塑性成形及工艺设备-s5

第五章旋转成形机械,旋转成形机械是指机器的工作部分或成形件作旋转运动，使金属材料经过塑性变形而得到所需要的形状和尺寸的锻压机械。,1旋转成形机械的特点,(1) 由于是连续的局部变形代替了整体变形，故变形力小，所需要的力能较小。(2) 适用于轴对称件，也适用于普通锻压设备难成形的工件。(3) 旋转成形的工件大多属于少、无切削加工工件，精度高，产品效率高。,第一节 旋转成形机械的特点和类型,2 旋转成形机械的类型,(4) 一般旋转成形设备结构简单，质量轻，工作时震动小，对厂房和基础要求较低。(5) 操作容易，且易于实现机械自动化生产，提高生产率。,(1) 工作部分作旋转运动，工件作直线运动的辊锻机。(2) 工作部分作旋转运动，工件也作旋转运动的楔横轧机、斜轧机、辗环机、旋压机、卷板机。(3) 工作部分作直线运动，工件作螺旋运动的径向锻造机。(4) 工作部分作旋转运动并带有直线运动，工件被辗压成形的摆辗机。,第二节 辊锻机的工作原理和结构,图51 辊锻机的工作原理,1 辊锻机的工作原理,2 辊锻机的特点,辊锻是连续的局部变形，故变形力小，所需设备吨位小。辊锻机具有生产率高、节省原材料；投资少、质量轻、不需大的厂房和地基；机器工作无震动、无噪声；劳动条件好，便于实现机械自动化模锻生产；模具使用寿命高；工件的金相组织纤维流线性好，力学性能高等优点。,3 辊锻机的结构,3.1 卧式、立式与斜式辊锻机,(1) 卧式辊锻机,采用水平方向送料，辊轴上下布置。可以前后两边操作，进出料方便，适用于辊锻中、小型工件，是现有辊锻机的主要结构形式。,（2）立式辊锻机,两锻辊左右水平布置，坯料沿垂直方向送入。 适用于辊锻特长的工件 。,图52 立式辊锻机,（3）斜式辊锻机,当对辊锻工件有特殊要求时，将两锻辊中心线所在的平面与水平面成45角布置，坯料由斜下方送入，辊锻后的锻件靠自重返回接料台。适于流水线上工作。,图53 卧式辊锻机,3.2 悬臂式、双支承式及复合式辊锻机,(1) 悬臂式辊锻机,图54悬臂式辊锻机1传动；2长齿调节机构；3偏心套中心距调节机构；4上锻辊；5下锻辊；6锻模固定及调节机构,悬臂式辊锻机的特点：,工作部分悬伸出机架外，便于装拆和更换锻模，特别适于环形模的装拆、更换。在相同锻辊直径条件下，比双支承辊锻机可以辊锻更长的工件。刚性较差，多用于制坯及模锻设备配套组成生产线。机架多采用铸铁材料铸造成整体或分开式。为了增加锻辊悬臂部分的强度与刚度，安装有特殊结构的拉杆装置，并装有轴承及调节机构，以适应锻辊的工作状况，实际上构成双支承状态。,(2) 双支承辊锻机,图55 双支承辊锻机1传动系统；2偏心套中心距调节机构；3上锻辊；4下锻辊；5锻模固定及轴向调节机构,双支承辊锻机的特点：,工作部分是通过轴承支持在两直立的机架之间，锻辊具有较大的刚度，可以用于成形辊锻或冷辊锻，有时也用于制坯。锻辊可用长度上可同时装46个模膛的锻模。通常将模具制成扇形，最大包角不超过180。机架由于受力较大，多采用铸钢件或钢板焊接件制成，并采用整体封闭式框架或双圆孔整体式结构。 大规格的辊锻机采用组合式框架结构，分成上横梁、立柱及工作台数件，然后用拉杆预紧。,(3) 复合式辊锻机,图56 复合式辊锻机1传动系统；2压下螺杆中心距调节机构；3上锻辊；4下锻辊；5保险机构；6蝶形弹簧；7楔块,复合式辊锻机的特点：,适用于大批量生产锻件，在一台机器上可同时进行制坯和成形工艺，在内辊上可安装34副锻模，在外辊上可安装23副锻模。结构紧凑，刚性好，可用于成形辊锻和冷精锻。,3.3 通用辊锻机与专用辊锻机,对于一般没有特殊工艺要求的工件采用通用辊锻机。可以根据工件的参数直接选用通用辊锻机，这样可以节约成本，提高效率。对于一些有特殊工艺要求、批量又大的工件，就要专门为其研制高效率的专用辊锻机。,4 辊锻机的传动系统及技术参数,4.1 辊锻机的传动系统,1）整体式传动系统,(1) 锻辊间有多个齿轮传动,图57多个齿轮传动系统1离合器；2传动系统；3制动器；4中间齿轮；5上锻辊；6下锻辊,特点：锻辊中心距的调节量大，调整后所产生的齿侧间隙较小，不影响传动，且结构简单，装配维修容易。通用辊锻机多采用这种结构。,(2) 长齿齿轮传动,特点：长齿齿轮传动可以节省一对中间传动齿轮。结构简单，锻辊中心距调节量大。,图58长齿齿轮传动系统1离合器；2传动系统；3制动器；4长齿齿轮传动；5上锻辊；6下锻辊,(3) 三连杆浮动齿轮传动,特点：三连杆浮动齿轮传动系统能使锻辊中心距及角度都得到较大调整，操作方便。在大小规格的辊锻机上均可采用。,图59三连杆浮动齿轮传动系统1离合器；2中间传动齿轮；3制动器；4浮动齿轮角度调节机构；5上锻辊；6下锻辊。,2）分体式传动系统,特点：传动形式简单，易于制造维修。通常不设离合器、制动器。锻辊中心距调节量小，模具对模困难，操作不方便。,(1) 刚性联轴器传动,图5一10刚性联轴器传动系统1传动齿轮；2刚性联轴器；3上锻辊；4下锻辊；5角度调节机构,(2)万向节联轴器传动系统,减速器出轴采用万向节与锻轴连接。锻辊中心距调节量大，设有离合器、制动器。结构简单，制造、维修方便，调节操作方便。,图511 万向节联轴器传动系统1离合器；2传动齿轮；3制动器；4万向节联轴器；5上锻辊；6下锻辊,4.2 辊锻机的主要技术参数,(1) 锻模公称直径D(2) 锻辊直径d(3) 锻辊可用长度B(4) 公称压力F(5) 锻辊转速n,表5-1 悬臂式辊锻机 D41-400表5-2 双支撑辊锻机 D42-250表5-3 复式辊锻机 D43-630,5 辊锻机的模具固定,辊锻模在辊锻过程中要承受辊锻力并传递给锻辊，故要求辊锻模在锻辊上固定牢靠易于拆装，结构简单紧凑，并能充分利用锻辊长度。,图512扇形模用楔形压块固定1压块；2模具；3锻辊；4平键；5螺钉,1）扇形模用楔形压块固定,模具的固定结构简单，牢固可靠，能承受较大轴向力。拆装方便。可以固定一副和多副模具。,图513 用楔形压块固定多副扇形模具1锻模； 2模具； 3压块； 4螺钉； 5一轴瓦； 6一轴承座,该结构简单、牢固可靠、拆装方便，特别适用于固定多副模具。不能承受大的轴向力，对锻模要求加工精度高，且有一定厚度。,图514扇形模凸凹模定位用压紧环固定 1锁紧螺母；2定位环；3扇形模具；4压紧环；5螺钉；6挡环； 7定位销；8平键；9上锻辊；10下锻辊。,2）扇形模凸凹模定位用压紧环固定,3）整体模用键固定,圆周方向用平键固定，能够承受较大切向力，轴向一端靠紧轴肩，一端用轴端压盖固定。型槽直接开在筒形整体模上。这种结构简单，易于加工，拆装模方便，常用在小规格的辊锻机上或需锻模工作角度大于270的辊锻机上。,图515整体模用键固定1整体模；2平键；3锻辊；4螺钉；5压盖,4）整体模用锥套固定,该结构简单，操作方便，但由于靠摩擦力工作，紧固力较小，故适用于小规格悬臂式辊锻机。,图516整体模用锥套固定 1整体模具；2锻辊；3平键；4顶出螺钉；5调节螺钉；6压紧螺钉；7锥套,5）扇形模用模套固定,这种结构把模具的固定与调整机构结合在一起，固定牢固可靠，调整方便。调整量较小，且端面键及键槽的渐开螺旋面不易加工。,图517扇形模用模套固定1楔形压块；2扇形压块；3端面键；4上锻辊；5调节螺钉；6下锻辊；7模套；8楔形垫板；9盖板,6 辊锻模的调整,(1) 压下螺杆中心距调整机构,图518 压下螺杆中心距调整机构,1压下螺杆 2安全块 3上辊锻 4蝶形弹簧5下锻辊 6楔板机构 7一机架,1）锻辊中心距调整机构,结构简单、易于制造、调节量大。便于实现手动或机动调节。双支承辊锻机和复式辊锻机广泛采用。,(2)偏心套中心距调整机构,图519偏心套中心距调整机构 1上锻辊 2偏心套 3连杆 4调节机构 5手轮 6锁紧手柄 7限位器,结构简单、调整方便、刚性好。各类型辊锻机均可采用。,图520同轴刚性同步调节装置 1左偏心套 2、7扇形齿块 3、8小齿轮 4小轴 5刻度牌 6锻辊 9右偏心套 10止动块 11螺钉,(3)楔块中心距调整机构,图521楔块调整中心距机构1机架 2弹簧 3上轴承盖 4锻辊5下楔块 6上楔块 7螺杆 8手轮,这种结构简单，刚性好，但调整量小，而调整力需较大。,2)锻模的角度调整机构,这种结构简单，可作为模具角度微调使用。当需要角度调整量大时，可将上锻辊齿轮5与下锻辊齿轮7脱开，转动锻辊一定角度后再使齿轮啮合，然后再用螺钉微调即可。,(1) 调整套的角度调整机构,图522调整套的角度调整机构1调整套；2固定块；3、l0、11、12螺钉；4、8平键；5上锻辊齿轮；6上锻辊；7下锻辊齿轮；9下锻辊,(2) 轴套齿轮锻模角度调整机构,这种角度调整机构操作简单方便，但调整量较小，适用于辊锻力矩较小的辊锻机。,图523轴套齿轮锻模角度调整机构1上锻辊；2调整套；3齿轮；4方形扳手；5调节螺旋副；6棘爪轴；7端面棘轮；8弹簧；9平键。,(3) 三连杆浮动齿轮锻模角度调整机构,该结构调节操作方便，具有较大的角度调节量，精度高、准确可靠，并且可以同时完成较大的锻辊中心距的调整量。该结构多用于双支承辊锻机和复合式辊锻机。,图524三连杆浮动齿轮锻模角度调整机构1上锻辊；2手轮；3链条；4、10连杆；5下锻辊； 6平衡装置；7浮动齿轮系；8调节螺杆；9蜗轮蜗杆机构,3）锻模的轴向调整机构,该结构调节操作方便，精度高，可作为锻模的微调，多用于双支承辊锻机。,图525锻模的轴向调整机构1调整套；2支承套；3轴套；4下锻辊；5定位块,第三节 楔横轧机及斜轧机,1 楔横轧机及斜轧机的工作原理,图526楔横轧机的工作原理图 527斜轧机的工作原理1导板 2轧件 3带楔形模具的轧辊,楔横轧是高效精密成形阶梯轴类锻件的先进成形方法，生产率是模锻的25倍，材料利用率提高10%35%，模具寿命提高10倍以上，是轴类锻件成形与复杂锻件预制坯的先进工艺。在汽车变速箱轴类件生产、连杆、曲轴预制坯上得到广泛应用。已在国内建成生产线30多条生产线并向韩国等亚洲国家出口。 整体式高刚度精密楔横轧机具有结构紧凑、调整方便、送料准确可靠等优点，属达到国际先进水平的新型锻压设备，中心距1500mm的世界最大规格楔横轧机已投入使用。,(北京机电研究所)高刚度精密楔横轧机,2 楔横轧机及斜轧机的工艺特点,优点：楔横轧与切削加工或者一般锻造工艺相比较，对于生产一些在长度上变断面的轴类零件，具有生产率提高3倍7倍，材料利用率提高2030，模具寿命提高5倍10倍，无冲击少噪声，工人劳动条件好等优点。缺点：存在着模具尺寸大，加工制造较难，工艺调整复杂等缺点。应用：楔横轧机主要适用于生产批量大的轴类零件，特别是阶梯轴，如汽车、拖拉机、电动机、纺织、兵器等设备上的轴类零件。另外楔横轧机还适用于模锻的预制坯工艺，如五金件的预制坯生产。,2.1 楔横轧机的工艺特点,2.2 斜轧机的工艺特点,优点：斜轧与切削加工或一般锻造工艺相比，对于生产一些回转体零件，同样具有生产效率提高5倍10倍，材料利用率提高2030，模具寿命提高3倍7倍，无冲击少噪声，工人劳动条件好等优点。缺点：存在着模具设计、加工及工艺调整复杂等缺点。应用：斜轧机主要适用于生产批量大的回转体零件，如轴承钢球及滚子、球磨钢球及圆柱体等零件。另外三辊斜轧还可以生产高翼缘产品，如机床上的丝杠、齿轮滚刀毛坯、环形散热器等。,3 楔横轧与斜轧的运动原理,3.1楔横轧的运动原理,图528楔横轧的主、侧视图1轧辊 2工件,3.2 斜轧的运动原理,(a)主视图 (b)俯视图图5-29斜轧的运动原理,4 楔横轧机的分类及特点,辊式楔横轧机、单辊弧形式楔横轧机、板式楔横轧机,(a) (b) (c)图531楔横轧机结构示意图(a)单辊弧形式 (b)辊式 (c)板式,4.1 辊式楔横轧机的分类及特点,图532 辊式楔横轧机示意图 (a)二辊立式 (b)二辊卧式 (c)三辊式,1.分类,2.特点,(1)生产效率高，通常6件/min25件/min；(2)轧制过程稳定，产品精度高。(3)能方便、准确地实现径向、轴向、相位角以及喇叭口的调整。(4)轧辊模型加工较困难。(5)辊式楔横轧机总体占地面积较大，而立式楔横轧机又比卧式楔横轧机要占地面积小些，进出料方便。 (6)三辊式楔横轧机具有产品精度高，工件心部应力状态好，不易出现中心疏松缺陷，无导板等特点。但三辊轧制的轧辊最大外径受最小轧制直径的限制，根据3个轧辊相接触，中心工件允许的最小直径dmin与轧辊可能的最大直径Dmax的关系为：Dmax=6.46dmin,4.2 单辊弧形式楔横轧机的特点,(1) 结构简单、体积小、质量轻、造价低。 (2) 生产率高。(3) 内弧形的模具加工制造困难。(4) 轧制过程中工件绕轧辊作行星运动，无法加导板，故易出现工件歪斜卡住现象，特别是非对称工件轧制。(5) 模具的径向及喇叭口调整困难，使生产工艺不稳定。,4.3 板式楔横轧机的特点,（1）模具制造容易。（2）大部分采用液压驱动，具有结构简单、体积小、占地面积小、调整简单等特点。（3）由于板式楔横轧机为直线往复运动，单向工作，空行程返回，故生产率较低，一般为每分钟4件10件。（4）主要适用于生产率要求不高，长度较大的产品。目前我国多用于五金行业花色手钳的制坯工艺。,4.4 立式双辊楔横轧机的结构布置,整体式楔横轧机：是指包括电动机、减速器、齿轮箱在内的传动部分与工作机构合为一体的布置形式。它具有结构紧凑、占地少，用于制坯工艺的便于加入到模锻生产线。 分体式楔横轧机：是指工作机构与传动机构分开布置的形式。工作机构通过万向联轴器连接传动机构。这种轧机占地面积大，不适合于模锻生产线上制坯。但由于它具有寿命长，径向、轴向、相位角调整方便，轧机刚度大，便于维修等特点而被广泛应用。,5 斜轧机的分类及特点,具有设备质量大、占地面积大的特点。具有机器强度大、刚性好、使用可靠及调整维修方便等优点 。主要使用于轧制尺寸大、精度要求不高的产品。,5.1 穿孔式斜轧机,图5-33 30mm钢球及辊子穿孔式斜轧机1一电动机；2一复合式减速机；3一万向节轴；4一工作机座,5. 2机床式斜轧机,结构紧凑、占地面积小、进出料方便、易于工人操作，精度高。具有机器承载能力小、维修困难等缺点。适用于轧制尺寸小、精度高的产品，还适用于温轧和冷轧。,图534 机床式斜轧机1一电动机；2一皮带轮；3一齿轮；4一分速齿轮；5一行星齿轮；6一轧辊,5.3 钳式斜轧机,零部件少、制造容易、设备质量轻、占地面积小、造价低。存在进出料不方便，更换导板较困难的缺点。主要适用于冷轧小钢珠之类产品。,图535钳式斜轧机1一皮带轮；2一传动齿轮；3一轧辊；4一C形机架；5一连杆；6一通轴,6 楔横轧机与斜轧机的主要结构,楔横轧机主要由传动系统、工作机架、轧辊、轧辊轴向调整机构、轧辊径向调整机构、轧辊相位角调整机构、左右导板装置组成。斜轧机主要由传动系统、工作机架、轧辊、轧辊轴向调整机构、轧辊径向调整机构、轧辊相位角调整机构、轧辊倾斜角调整机构、上下导板装置等组成。,6.1 楔横轧机与斜轧机的轧辊,楔横轧机的轧辊一般采用辊轴与模块分别加工、分别装配的。这样模块可以做的较薄，节省模具材料，同时利于加工与安装。在模块局部损坏(切刀等部位易磨损)时，便于更换。,1）楔横轧机的轧辊,图536压板固定模块1一模块；2一轧辊筒；3一压板；4一螺钉,轧辊上模具固定在辊轴上有两种常用方法:,图537 T型槽螺钉固定模块1一轧辊筒；2一螺钉；3一模板,2）斜轧机的轧辊,斜轧机的轧辊通常做成空心的套在轧辊轴上。为的是便于分开加工、利于更换。 一般轧辊与轧辊轴大多采用间隙配合装配。当要求装配精度高时，轧辊内孔与轧辊轴采用锥面配合。,图538 右旋孔型轧辊的倾斜方向与旋转方向,图539左旋孔型轧辊的倾斜方向与旋转方向,第四节 辗环机,1 辗环机的工作原理,1芯轴支架2径向辗压辊3芯辊4轴向辗压辊5环形工件,图540辗环机的工作原理(a)初始辗压 (b)辗压完毕,目前，辗环机工艺在国内的应用越来越广泛。例如在现代的机械、轴承、汽车、拖拉机、起重运输机、机车车辆、火箭、飞机和蜗轮机的制造中，广泛采用了辗环机来完成厚壁环和筒形件的冷态或者热态辗环工艺。其制品如：轴承内外套圈、齿轮圈、管道法兰、起重运输机上的旋转轮圈、大容器的加强圈、喷气式飞机发动机的壳体与机匣等。,（1） 主要应用,2 辗环机的用途及分类,辗环尺寸规格与环件尺寸大型化。 辗环机可以辗压生产无缝环形的直径范围可以从40mm10000mm，轴向高度从10mm4000mm，质量从0.1kg1500kg。高精度的碾压成形实现少、无切削加工。环形截面形状多种多样。如图541所示为典型例子。,（2） 发展趋势,图541 辗环产品的截面形状,（3）辗环机的分类,1) 按机架的安装形式可分为立式、卧式两种,图542立式辗环机图l气缸；2滑块；3碾压轮；4芯辊；5托料板;6万向节；7减速器；8电动机；9机身,543卧式辗环机 1测量辊；2芯辊；3抱辊；4碾压轮；5碾压轮上支撑；6芯辊上支撑；7机身；8减速器；9电动机,2)按辗压辊的形式可分为径向辗环机和轴向一径向辗环机,图544轴向径向辗环机 1上端面辊；2下端面辊；3芯辊；4抱辊； 5碾压轮；6芯辊上支撑；7机身； 8电动机；9减速箱,图545多工位径向辗环机1信号辊；2碾压轮；3毛坯；4芯辊； 5滑块；6滚轮；7固定导板；8推力辊； 9工作台；l0活动导板；11油缸；12电磁阀,图546双辗压轮辗环机1碾压轮 2芯辊 3工件,3) 按完成工艺的不同形式可分为闭式辗环机和开式辗环机,图547不同工艺形式的碾环机工作原理(a) 闭式 (b) 开式l碾压辊 2环坯 3芯辊4导向轮 5控制轮(发讯装置),3 辗环机的主要技术参数,辗环机的技术参数反映了辗环机的工艺能力、应用范围和生产效率。是正确选用辗环机的主要依据。表5-7;5-8,第五节 摆动辗压机,利用一个带圆锥形的上模对毛坯局部加压，并绕中心连续滚动的加工方法。,图5-48 摆动辗压工作原理示意图1摆头（上模） 2毛坯3滑块 4进给油缸,1 摆动辗压机概述,1.1 摆动辗压机适用范围,摆动辗压机主要用来成形轴对称零件。用温摆辗既能够避免热摆辗中有关的收缩和氧化皮问题，又能够减少模具磨损，工艺力比冷摆辗力小得多，因此在生产钢质摩擦盘、半轴法兰、汽车变速轮盘和齿轮、汽车后桥从动锥齿轮、汽车离合器轮盘等方面，摆动辗压机具有独特的优点，使成形件精度接近冷轧制成形件。较小的摆动辗压机就可以代替大型锻压机生产工件，能收到投资少、见效快的效果。用热摆辗生产的工件有各种可焊法兰、火车车轮及轮箍，起重机轮盘、离合器轮盘、各种齿轮预制坯、轮毂、轴向较薄的盘和环、异型端面的盘和环等。摆辗工艺是在工件锻造面上逐次辗压，使受压局部的空腔处于破坯的过程，所以用于粉末冶金件的锻造压实，具有明显的效果。摆动辗压还可以用于板料冲裁、圆口的扩口与缩口，另外还广泛用于铆接。,1.2 摆动辗压机的特点,（1）省力塑性加工的变形抗力为平均单位面积压力与接触面积的乘积。摆动辗压是连续局部变形，接触面积是常规锻造接触面积的1/n（n=520）；模具与工件之间相对运动有滚动，摩擦系数小，降低了塑性流动阻力；同时，接触面积小，则塑性区相对厚度大，应力状态系数小，变形抗力小。由于所需成形力小，则比同样锻造加工能力所需要的设备小，质量小，占地面积小，基建费用低。（2）成形的尺寸形状精度高，可以实现少、无切削加工。由于辗压力小，平均单位压力低，所以摆动辗压机可以用于冷辗，这样成形零件可以达到精度要求，且不需要再切削加工。,优点:,（3）摆辗模具寿命高。摆动辗压与传统锻造相比，其辗压单位压力小得多，锥体模与工件局部接触，模具负荷低，为间歇性载荷，所以耐磨损，失效慢，模具寿命高。（4）摆动辗压机的劳动环境好，易于机械化、自动化生产。摆动辗压是准静压力加工，振动小、噪声低、劳动环境优于传统的锻造生产。过程简单，易于实现连线自动化生产。,缺点：,（1）加工范围的局限性，摆辗工艺比较适合加工需要轴向变形的轴对称零件，特别是薄盘件、环件。不适合加工需要径向变形的长杆类工件。（2）摆辗的上模锥体模只有一个运动中心，而工件轴线必须通过这一运动中心才能保证获得正确的工件外形轮廓。因而模具上只能放一个模腔，也就只能完成一个加工工步。（3）摆辗机本身结构还存在一些问题，如轴承滚子容易磨损；热辗时偏心套易于卡死；摆头的球面运动副的间隙影响摆辗成形件厚度方向的公差；当间隙小时，摆头作轨道运动的阻力大，速度要下降，甚至停止不转。由于是偏心负载，受载一侧的间隙小于不受载的那一侧，在整个运动副内产生一定的间隙差。负载越大，受载一侧的间隙越小，运动副内的间隙差也越大，易使摆动辗压件产生一定的厚薄差。,1.3 摆辗机的国内外状况及发展,2 摆动辗压机工作原理,图5-48 摆动辗压工作原理示意图1摆头（上模） 2毛坯3滑块 4进给油缸,结构特点：有两个运动副。一个为推动滑块作直线往复运动的液压传动系统；一个为使上模作摆动运动的机械传动系统，它们的合成运动是一个螺旋运动。,3 摆动辗压机的分类,(1) 按机身轴线位置来分，将机身轴线设计成垂直于水平面和平行于水平面两种形式，由此可将摆动辗压机分为立式和卧式两类。(2) 按摆头结构形式不同分为滚动轴承式和滑动轴承式（包含静压轴承式）两种。(3) 按机身结构形式可分为组合式和整体式两种。,(4) 按摆动辗压工艺过程中锥体模的运动形式分为3类,1）锥体模自转并直线运动进给，工件作旋转运动为I型。2）锥体模摆动+自转、章动+自转或公转+自转，工件直线运动进给为型摆动辗压机。 3）锥体模摆动、章动、公转无自转，固定工件的模具沿机床轴线方向平移实现进给运动这是第型摆动辗压机,图549 I型摆动辗压机 图550 型摆动辗压机 图551 型摆动辗压机 1一摆头 2一工件 3一模具,(5) 按用途不同分为锻造摆动辗压机和铆接摆动辗压机（也称摆动铆接机）两大类。,锻造摆动辗压机主要用于冷辗、温辗和热辗各类工件。摆动铆接机具有许多优点，铆接力小（为传统铆接力的89），可以使得热铆变冷铆，节能；无振动，噪声小；铆接质量高，时间短，还可以通过改变摆头倾角的大小而改变塑性变形区的深度，达到调节铆接松紧程度，实现不同要求的铆接（如链条、钳子需要铰链铆接，桁架需要固定铆接）。摆动铆接得到了广泛应用，在国内外有许多厂家形成产品出售。,4 摆动辗压机主要技术参数,摆动辗压机的主要参数有：设备吨位、摆角、摆头转速、每转进给量和摆头驱动电动机功率5个参数。,（1）摆动辗压机设备吨位的确定 P=pA触，A触为接触面积，p为平均单位压力。 A触=A毛坯，A毛坯为工件在辗压时的上表面积， 为接触率,（2）摆头倾角的确定角小时金属轴向流动较大，角大时则金属径向流动较大。 冷辗时一般均选取较小的进给量S和较小的摆角，通常取=12 热辗时希望尽量缩短辗压时间，热辗时一般取=35。铆接时为了加快金属径向流动角常取45。,（3）摆头转速n的确定,摆头每分钟旋转次数少的情况下，可以延长辗压时间。一般情况下，为了提高生产率可使摆头的每分钟旋转次数高些。 一般取n=30r/min300r/min为宜,（4）工件每转进给量S,在设备吨位允许的情况下，应尽量增大S值，一般的选取=0.200.23为宜。,（5）摆头驱动电动机功率,摆辗力使得工件变形所作功与电动机驱动摆头回转所作功之和构成了工件的变形功。,5 摆动辗压机的结构,（1）机架,多采用框架式结构，又分为整体式和组合式两种。,（2）摆头,1) 摆头结构,根据摆头上轴承形式不同，分为滚动轴承式、滑动轴承式和静压轴承式摆头3种。,5.1 摆动辗压机的机身结构,图552滚动轴承式摆头 图553滑动轴承式摆头示意图1摆轴；2上横梁；3摆轴盘； 1上模；2球面衬套；3滑动球头；4斜盘；5模座；6上模； 4机架；5内偏心套；6外偏心套7止推轴承,图554 静压轴承式摆头结构示意图,2）摆头的运动轨迹,图555摆头4种运动轨迹 (a)圆轨迹； (b)螺旋线轨迹； (c)玫瑰线轨迹；(d)直线轨迹。,图556 PXW100AAb型摆辗机工作原理图1变速箱；2第二级蜗轮；3第一级蜗轮；4外偏心套；5内偏心套；6电动机；7摆头。,3) 防止摆头自转装置,摆动辗压