大台阶薄壁旋压圆筒内径一致性工艺研究

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1、制造技术研究2015年2月第1期大台阶薄壁旋压圆筒内径一致性工艺研究陈振张军蒋帮宏（湖北三江航天江北机械工程有限公司，孝感432000）摘要：通过两种方案的旋压工艺试验对比，分析了大台阶薄壁圆筒旋压过程中出现的内径一致性较差的问题。避开旋压变形空间变形曲面分析的复杂性，将旋压变形分解为两个轧制过程，从轧制工艺学的角度解释了道次减薄率、进给率对强力流动旋压的影响。试验中得到了满足要求的工艺参数。试验表明：大台阶薄壁圆筒内径一致性较差时，应合理布置旋压道次，分配道次减薄率，能够有效控制圆筒内径尺寸，提高产品内径的一致性。关键词：D406A

2、超高强度钢；大台阶圆筒；旋压；一致性TechnologyofConsistentDiameterforBigStepThin-walledSpinningCylinderChenZhenZhangJunJiangBanghong(JiangbeiMachineryEngineeringCo.Ltd.,Xiaogan432000)Abstract：Thetwokindsofspinningexperimentswerecomparedtoanalyzethepoorconsistencyofinnerdiameterinthespinn

3、ingprocessofbigstepcylinder.Inordertosimplifythespinning,thecomplexityofspacedeformationwasavoided,andthedeformationduringthespinningwasdividedintotworollingprocesses.Additionally,theinfluencesofthepassthinningrateandthespinwheelfeedrateonpowerspinningwereexplicatedfrom

4、theaspectsofrollingtechnology.Theparameterssatisfyingthedesignrequirementswereobtainedthroughdifferentexperiments.Theresultsshowedthatitcouldcontrolthecylinderdiametereffectivelyandimprovetheconsistencyofinnerdiameterbytheappropriatearrangementofspinningpassanddistribut

5、ionofpassthinningratewhentheinnerdiameterisinconsistent.Keywords：D406Aultra-highstrengthsteel；bigstepcylinder；spinning；consistency1引言为解决大台阶圆筒整体旋压过程中出现的台阶内径不一致的问题，通过2种方案的工艺试验，成功大台阶薄壁圆筒件的加工有两种方法，一是采用得到了大台阶圆筒整体旋压成型的工艺参数。研究了分段旋压后焊接成型，二是采用整体旋压成型。前者道次减薄率、进给速率对旋压件的影响，解决了整体是传统的

6、加工方法，技术要求简单，产品合格率较高，旋压成型过程中圆筒内径一致性较差的问题，探索出但加工流程复杂，生产效率低，成本高，且圆筒件存了采用整体旋压成型生产大台阶薄壁圆筒的工艺方在多条环焊缝，整体强度受到焊缝影响。后者是新兴法。的加工方法，能够缩短工艺流程，提高生产效率，降低成本，可减少焊缝。该加工方法技术要求较高，工2产品特点及加工难点艺难度较大，加工得到的圆筒件的内径一致性较差，严重时会影响产品的使用。2.1产品特点作者简介：陈振（1990-），助理工程师，材料成型及控制工程专业；研究方向：旋压成型。收稿日期：2014-11-044

7、4制造技术研究航天制造技术该薄壁圆筒件材料为30Si2MnCrMoVE（D406A），3试验部分内径Φ874.2mm，台阶长度230mm，2种壁厚分别为3.28mm、8mm，壁厚差4.72mm。其外观见图1。3.1试验条件旋压轧环尺寸为Φ内874.2mm×25mm×800mm，材料为30Si2MnCrMoVE，属于超高强度钢。材料的极限减薄率约为73%（极限减薄率计算公式：Ψtmax≈Ψ/(0.17+Ψ)，Ψ为材料的面积收缩率）。旋压准图1薄壁圆筒件外形示意图备条件见表1。表1试验条件2.2加工难点项目内容按照传统强力旋压成型理论，圆

8、筒的内径与壁厚三旋轮旋压机，径向旋压力：600kN×3，轴向旋压力：设备1000kN；受到道次减薄率与旋轮进给比两个因素的影响，尺寸坯料材料D406A，正火状态，极限减薄率73%；难以控制。圆筒件的贴模度是保证内径和壁厚