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摘要:本文通过对铝制炊具的性能、特点和旋压工艺的制作过程进行初步探讨,总结出铝旋压成型工艺的制作流程.最终得出数控技术在旋压设备上的应用效果。
关键词:铝制炊具;旋压工艺;成形;
1引言
全国数十家炊具企业在铝制炊具加工中还是采用传统的拉伸工艺进行生产,存在着“三低”(材料利用率低、设备效率低及生产率低)和“二高”(劳动强度高及制品成本高)等严重缺点。而新时代的人们,随着社会进步,生活水平提高,逐渐走上了健康、快乐、充满新意的现代化厨房生活。铝锅代替铁锅的市场明显不断扩大,与铁锅相比铝锅不仅导热快,还具有自身重量轻及外形色泽美观等特点。
目前,在激烈的市场竞争下,各种类型铝锅的产量及价格已不能满足炊具行业中对性价比的竞争要求,为了革新工艺,提高制品质量及生产效率,改善工人的劳动条件,降低制品成本。经研究表明,铝锅采用旋压是一种行之有效的、且具有高质量、高精度、高产量、低消耗、低投资及低成本等优点。该旋压工艺的出现,对炊具行业的大批量生产是一场革命。
2 旋压工艺
旋压工艺也叫金属旋压成形技术,通过旋转使之受力点由点到线再由线到面,同时在某个方向给予一定的压力,使金属材料沿着这一方向变形、流动而成型为某一形状的技术。这里金属材料必须具有塑性变形或流动性能,旋压成形不等同塑性变形,它是集塑性变形和流动变形的复杂过程.
3 旋压工艺特点
与其他工具相比,冲压工具的互换性和通用性比较强,模具也简单,通过比较可以得出,一些依靠冲压加工过度变形次数过多会导致模具的浪费。因此会加大制作成本.而通过旋压加工的工具则在一定程度上能够降低生产成本从而提高企业效益。与其他工艺相比,旋压加工的生产安全程度更高,生产环境较好,几乎无震动,产品更新快速便捷,还可以制造出生产性状较为复杂的产品,模具比较简单所以材料利用率很高。由于冲压拉伸件的破损率很高,旋压工艺改进了生产技术,产品表面的强度更高.减少了表面划伤的概率。
4 旋压工艺参数
旋压工艺的参数包括以下几点:
首先.对主轴转速来说,对旋压过程影响小,因此不仅提高了生产率,也减少了零件表面的粗糙程度。其次,对进给量来说.旋压件贴模的进给量对零件尺寸的进度、表面粗糙度和旋压力能够很好的控制,随着芯模每转一圈时旋轮沿着芯模母线的移动,能够最大程度上减少表面的粗糙度。再次,对可旋性而言,旋压工艺不仅能够减少设备条件对高的变形抗力,还能够使得给定材料经受旋压而不产生局部失稳和起皱等疵病,尽量避免局部失稳。最后,对旋轮安装角来说,安装角不能过大,合理的安装角能够避免旋轮前沿过深压入工件,最终造成表面粗糙的现象圆。与普通的压力加工方法相比,旋压加工的优点是减少了所需变形力度,近几年随着旋压工艺的不断改进,又产生了具有更优性能的强力旋压工艺.其根据旋压功能可能存在的缺点进行改进,使得生产技术进一步精进,企业生产成本进一步降低【1】。
5 铝的性能及特点
与旋压工艺相比.铝的性能和特点更加被大众所熟知。铝作为一种金属材料,已经被广泛运用在人们的生活中,在建筑业、化工产业和轻工业均有涉及。我国对铝的需求量也逐年增加。铝自身具有耐磨、耐热、易清洗、美观、耐侵蚀、高韧性、易加工和寿命长等特点,鉴于这些优秀的特点,铝在在厨房餐具上得到普及,用铝材料制成的厨具更容易清洁。并且不仅外观质量好,使用寿命也很长。
6.1 旋压工艺应用问题
旋压工艺与传统铝制炊具制作技术相比,具有很大的优势,例如在模具制造费用上,旋压工艺的成本更低,模具的需求量更少,因此能够降低企业运营成本从而提高经济效益。在国际市场对铝制炊具产品的大量需求下.只有在我国不断推广旋压工艺才能为我国铝制炊具的生产开辟一条新的路径,但目前情况来看,我国可供生产实际应用的铝制炊具旋压工艺的技术参数基本为空白。不仅如此,铝制炊具旋压工艺对技术工人的要求也非常高,我国目前旋压工艺的应用主要以人工应用为主.存在劳动强度大、技术参差不齐的现象。更重要的一点是,在铝制品旋压工艺出现起皱和局部拉裂的现象时.主要是因为旋压工艺需要专业人员进行调配和测控工艺参数【2】.例如在生产过程中有效控制速度和旋压曲线的参数等问题,因此对技术工人的工作经验要求很高,由于人才不足等原因,旋压相对冲压技术而言的生产效率也降低了。
6.2铝旋压成形工艺特点
铝旋压工艺在应用过程中在三向变形力的作用下沿着变形区滑移而产生错移,金属纤维保持了连续的完整,所以旋压铝制品的产品硬度和抗压强度非常高。不仅如此,旋壓成形的技术是一种少无切削工艺,因此对材料的利用率比较高.可以节省材料的成本。与传统的铝工艺比起来,铝旋压工艺能够达到更高的尺寸精度和表面光洁度,传统铝工艺更为粗糙。铝旋压工艺的应用范围非常广,一套设备可以进行精加工、卷边、旋压、缩紧加工等生产多种市场需求的产品【3】。
6.3对铝旋压工艺装备要求
铝旋压工艺要求需要足够强度、刚度、硬度、耐磨性和合理结构与表面光滑的旋轮,也要求芯模要有足够的强度、刚度和耐磨性以应对在芯模接触金属时产生的巨大摩擦。不仅如此,芯模也要求有较小的粗糙度,除此之外,还需要质量过硬的仿行板来确定母线几何形位的主要尺寸。
旋压机床的种类分为手工操作、机械仿形和液压仿形、数控操作这四种,目前数控旋压机床是最新的旋压机床,机床的精度最高。
7结束语
本文通过研究旋压工艺应用于铝制炊具的理论来探讨铝旋压工艺的应用规律。为了扩大铝旋压工艺的适用范围,因此在旋压设备的操作过程中必须要有灵活性。需要专业人员在工艺参数方便性上进行具体的探讨和研究。
参考文献
[1]秦雪梅,黄雁威,夏琴香,等.旋压成形齿槽的有限元模拟分析[J].锻压装备与制造技术,2012,47(6):79—82.
[2]杨光,毕大森,褚亮.旋轮转速对变截面钢车轮旋压成形影响分析[J].锻压装备与制造技术,2011,46(2):74—77.
[3]张宾宾,李萍,章凯.多V型皮带轮旋压成形过程的有限元分析[J].金属加工(热加工),2010(13):55—58.
(武汉苏泊尔炊具有限公司 湖北 武汉 430051)
关键词:铝制炊具;旋压工艺;成形;
1引言
全国数十家炊具企业在铝制炊具加工中还是采用传统的拉伸工艺进行生产,存在着“三低”(材料利用率低、设备效率低及生产率低)和“二高”(劳动强度高及制品成本高)等严重缺点。而新时代的人们,随着社会进步,生活水平提高,逐渐走上了健康、快乐、充满新意的现代化厨房生活。铝锅代替铁锅的市场明显不断扩大,与铁锅相比铝锅不仅导热快,还具有自身重量轻及外形色泽美观等特点。
目前,在激烈的市场竞争下,各种类型铝锅的产量及价格已不能满足炊具行业中对性价比的竞争要求,为了革新工艺,提高制品质量及生产效率,改善工人的劳动条件,降低制品成本。经研究表明,铝锅采用旋压是一种行之有效的、且具有高质量、高精度、高产量、低消耗、低投资及低成本等优点。该旋压工艺的出现,对炊具行业的大批量生产是一场革命。
2 旋压工艺
旋压工艺也叫金属旋压成形技术,通过旋转使之受力点由点到线再由线到面,同时在某个方向给予一定的压力,使金属材料沿着这一方向变形、流动而成型为某一形状的技术。这里金属材料必须具有塑性变形或流动性能,旋压成形不等同塑性变形,它是集塑性变形和流动变形的复杂过程.
3 旋压工艺特点
与其他工具相比,冲压工具的互换性和通用性比较强,模具也简单,通过比较可以得出,一些依靠冲压加工过度变形次数过多会导致模具的浪费。因此会加大制作成本.而通过旋压加工的工具则在一定程度上能够降低生产成本从而提高企业效益。与其他工艺相比,旋压加工的生产安全程度更高,生产环境较好,几乎无震动,产品更新快速便捷,还可以制造出生产性状较为复杂的产品,模具比较简单所以材料利用率很高。由于冲压拉伸件的破损率很高,旋压工艺改进了生产技术,产品表面的强度更高.减少了表面划伤的概率。
4 旋压工艺参数
旋压工艺的参数包括以下几点:
首先.对主轴转速来说,对旋压过程影响小,因此不仅提高了生产率,也减少了零件表面的粗糙程度。其次,对进给量来说.旋压件贴模的进给量对零件尺寸的进度、表面粗糙度和旋压力能够很好的控制,随着芯模每转一圈时旋轮沿着芯模母线的移动,能够最大程度上减少表面的粗糙度。再次,对可旋性而言,旋压工艺不仅能够减少设备条件对高的变形抗力,还能够使得给定材料经受旋压而不产生局部失稳和起皱等疵病,尽量避免局部失稳。最后,对旋轮安装角来说,安装角不能过大,合理的安装角能够避免旋轮前沿过深压入工件,最终造成表面粗糙的现象圆。与普通的压力加工方法相比,旋压加工的优点是减少了所需变形力度,近几年随着旋压工艺的不断改进,又产生了具有更优性能的强力旋压工艺.其根据旋压功能可能存在的缺点进行改进,使得生产技术进一步精进,企业生产成本进一步降低【1】。
5 铝的性能及特点
与旋压工艺相比.铝的性能和特点更加被大众所熟知。铝作为一种金属材料,已经被广泛运用在人们的生活中,在建筑业、化工产业和轻工业均有涉及。我国对铝的需求量也逐年增加。铝自身具有耐磨、耐热、易清洗、美观、耐侵蚀、高韧性、易加工和寿命长等特点,鉴于这些优秀的特点,铝在在厨房餐具上得到普及,用铝材料制成的厨具更容易清洁。并且不仅外观质量好,使用寿命也很长。
6.1 旋压工艺应用问题
旋压工艺与传统铝制炊具制作技术相比,具有很大的优势,例如在模具制造费用上,旋压工艺的成本更低,模具的需求量更少,因此能够降低企业运营成本从而提高经济效益。在国际市场对铝制炊具产品的大量需求下.只有在我国不断推广旋压工艺才能为我国铝制炊具的生产开辟一条新的路径,但目前情况来看,我国可供生产实际应用的铝制炊具旋压工艺的技术参数基本为空白。不仅如此,铝制炊具旋压工艺对技术工人的要求也非常高,我国目前旋压工艺的应用主要以人工应用为主.存在劳动强度大、技术参差不齐的现象。更重要的一点是,在铝制品旋压工艺出现起皱和局部拉裂的现象时.主要是因为旋压工艺需要专业人员进行调配和测控工艺参数【2】.例如在生产过程中有效控制速度和旋压曲线的参数等问题,因此对技术工人的工作经验要求很高,由于人才不足等原因,旋压相对冲压技术而言的生产效率也降低了。
6.2铝旋压成形工艺特点
铝旋压工艺在应用过程中在三向变形力的作用下沿着变形区滑移而产生错移,金属纤维保持了连续的完整,所以旋压铝制品的产品硬度和抗压强度非常高。不仅如此,旋壓成形的技术是一种少无切削工艺,因此对材料的利用率比较高.可以节省材料的成本。与传统的铝工艺比起来,铝旋压工艺能够达到更高的尺寸精度和表面光洁度,传统铝工艺更为粗糙。铝旋压工艺的应用范围非常广,一套设备可以进行精加工、卷边、旋压、缩紧加工等生产多种市场需求的产品【3】。
6.3对铝旋压工艺装备要求
铝旋压工艺要求需要足够强度、刚度、硬度、耐磨性和合理结构与表面光滑的旋轮,也要求芯模要有足够的强度、刚度和耐磨性以应对在芯模接触金属时产生的巨大摩擦。不仅如此,芯模也要求有较小的粗糙度,除此之外,还需要质量过硬的仿行板来确定母线几何形位的主要尺寸。
旋压机床的种类分为手工操作、机械仿形和液压仿形、数控操作这四种,目前数控旋压机床是最新的旋压机床,机床的精度最高。
7结束语
本文通过研究旋压工艺应用于铝制炊具的理论来探讨铝旋压工艺的应用规律。为了扩大铝旋压工艺的适用范围,因此在旋压设备的操作过程中必须要有灵活性。需要专业人员在工艺参数方便性上进行具体的探讨和研究。
参考文献
[1]秦雪梅,黄雁威,夏琴香,等.旋压成形齿槽的有限元模拟分析[J].锻压装备与制造技术,2012,47(6):79—82.
[2]杨光,毕大森,褚亮.旋轮转速对变截面钢车轮旋压成形影响分析[J].锻压装备与制造技术,2011,46(2):74—77.
[3]张宾宾,李萍,章凯.多V型皮带轮旋压成形过程的有限元分析[J].金属加工(热加工),2010(13):55—58.
(武汉苏泊尔炊具有限公司 湖北 武汉 430051)