旋壓工藝在消聲器上的應用

賈志欣，喬潤娥，金 勇

（1.總裝備部工程兵軍代局駐武漢地區代表室，湖北 老河口 441813；2.山西利民機電有限責任公司汽配公司，山西 太谷 030812）

旋壓工藝在消聲器上的應用

賈志欣1，喬潤娥2，金 勇1

（1.總裝備部工程兵軍代局駐武漢地區代表室，湖北 老河口 441813；2.山西利民機電有限責任公司汽配公司，山西 太谷 030812）

旋壓工藝是一種快捷、高效的連續局部塑性成形工藝，介紹了國內外該行業的狀況，對比了傳統工藝的品質隱患，從工藝的具體過程和優缺點，進行了詳細的分析。

旋壓；工藝；消聲器

各種類型的消聲器都存在端蓋（圓錐體）的落料拉伸、沖孔翻邊以及端蓋與筒體的焊接工序，就傳統工藝而言，不僅費工費時，而且存在著較為嚴重的品質隱患。具體表現為：

第一，端蓋在進行拉深及沖孔翻邊時，材料始終處于受拉應力的狀態，經過兩到三次拉深及沖孔、翻邊后，圓錐體小頭根部材料發生變薄現象。

第二，端蓋與排氣管焊接后，端蓋小錐根部正好處于焊接熱影響區，材料變脆。

而消聲器在車輛行駛過程中，產生三維震動，承受交變載荷，端蓋小錐根部容易發生裂紋，甚至斷裂現象。

旋壓工藝是利用旋輪對筒體施加徑向壓力，使筒體材料發生塑性變形，加上旋輪的軸向位移與徑向位移，使筒體端部由圓柱體變為圓錐體。而且在這個過程中，材料始終處于受壓應力的狀態，錐體小頭根部材料變薄程度較輕，甚至會出現材料增厚現象（由1.2mm增厚至1.5mm），正好可以彌補環焊熱影響區的薄弱環節，旋壓后的錐體小頭根部圓角半徑大，可以大大緩解應力集中現象。同時，經過旋壓后的端蓋，在壓應力的影響下，內表面很粗糙（見圖4、圖5），汽車排氣氣流經過時，氣流聲波發生干涉，使部分聲能轉化為熱能，從而起到降噪的效果。此外，應用該工藝還可以提高生產效率，節約原材料和人工成本，提高設備操作自動化程度，降低操作人員的勞動強度，綜合經濟效益得到提高。

1 國內外行業現狀

目前，國內生產的汽車消聲器，大多還在使用傳統沖壓工藝加點焊、環焊工藝，只有極少數汽車消聲器廠個別產品應用該工藝，如天津神馳消聲器廠，山西利民機電有限責任公司等。

此外，在消聲器另一端通過旋壓工藝的改進，可以旋出兩個臺階，其中一個臺階中增加了一個彈性鋼絲圈，使芯體管在車輛行駛過程中緩解振動產生的沖擊，進一步提高了產品品質。

國外一些中高檔汽車上所用消聲器，也在應用旋壓工藝，如：豐田花冠汽車消聲器，就在應用旋壓工藝。

在旋壓設備的設計制造方面，國內已有專業設計制造單位，到目前為止，國內不僅可以設計制造旋壓正錐的設備，而且可以設計制造旋壓偏錐的設備，并且這些設計制造單位均為程控設備，自動化程度較高，品質穩定。

2 旋壓工藝的具體過程

將焊好的筒體放進專用旋壓機的彈簧卡盤內，按程序啟動旋鈕后，系統根據產品所需錐度，將筒體推到合適的位置并夾緊，旋壓機主軸旋轉，之后具有硬質圓弧的旋輪從合適的位置對筒體作逐漸徑向進給擠壓，同時旋輪做軸向位移到筒體邊緣，在這個過程中，將筒體旋壓成小于筒體原來直徑的圓柱體，然后旋輪開始進行二次徑向進給擠壓及軸向位移，其起始距離較第一次更近一些，具體少多少，由產品錐度及操作人員設定的走刀數量決定，依次有序連續進給，被旋產品金屬產生連續局部塑性變形，便可得到消聲器筒體錐體形狀。最后一道旋壓尺寸，就是產品要求的與排氣管連接的尺寸（見圖1）。

圖1 旋壓過程示意圖

3 旋壓工藝的優缺點

表1 詳細工藝對比表

通過新舊工藝對比，分別從成本結構、品質、勞動效率與勞動強度、設備自動化程度、人員結構等方面，體現旋壓工藝的創新之處及優缺點（以奇瑞S12消聲器為例）。詳細工藝對比見表1。

圖2 改進前通過沖壓、環焊完成的筒體組件

圖3 改進后旋壓工藝完成的筒體組件

圖4 沖壓件內表面光滑

圖5 旋壓件內表面粗糙

圖6 端蓋經過拉深后沖孔翻邊R處變薄

圖7 新工藝旋壓錐口小端R大，沒有尖角

4 結束語

旋壓工藝是一種快捷、高效的連續局部塑性成形工藝，它與傳統工藝相比具有節約原材料、節能、降低成本、提高安全生產系數、提高產品品質、提高勞動生產率等優點。這種工藝不僅可以用于消聲器、三元催化轉化器等民用產品的生產，而且可以應用于軍品鋼殼口部旋壓。

[1]韓英淳，金秉實，辛 華，張麗萍.汽車發動機V型皮帶輪的旋壓工藝[J].汽車工業，2006，（3）：28-29.

[2]賈 蕓.錐形件強力旋壓工藝及工裝設計[J].模具制造，2010，（11）：33-34.

[3]余承輝.回轉錐型罩旋壓加工工藝的研究[J].安徽水利水電職業技術學院學報，2005，（3）：37-39.

The Application of Spinning Craft in Muffler

JIA Zhi-xin1,QIAORun-e2,JIN Yong1
(1.GAD,Military Representatives Administration of Engineering Crops,Wuhan Office,Laohekou Hubei441813,China;2.Auto Parts Company,Shanxi Liming Electromechanical Co.,Ltd.,Taigu Shanxi030812,China)

Spinning craft is a kind of fast,efficient successive partial plastic forming technology.This paper analyzes the hidden problems of quality in its traditional process,and based on the domestic and international industry conditions,the specific process and the advantages and disadvantages of spinning are alsoanalyzed in detail.

spinning；technology；muffler;

TG376

B

1672-545X（2011）09-0100-02

2011-06-12

賈志欣（1987—），男，山西陽泉人，助理工程師，碩士學位，研究方向為國防經濟。