学术研讨Academic research
■ 吕勋恩
摘要：近些年，随着我国航天事业的发展，对航天技术的要求更高。因此需要与之相配套的先进操作工艺。相对传统工艺，铝合金半球壳体旋压成形工艺具有成本低，装备简单、材料利用率高、变形条件好、精度高和无切削塑性等优势。因此这项工艺在航天领域应用较广，较大的推动了我国航天事业的发展。笔者根据相关工作经验，主要探析铝合金半球壳体旋压成形工艺的相关问题，供大家参考和借鉴。
关键词：铝合金半球壳体；旋压成形工艺
随着我国科学技术的发展，出现了铝合金半球壳体旋压成形工艺。铝合金半球壳体旋压成形工艺是一种先进的工艺方法，可以使毛坯连续局部发生塑性积累，使其形成空心回转件。旋压成形工艺主要分为普通旋压和变薄旋压等。在工业生产中需要铝合金半球壳体，单纯的旋压工艺无法满足这一使用性能的要求。因此，技术人员需要将旋压成形和冲压预成型结合起来，使其形成一项完整的操作工艺。在此基础上相关专业人士可以对铝合金半球壳体的成形工艺进行研究，不断提高操作水平，使其更好的应用于相关领域。
1铝合金半球壳体旋压成形工艺概述
经过冲压预成型工艺加工形成的半球形零件，对设备要求不高。同时这项工艺具有利用率高的优势，因此在生产中应用非常广泛。冲压预成形件具有带直边椭球封头的特点。冲压预和旋压件的形状相近度越高，冲压预成形件也就具有越高的工作效率，冲压件成形工艺效果更加显著。技术人员在具体操作过程中，有一些特别需要注意的地方，即在工业生产旋压时需要保证工件的贴膜性较好，同时也要保证工件具有良好的变形量。此外，航天器用贮箱箱底的封头主要是椭球形或球形。现阶段，国内这一工艺获得了较大的发展，各种贮箱封头主要采用的是旋压工艺。这项工艺的优点是研制周期短和精度高等，大型贮箱封头工艺主要是拼焊或冲压等方式，在国内相关领域使用过程中，取得了良好的操作效果。
2热压预成形工艺分析
操作热压预成形工艺需要技术人员遵循相关原则，必须在液压机上操作。经过热压成形的零件需要对其进行退火处理。同时对预压成形件口部也需要实行平级处理。旋压过程会产生变形抗力。椭球封头面的离心率和变形抗力密切相关。椭球封头面离心率处于偏小的程度，会导致贴膜性不佳，严重影响贴膜效果。如果椭球封头面离心率处于偏大的程度，导致的结果是无法一次性成形。这一过程需要的操作流程较多，经过多个操作流程，零件的使用效果更佳。
根据专业人士的相关实验，如果离心率的值是0.857，可以将普旋和两道次旋结合起来，贴膜效果和变形结果更佳。在这种情况下，长轴和短轴的比例可以达到2:1的程度。在成形过程中，口部内径会影响成
形结果。根据相关资料表明，铝合金受到旋压，预成形件口部出现变形的主要方式就是缩径旋压。因此材料会受到口部直径的影响。在预成形件旋压道次属于一次的情况下，会出现变形的现象，也会造成零件不贴胎的现象。技术人员在逐步增加旋压道次时，会出现严重的反挤现象。在实际操作过程中，技术人员要尽量防止出现反挤现象，圆度和轴度要尽量保持精确的工艺参数，从而为后面的施工提供重要的参考和依据，从而实现良好的操作水平。
3旋压成形工艺分析
技术人员完成了冲压预成型的操作，需要进行旋压成形操作。在旋压成形操作过程中，铝合金旋压件在加工之后会发生硬化。所以成形可采用强旋方式展开。确定旋压间隙需要依照相关公式。同时旋压间隔点也有一定的要求，在轴上定点可以按照每100mm定一个点的方式进行。在定点过程中必须保证两点间会产生均匀的过渡。根据专家实验得出的参数，可以对铝合金进行旋压，根据实验过程，会产生零件贴膜效果差的结果。根据对实验现象的观察和分析，可以得出产生现象的原因，即铝合金旋压件的主要方式是强旋，这样会导致形成类似环筋结构。类似环筋结构的状态主要呈隆起状。在旋压成形过程中，铝合金的类似环筋结构的变形抗力较大。一道次普旋都会出现零件的反挤现象，也无法达到良好的贴膜效果。
根据相关专业人士的实验结果，铝合金旋压件底部的贴膜效果很差。出现这一现象的原因是多方面的。
其中一个重要原因就是，相关人员开展铝合金旋压实验，需要依据相关理论参数，实验结果会产生一定的误差。根据理论参数开展实验，造成的结果是零件壁厚度和大小程度会增加，并呈不完全的变形状态，会出现减薄率降低的现象，会造成最终补贴胎的结果。根据相关实验，较低的减薄率会造成不完全变形的情况，也不会产生较好的贴膜性。所以在减薄率提高的基础上可以改变这一现状。如果普通起旋点处于相对靠后的位置，会导致变形过程中出现反挤现象。相关工作人员需要对这一现象提出科学有效的改进措施，主要是将普旋起点向前移动。此外，要想达到良好的旋压变形效果，对铝合金旋压件的口径有一定的要求，其最佳范围是1094-1096mm。一道次普旋成形出现出现反挤现象，需要增加普旋道次，可以增加到３次，保证整体操作质量符合标准要求。
4总结
综上所述，随着我国科学技术的发展，出现了铝合金半球壳体旋压成形工艺，它属于先进的新兴工艺，其应用范围较广。相关专业人士和技术人员需要对其进行研究，掌握工艺操作要领，保证其操作工艺的优良化，促进工程目标的顺利完成。文章首先分析铝合金半球壳体旋压成形工艺，再分析热压预成形工艺，最后探析旋压成形工艺。希望通过本文的研究对铝合金半球壳体旋压成形工艺水平的提高有所帮助。（作者：青岛高校重工机械制造有限公司）
参考文献
汽车贴膜技术
[1]李丽萍.铝合金半球壳体旋压成形工艺分析[J].铸造技术,2014,06:1301-1302
[2]阴中炜，张绪虎，周晓建，陈永来，韩冬峰.大型薄壁铝合金半球壳体旋压成形工艺研究[J].材料科学与工艺,2013,04:127-130
[3]林波，谷建民，周尚荣，刘建军，蔡伟，方雷.超半球壳体多道次拉深旋压工艺研究[J].机械工程学报,2011,06:86-91
[4]张行健，张绪虎，阴中炜，周晓建，陈永来.大长径比薄壁铝合金壳体成形工艺研究[J].热加工工艺,2012,19:33-36
[5]丁俊峰，张行健，陈永来，杜志惠，阴中炜，张绪虎.热处理工艺对2219铝合金旋压件力学性能的影响研究[J].热加工工艺,2016,12:233-236
单位
473
发布评论