小直径大长径比薄壁圆筒旋压工艺研究

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1、制造技术研究2013年6月第3期小直径大长径比薄壁圆筒旋压工艺研究1211黄敬李辉李锐王华东（1.湖北三江航天江北机械工程有限公司，孝感432000;2.第二炮兵驻8610厂军代室，远安444200）摘要：介绍了30CrMnSiA钢管坯料小直径大长径比薄壁圆筒的旋压成形工艺流程、工艺试验条件和试验过程，摸索了大直径旋轮同步反向旋压加工小直径薄壁圆筒的旋压工艺参数，解决了旋压过程中坯料隆起失稳、起皮，精旋后工件直线度超差严重，卸料困难等关键技术问题，保证了产品精度，为同类产品旋压成形提供参考。关键词：大直径旋轮；同步反向旋压；小

2、直径薄壁圆筒TechnologicalStudyonSmallDiameterBigLengthDiameterRatioThin-wallCylinder’sSpinning1211HuangJingLiHuiLiRuiWangHuadong(1.JiangbeiMachineryEngineeringCo.,Ltd.,Xiaogan432000;2.TheSecondArtilleryMilitaryRepresentativeofPlant8610,Yuanan444200)Abstract：Thearticleintr

3、oducesprocessflow,engineertestingconditionandtestingprocessofsmalldiameterandlargelengthdiameterratiothin-wallcylinder’sspinningwhichisprocessedwithsteeltubebillet.Itstudiesthewayofdifferenttechnologicalparameter’sinfluencesonsmalldiameterthin-wallcylinder’sspinning

4、bylargediameterspinningrollersynchronousbackwardspinning.Itsolvesthekeyproblemofspinningcourse,suchasbulgedinstability,wrinkledonbillet,linearityoutoftoleranceseriouslyafterspinningprecisely,unloadingdifficultlyandsoon.Italsopledgesproducts’precision,soastoprovidere

5、ferenceforsimilarspinning.Keywords：largediameterspinningroller；synchronousbackwardspinning；smalldiameterthin-wallcylinder1引言某旋压圆筒外径Φ305mm，材料为30CrMnSiA高强度钢。课题组经过多次工艺试验，掌握了大直径旋轮加工小直径薄壁圆筒旋压成形技术，使该圆筒各项指标满足了设计要求。图1产品简图2产品特点3试验条件+0.6旋压圆筒壁厚为2.9mm，外径Φ305-0.3mm，中间带一导向环壁厚8.4m

6、m，零件长3800mm，长径比3.1旋压设备达12，材料30CrMnSiA，直线度要求不大于3.0mm，试验用三旋轮数控旋压机SY-11CNC纵向进给力主要几何尺寸如图1所示。100t，单旋轮径向进给力60t，机床轴向工作行程作者简介：黄敬（1971-），工程师，机械加工工艺及设备专业；研究方向：强力旋压成形技术。收稿日期：2013-05-1430制造技术研究航天制造技术2500mm；最大加工直径为Φ1200mm，旋轮工作行程5关键技术解决途径为425mm；设备改造后主轴最大转速79r/min。3.2旋轮利用钢管坯料，采用专用

7、的大直径旋轮旋压成形SY-11CNC旋压机最小加工直径估算为小直径大长径比的薄壁圆筒,旋压过程中坯料易隆起Φ1200-425×2=Φ350mm，如果加工Φ305mm的圆筒，失稳、起皮，精旋后工件直线度超差严重，卸料困难，必须将旋轮直径增大Φ50mm以上，该设备上的通用因此关键技术问题是消除旋压缺陷，控制产品尺寸精=Φ440mm，专用旋轮尺寸如图2所示。旋轮Dρ度及形位公差。5.1粗旋后成形表面粗糙、起皮等缺陷的控制粗旋时旋轮前的坯料隆起严重，造成已成形表面起皮、粗糙不平，见图4，严重的出现开裂现象，见图5。图2旋轮简图3.2旋

8、压芯模旋压芯模设计见图3，工件长约4m，芯模的悬臂很长，因此在芯模转接盘处设计6根筋板以提高芯模图44211004粗旋表面起皮、粗糙的刚性；设备尾顶无法使用，为避免精旋时零件伸出芯模过长产生甩摆、歪扭变形，在芯模尾端设置导向段；芯模材料选用9Cr2Mo，硬度HRC58～62，