金属旋压加工中,常见的金属材料有铝及铝合金、铁、铜、不锈钢、钛合金、镁合金等,加工时,现将这些材料做成圆板状或管状作为旋压的毛坯用料。圆板有热轧和冷轧之分,冷轧板的硬度比热轧板高,旋压性能更好;管状有挤压成型管和焊接管,均能作为旋压毛坯料,不过挤压管的旋压成型精度要比焊接管的旋压精度高。
不同的金属材料有着不同的性能。在旋压加工前,充分了解这些材料的性能,可以让旋压加工工作顺利进行。
通过对比,各类金属材料中,铝、紫铜和铁的旋压性能比不锈钢、钛和黄铜的旋压性能好,因为它们的金属延展性比较好。所有的金属材料在冷旋压过程都会出现加工硬化和晶粒细化的现象,并且毛坯经过旋压后在同等壁厚下产品的强度会比其他加工要好很多。金属材料回弹性能越大,越会降低材料成型后的精度;材料硬度越低,旋压成型后的外表表面质量越好。
常用旋压金属材料的特性排序如下所示:
①硬度: 铝(合金铝除外)<紫铜 <黄铜<铁<钛<不锈钢 硬度增加,需要的旋压力越大,旋压模具和旋压刀轮的磨损越快。
②延展性: 铝(合金铝除外)>红铜>铁>不锈钢>黄铜>钛 延展性越差、金属旋压过程中越容易开裂。
③抗拉强度: 铝(合金铝除外)<紫铜<黄铜<铁<不锈钢<钛 如果金属的抗拉强度大,需要的旋压力越大。
④内部压力:铝(合金铝除外)<紫铜<黄铜< 铁<不锈钢钢< 钛 内部压力将使材料反弹,这将影响旋压加工精度,所以不锈钢和钛的精度很难控制。
由于金属材料的旋压加工特性各异,在选择数控旋压机时,除了要考虑加工产品的尺寸,还要考虑产品的材料。对于铝、铜等硬度不高,延展性好的材料,普通数控旋压机即可;而对于不锈钢、钛等难变形材料,就必须选择旋压力大的强力数控旋压机,有时甚至需要用加热来辅助旋压加工进行。