锥形件、曲母线旋压件的优化方案

1.喷口（见图7-15）

工件材料：不锈钢1Cr18Ni9Ti。

工件特征：锥形、等壁厚。

主要工序：下料—剪切旋压—固溶处理—切边。

坯料形式：板坯。

机床型号：3p-53。

工艺参数：n=700r/min，f=0.05mm/r；二硫化钼油剂润滑；单旋轮，旋轮直径D_R=200mm，旋轮圆角半径r_ρ=6mm。

图7-15 喷口工序简图

a）坯料 b）剪切旋压

工件质量：t_f=1.2mm±0.04mm，母线直线度误差＜0.15∽0.25mm，模具锥角2α=79°～80°20'。

经济效益：代替原来的扇形料卷焊工艺，可节省工时60%，消除焊缝，提高零件的整体强度。

图7-16 轴承壳体工序简图

a）坯料 b）剪切旋压Ⅰ c）剪切旋压Ⅱ d）剪切旋压Ⅲ

2.轴承壳体（见图7-16）

工件材料：深拉深钢板St15。

工件特征：双向锥形。

主要工序：下料—剪切旋压Ⅰ—剪切旋压Ⅱ—剪切旋压Ⅲ。

坯料形式：板坯。

机床型号：SY-4型。

工艺参数：n=450r/min，v=0.08mm/r；二硫化钼油剂润滑；单旋轮，旋轮直径D_P=260mm，旋轮圆角半径rρ=8mm。

经济效益：代替原来的分段卷焊工艺，消除了轴向和环向焊缝，提高了零件的整体强度、零件精度，也提高了生产效率。

3.压力机支承锥（见图7-17）

工件材料：铬钼合金钢AMS5613。

工件特征：锥形、变壁厚、带凸缘。

主要工序：锻件车削—剪切旋压—补充车削。

坯料形式：机加工锻坯。

机床型号：SY-4。

工艺参数：n=400r/min，v=0.12mm/r；单轮，旋轮直径D_P=240mm，旋轮圆角半径rρ=8mm。

图7-17 压力机支承锥工序简图

a）锻件机加工成坯料 b）剪切旋压

经济效益：代替原来的较大锻坯机加工工艺，节约材料55%，节约工时80%。

4.涡轮轴（见图7-18）

工件材料：不锈钢431。

工件特征：锥形、变壁厚、带凸缘。

主要工序：锻件车削制坯—剪切旋压—热处理。

坯料形式：机加工锻坯、壁厚极限偏差±1.5mm。

机床型号：SY-6。

工艺参数：n=500r/min，v=0.09mm/r；二硫化钼油剂润滑；双旋轮，旋轮直径D_P=240mm，旋轮圆角半径rρ=8mm。

工件质量：合格率99.8%。

经济效益：代替原来的锻件车削工艺，节约材料80%，节省工时70%。

图7-18 涡轮轴工序简图

a）锻件机加工成坯料 b）剪切旋压

5.铜帽（见图7-19）

工件材料：黄铜。

工件特征：锥形、变壁厚。

主要工序：下料—预冲压成形毛坯—剪切旋压—切边。

坯料形式：板材预成形件。

机床型号：SY-3。

工艺参数：n=1200r/min，v=0.26mm/r；二硫化钼油剂润滑；单旋轮，旋轮直径D_P=150mm，旋轮圆角半径r_ρ=6mm。

6.外环（见图7-20）

工件材料：铝合金2A12。

工件特征：双锥形。

图7-19 铜帽工序简图

a）预冲压坯料 b）剪切旋压

主要工序：下料—爆炸成形毛坯—剪切旋压Ⅰ—退火—剪切旋压Ⅱ—退火—剪切旋压Ⅲ—切边—普通旋压。

图7-20 外环工序简图

a）下料 b）爆炸成形坯料 c）剪切旋压Ⅰ，Ⅱ，Ⅲd）普通旋压

坯料形式：板材爆炸成形件（实际t₁=14.2～16.2mm；α₁=26°30 '～28°30 '；椭圆度5～8mm）。

机床型号：SY-4。

工艺参数：n=63r/min；双旋轮r_ρ=30mm；Ψ_t=34.4%、23.8%、31.2%；v=1、2.1mm/r。

工件质量：大端椭圆度1～6mm，R_m=42～45MPa。

经济效益：代替原来的三次拉深、二次校形、机加工内外形工艺，节省工艺装备，减少热处理次数，降低废品率。

7.尾罩（见图7-21）

工件材料：铝合金LY21。

图7-21 尾罩工序简图

a）坯料 b）剪切旋压

工件特征：抛物线回转体、母线弯曲度小、带球底。

主要工序：下料—剪切旋压—切边。

坯料形式：板材。

机床型号：TT-53。

工艺参数：rρ=8mm；v=0.8mm/r，n=700r/min；单旋轮，旋轮直径D_P=180mm。

经济效益：代替原来的由二半分别落压后进行焊接的工艺，节约工时70%，节约材料30%。

8.内罩（见图7-22）

图7-22 内罩工序简图

a）下料 b）剪切旋压 c）普通旋压

工件材料：钛合金TC4。

工件特征：锥形、带球底、带短收口段。

主要工序：下料—退火—剪切旋压—退火—切边—普通旋压收口。

坯料形式：板材。

机床型号：TT-53。

工艺参数：加热旋压，加热温度700℃；n=800r/min，v=0.12mm/r；r_ρ=8mm，单旋轮，旋轮直径D_P=220mm。

经济效益：代替原来的加热冲压成形工艺，大大提高成品率，避免了表面产生波纹等缺陷。

9.整流罩（见图7-23）

图7-23 整流罩工序简图

a）下料 b）冲盂，剪切旋压Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，普通旋压

工件材料：不锈钢321。

外形特征：锥形、带球底、带局部收口。

主要工序：下料—冲盂—剪切旋压—切边—普通旋压收口—热处理。

坯料形式：方形板坯，底部冲盂。

机床型号：FIoturn40。

工艺参数：n=700r/min，v=0.9mm/r；单旋轮，旋轮直径D_P=190mm，旋轮圆角半径r_ρ=8mm。

10.鼻锥（见图7-24）

图7-24 鼻锥工序简图(www.xing528.com)

a）坯料 b）液压拉深，剪切旋压Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ

工件材料：铝合金6061。

外形特征：曲母线回转体件，变壁厚。

主要工序：下料—液压拉深—剪切旋压Ⅰ—剪切旋压Ⅱ—剪切旋压Ⅲ。

坯料形式：板材预成形件。

强旋机床：FIoturn型。

工艺参数：n=900r/min，v=1.2mm/r；双旋轮，旋轮直径D_P=190mm，旋轮圆角半径r_ρ=8mm。

经济效益：代替原拉伸工艺，节约加工费用45%，节省模具及工装费用85%。

11.外罩（见图7-25）

图7-25 外罩工序简图

a）下料 b）机加工 c）冲盂及剪切旋压

工件材料：铝合金3A21。

工件特征：抛物线回转体。

主要工序：下料—车变截面—剪切旋压—切边。

坯料形式：变截面板材。

机床型号：SY-2。

工艺参数：n=98～130r/min，v=0.35～5mm/r；单旋轮，旋轮直径D_P=220mm，r_ρ=8mm。

经济效益：代替原来的三次落压、四次手工旋压、六次退火工艺，大大减轻了工人劳动强度，节约工时63%，节约材料42%。

12.外罩（见图7-26）

图7-26 外罩工序简图

a）坯料 b）剪切旋压

工件材料：铝合金5A06。

工件特征：抛物线形回转体。

主要工序：下料—剪切旋压（α_min=14°）—退火—缩边机收口—普通旋压收口—切边。

坯料形式：板材，端面预车削。

机床型号：SY-6。

工艺参数：n=300r/min，v=1.5mm/r；单旋轮，旋轮直径D_P=250mm，旋轮圆角半径r_ρ=8mm。

13.铌喷管（见图7-27）

图7-27 铌喷管工序简图

a）坯料 b）剪切旋压Ⅰ c）剪切旋压Ⅱ

工件材料：铌。

工件特征：抛物线形回转体件。

主要工序：退火—下料—钻孔—剪切旋压Ⅰ—切边—退火—剪切旋压Ⅱ。

坯料形式：板材，消除表面缺陷。

机床型号：P111b/2。

工艺参数：n=70r/min；剪切旋压Ⅰ中，Ψ_t=57.5%，v=0.28～0.43mm/r；剪切旋压Ⅱ中，Ψ_t=15～45%，v=0.56～0.68mm/r；单旋轮，旋轮直径D_P=180mm，旋轮圆角半径r_ρ=12mm。

经济效益：缩短试制周期，消除焊缝，提高零件精度。

14.不锈钢喷管（见图7-28）

图7-28 不锈钢喷管工序简图

a）坯料 b）剪切旋压 c）冲压校形

工件材料：不锈钢1Cr18Ni9Ti。

工件特征：曲母线回转体。

主要工序：下料—钻孔—剪切旋压—固溶处理—切边—冲压校形。

坯料形式：板材。

机床型号：SY-3。

工艺参数：n=300r/min，v=0.8mm/r；单旋轮，旋轮直径D_P=220mm，旋轮圆角半径r_ρ=8mm。

经济效益：代替原来用扇形料卷焊工艺，节约工时60%，消除了焊缝，使成形、冲压试验过程的合格率与可靠性大大提高。

15.高频元件（见图7-29）

图7-29 高频元件工序简图

a）坯料，剪切旋压Ⅰ，剪切旋压Ⅱ b）胀形

工件材料：纯铝。

工件特征：近似锥形。

主要工序：下料—退火—剪切旋压Ⅰ—退火—剪切旋压Ⅱ—切底、切边—退火—胀形。

坯料形式：板材。

机床型号：仿形车床。

工艺参数：n=800r/min，v=1.5mm/r；单旋轮，旋轮直径D_P=100mm，旋轮圆角半径r_ρ=6mm。

经济效益：代替原来的铸造成形工艺，减少废品80%，提高工效10倍，提高了零件强度、性能。

16.投射器鼻锥（见图7-30）

图7-30 投射器鼻锥工序简图

a）下料 b）液压拉深 c）剪切旋压 d）落压，切边

工件材料：铝合金6061。

工件特征：曲母线回转体件、带纵筋。

主要工序：下料—液压拉深预成形—剪切旋压—热处理—落压—时效—切边—钻孔—校形。

坯料形式：板材预成形件。

机床型号：FIoturn型。

工艺参数：n=1100r/min，v=0.6mm/r；单旋轮，旋轮直径D_P=200mm，旋轮圆角半径r_ρ=8mm。

17.封头（见图7-31）

工件材料：合金钢AMS6434。

图7-31 封头工序简图

a）坯料机加工 b）普通旋压 c）剪切旋压

工件特征：曲母线回转体。

主要工序：下料—车削—普通旋压预成形—剪切旋压—普通旋压校形。

坯料形式：变截面板料预成形件。

机床型号：Hydrospin型。

工艺参数：n=860r/min，v=1.5mm/r；单旋轮，旋轮直径D_P=200mm，旋轮圆角半径r_ρ=8mm。

18.特种封头（见图7-32）

图7-32 特种封头工序简图

a）下料 b）普通旋压 c）机械加工 d）剪切旋压

工件材料：钼合金。

工件特征：曲母线回转体。

主要工序：下料—钻孔—车削—普通旋压预成形—车削厚度—磨去工具痕迹—剪切旋压—退火—切边—抛光。

坯料形式：变厚度板材预成形。

机床型号：FIoturn70。

工艺参数：热旋（芯模预热177～204℃，工件加热480～540℃），n=100～200r/min（由小端至大端渐增），v=1.1mm/r；D_P=500mm；模具H-11铸钢、45～50HRC。

19.钨喷口（见图7-33）

图7-33 钨喷口工序简图

a）坯料，热剪切旋压Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，热普通旋压Ⅰ，Ⅱ b）热普通旋压翻边

工件材料：钨合金。

工件特征：腰鼓形曲母线回转体，一端带凸缘。

主要工序：下料—退火、吹砂—钻孔—去毛刺及缺陷—剪切旋压Ⅰ—退火、吹砂—剪切旋压Ⅱ—退火、吹砂—切边―普通旋压Ⅰ—退火、吹砂―普通旋压Ⅱ—退火、吹砂―切边—剪切旋压Ⅲ—退火、吹砂—切边。

坯料形式：板坯。

机床型号：SY-4双轮卧式。

旋压工艺：剪切旋压Ⅰ中n=200～320r/min，v=0.38mm/r；剪切旋压Ⅱ中，n=350r/min，v=0.40mm/r；双轮旋压，旋轮材料3Cr2W8V，硬度55～58HRC；芯模材料GH130；润滑剂为二硫化钼水剂；芯模预热300～500℃，坯料预热200℃，坯料加热1000±50℃。