文章標題:型材拉彎工藝介紹
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