夾雜物引起的旋壓缺陷特征及控制措施

王曉勤， 陳桂玲， 郭 軍

（1. 山西汾西重工有限公司，太原 030027；2. 晉西工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，太原 030027）

0 引言

強(qiáng)力旋壓是通過(guò)旋輪對(duì)工件的極小部分施加壓力實(shí)現(xiàn)局部變形，再通過(guò)工件的旋轉(zhuǎn)和旋輪的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)而沿螺旋線逐步推進(jìn)，完成整個(gè)工件的成形工作。旋壓變形只發(fā)生在工件與旋輪接觸面附近一個(gè)很小的范圍內(nèi)，金屬受壓后同時(shí)向軸向、周向和徑向3個(gè)方向流動(dòng)。其中，軸向?yàn)榻饘倩玖鲃?dòng)方向，其他2個(gè)方向相都很小。旋壓成形是多因素耦合作用下的復(fù)雜的連續(xù)局部加載成形過(guò)程，影響因素眾多，包括材料、幾何、工模具等。由于構(gòu)件壁薄和材料顯著硬化，使旋壓成形中極易出現(xiàn)破裂等缺陷。同時(shí)由于旋壓成形過(guò)程中材料會(huì)承受復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)并經(jīng)歷劇烈的不均勻塑性變形，加之原材料存在的各向異性以及冶金缺陷等，使得旋壓成形中破裂的精確預(yù)測(cè)非常困難。旋壓成形精度高、表面光潔度好、材料利用率高[1-5]。

目前，已廣泛應(yīng)用于航空、航天、兵器、化工、冶金等領(lǐng)域，主要用于薄壁回轉(zhuǎn)體類零件的成形。特別是兵器工業(yè)，強(qiáng)力旋壓推廣應(yīng)用速度令人注目，各種殼體、艙段累計(jì)年生產(chǎn)數(shù)量近百萬(wàn)件，生產(chǎn)過(guò)程不可避免地暴露出一些問(wèn)題，最常見(jiàn)的是夾雜物引起的缺陷[6-7]。本研究針對(duì)多年生產(chǎn)過(guò)程中夾雜物引起的典型旋壓缺陷進(jìn)行總結(jié)、歸類，分析產(chǎn)生原因、對(duì)本產(chǎn)品的影響及預(yù)防措施，以期為工程應(yīng)用提供有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。

1 典型缺陷分類及宏觀特征

強(qiáng)力旋壓適用的材料十分廣泛，如碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鋁合金、鎂合金、黃銅、鈦合金等塑性好的金屬材料都可以旋壓。……