普通旋压芯模上转动，使用粗砂纸带缠绕在预铝合金薄壁回转体上进行打磨抛光。
[0034]7)将步骤6)中打磨后的预铝合金薄壁回转体使用等离子切割机切割预铝合金薄壁回转体两端的工艺余量，得到满足焊接工艺要求尺寸的铝合金薄壁回转体8，如图3所示。
[0035]试验测出:加工得到的招合金薄壁回转体的壁厚为4.0mm土 0.2mm，产品表面质量满足要求，超声波检测合格，使用型面检测样板检测产品内型面，间隙小于0.2mm，满足产品设计精度要求。
[0036]实施例2:针对某弹头装药壳体大端直径Φ i542.9mm、小端直径Φ 2406.2mm、型面母线长L604mm、壁厚S11mm的招合金薄壁回转体的加工。其加工过程如下:
[0037]I)根据产品大端直径Φ i542.9mm、小端直径Φ 2406.2mm、壁厚δι4.0mm及型面母线长L604mm，结合招合金旋压还料的公式:招合金旋压还料的厚度为δ2= (S1+ Δ )/sin0，Θ定为15°、Δ取0.5，即δ2 = (4.0+0.5)/sin20° = 18mm;铝合金旋压坯料的外圆直径为Φ3 2 21^7δ2+Φ2* 675mm；铝合金旋压坯料的内孔直径为Φ4〈Φ2406.2mm，取ΦUOOmm；即得到铝合金旋压坯料尺寸为Φ3675 X ΦUOO X δ218，铝合金旋压坯料图见图1，并且铝合金旋压坯料表面粗糙度达到3.2μ，退火态。产品材料为5Α06，其中:铝合金旋压坯料剪切旋压极限半锥角α= 16°，剪切旋压半锥角θ = 15°，α>θ，需要进行两次剪切旋压，两次剪切旋压的半锥角分别为30。、15。ο
[0038]2)剪切旋压芯模小端直径为406.2mm、大端直径为542.9mm、半锥角为30°。将铝合金旋压坯料安装到剪切旋压芯模上，使用尾顶3固定铝合金旋压坯料I，采用双旋轮旋压机将铝合金旋压坯料剪切旋压成一次锥形筒。剪切旋压过程中主轴转速80r/min，进给率为
0.5mm/r。第一次剪切旋压后一次锥形筒的壁厚为12.7mm、半锥角为30°、高度为233mm;同理，再进行第二剪切旋压，第二次剪切旋压后一次锥形筒的壁厚4.66mm、半锥角为15°、高度为502mm。剪切旋压过程中使用氧气和天然气混合气体加热剪切旋压芯模，其稳定加热到250°C ± 10°C;并且，铝合金旋压坯料剪切旋压前温度加热到300°C ± 10°。
[0039]3)剪切旋压完成后，对一次锥形筒进行去应力退火，消除加工应力，退火温度为310°C±5°C，保温40min?60min后空冷;然后使用等离子切割切除一次锥形筒大端的翻边得到二次锥形筒，切边轴向长度约为40mm，切割后二次锥形筒高度为460mm。
[0040]4)将二次锥形筒安装到加热好的普通旋压芯模上，普通旋压芯模的温度加热到250°C±10°C，并且二次锥形筒在普通旋压前先预热到300°C±10°C，采用双旋轮旋压机的旋轮圆角半径R为15mm，对二次锥形筒进行旋压，主轴转速80r/min，进给率0.7mm/r。普通旋压芯模与旋轮间距为4.0mm，普通旋压后得到壁厚、型面与步骤I)中产品相同的预铝合金薄壁回转体，且壁厚为4.2mm。
[0041]6)将预铝合金薄壁回转体进行去应力退火，退火温度为300°C±5°C，保温40min?60min后空冷;然后将预铝合金薄壁回转体安装在普通旋压芯模上转动，使用粗砂纸带缠绕在预招合金薄壁回转体上进行打磨抛光，同时，壁厚进一步减薄为δι4.0mm。
[0042]7)将步骤6)中打磨后的预铝合金薄壁回转体使用等离子切割机切割预铝合金薄壁回转体两端的工艺余量，得到满足焊接工艺要求尺寸的铝合金薄壁回转体。
[0043]试验测出:加工得到的招合金薄壁回转体的壁厚为4.0mm土 0.2mm，产品表面质量满足要求，超声波检测合格，使用型面检测样板检测产品内型面，间隙小于0.2mm，满足产品设计精度要求。
【主权项】
1.一种铝合金薄壁回转体旋压加工方法，其特征在于:所述旋压加工方法包括如下步骤: 1)假设所需制造的产品铝合金薄壁回转体大端直径为?:、小段直径为φ2、壁厚为母线长L;根据所需制造的产品铝合金薄壁回转体的尺寸车加工出尺寸为φ3 X Φ4Χδ2的铝合金旋压坯料(1),?为铝合金旋压坯料的厚度、Φ3为铝合金旋压坯料的外圆直径、Φ4为铝合金旋压坯料的内孔直径;其中:δ2 = (δ# Δ )/sin0、Φ 3 2 2L*5!/52+ Φ 2、Φ4〈 Φ 2，Δ为铝合金旋压坯料普通旋压时壁厚减薄量、Θ为铝合金旋压坯料剪切旋压半锥角；2)将步骤I)中铝合金旋压坯料(I)安装在剪切旋压芯模(2)上，采用双旋轮旋压机将铝合金旋压坯料(I)剪切旋压成一次锥形筒(4)，其中，一次锥形筒(4)的壁厚为δ2*??ηθ、高度(φ3-φ2)/(2.sin0)； 3)对步骤2)中的一次锥形筒(4)进行去应力退火后，将一次锥形筒(4)大端的翻边处切割得到二次锥形筒(5); 4)将步骤3)中二次锥形筒(5)安装到普通旋压芯模(6)上，采用双旋轮旋压机普通旋压成壁厚、型面与步骤I)中产品相同的预铝合金薄壁回转体(7)，且壁厚为δ1; 5)对步骤4)中预铝合金薄壁回转体(7)进行去应力退火、表面抛光处理后，将预铝合金薄壁回转体(7)两端的工艺余量切割，得到所需的铝合金薄壁回转体(8)。2.根据权利要求1所述的铝合金薄壁回转体旋压加工方法，其特征在于:所述步骤2)中铝合金旋压坯料剪切旋压极限半锥角为α，当θ>α时，采用一次剪切旋压成型，当θ〈α时，采用两次剪切旋压成型。3.根据权利要求1或2所述的铝合金薄壁回转体旋压加工方法，其特征在于:所述步骤1)中A取值为0.5?0.8，Θ取值为20°?45。。4.根据权利要求1或2所述的铝合金薄壁回转体旋压加工方法，其特征在于:所述步骤2)剪切旋压过程中首先将剪切旋压芯模(2)的温度加热到250°C±10°C，铝合金旋压坯料(I)在剪切旋压前温度加热到300°C ± 10°C。5.根据权利要求1或2所述的铝合金薄壁回转体旋压加工方法，其特征在于:所述步骤2)中双旋轮旋压机主轴转速75?85r/min，进给率为0.5?1.0mm/r。6.根据权利要求1或2所述的铝合金薄壁回转体旋压加工方法，其特征在于:所述步骤3)中一次锥形筒(4)退火温度为310°C±5°C，保温时间40min?60min后空冷。7.根据权利要求1或2所述的铝合金薄壁回转体旋压加工方法，其特征在于:所述步骤4)普通旋压过程中首先将普通旋压芯模(6)的温度加热到250°C±10°C，二次锥形筒(5)在普通旋压前温度加热到300°C ± 10°C。8.根据权利要求1或2所述的铝合金薄壁回转体旋压加工方法，其特征在于:所述步骤4)采用双旋轮旋压机的旋轮圆角半径R> δ2，普通旋压主轴转速75?85r/min，进给率为0.5?1.0mm/r。9.根据权利要求1或2所述的铝合金薄壁回转体旋压加工方法，其特征在于:所述步骤3)中使用等离子切割切除一次锥形筒(4)大端的翻边，所述步骤5)中使用等离子切割切除预铝合金薄壁回转体(7)两端的工艺余量。10.根据权利要求1或2所述的铝合金薄壁回转体旋压加工方法，其特征在于:所述步骤5)中预招合金薄壁回转体(7)退火温度310°〇±5°(3，保温时间40111；[11?601]1；[11后空冷。
【专利摘要】本发明公开了一种铝合金薄壁回转体旋压加工方法，制作要求尺寸的铝合金旋压坯料，将铝合金旋压坯料退火处理；剪切旋压成一次锥形筒；对一次锥形筒进行退火处理，并切割大端工艺余量形成二次锥形筒；在旋压机上将二次锥形筒普通旋压成预铝合金薄壁回转体；将预旋压坯料进行退火处理和表面抛光处理，然后使用等离子切割机切割旋压件两端的工艺余量，得到满足工艺要求的铝合金薄壁回转体。利用剪切旋压和普通旋压技术加工成铝合金薄壁回转体，满足弹头壳体的尺寸和结构性能要求，可以取代机加法和冲压焊接法，为弹头铝合金壳体的加工提供了一种低成本、高效的加工方法。
【IPC分类】B21D51/10, B21D22/16, B21D51/54
【公开号】CN105537449
【申请号】CN201610051040
【发明人】陈振, 蒋帮宏, 张军, 刘虎
【申请人】湖北三江航天江北机械工程有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月26日