GB/T 38959-2020.Power spinning of high-strength steel-Technological specification.
1范围
GB/T 38959规定了高强度钢强力旋压的工艺规范,包括工艺内容、工艺准备、旋压成形和旋后处理。
GB/T 38959适用于屈服强度在800MPa以上的合金结构钢锥形件、筒形件强力旋压工艺。
GB/T 38959不适用于热旋压工艺。
2规范性引 用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 8541锻压术语
3术语和定义
GB/T 8541界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
圆弧旋轮 arc-shaped roller
旋轮工作型面由圆弧构成的旋轮[见图1a]。
4.2.1.2减薄率及 旋压道次的确定
当工件总减薄率小于材料极限减薄率时,宜在一个旋压工序中成形工件;当工件总减薄率超过极限减薄率时,应采用多个旋压工序成形工件,并且各工序减薄率不应超过材料极限减薄率,同时安排中间退火工序。
旋压工序减薄率不应超过材料的极限减薄率，常用高强度钢极限减薄率见表1。根据工序减薄率的不同，可以选择相应的旋压道次,具体选择方式见表2。
4.2.3.3进给 比
对于锥形件剪切旋压,进给比宜在0.3 mm/r~2 mm/r范围进行选取;筒形件流动旋压进给比宜在0.5 mm/r~1.5 mm/r范围进行选取。
4.2.3.4旋 压攻角
剪切旋压攻角宜取芯模半锥角,旋压攻角的确定应以保证旋压过程中旋轮与毛坯、工装等不发生干涉为原则。
流动旋压攻角为零,旋轮轴线与芯模轴线平行。
流动旋压单道次减薄率不宜小于20%,剪切旋压的单道次减薄率不宜大于50%。

ICS25.020
中华人民共和国国家标准
GB/T38959—2020
高强度钢强力旋压
工艺规范
Power spinning of high-strength steelTechnological specification2020-07-21发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-02-01实施
GB/T38959—2020
规范性引用文件
术语和定义
工艺规范
参考文献
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准由全国锻压标准化技术委员会（SAC/TC74)提出并归口GB/T38959—2020
本标准起草单位：内蒙古航天红岗机械有限公司、北京机电研究所有限公司、中国航空制造技术研究院、晋西工业集团有限责任公司、华南理工大学、宝山钢铁股份有限公司本标准主要起草人：杨睿智、李璞、史志文、周林、李继贞、廉国安、夏琴香、石磊、郭建忠、金红、范国军、肖刚锋、肖华、刘志成、魏巍。I
1范围
高强度钢强力旋压
工艺规范
GB/T38959—2020
本标准规定了高强度钢强力旋压的工艺规范，包括工艺内容、工艺准备、旋压成形和旋后处理。本标准适用于屈服强度在800 MPa以上的合金结构钢锥形件、简形件强力旋压工艺，本标准不适用于热旋压工艺。
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GB/T8541锻压术语
3术语和定义
GB/T8541界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1
圆弧旋轮arc-shapedroller
旋轮工作型面由圆弧构成的旋轮见图1a）。前锥面
后锥面
旋轮顶端圆角
a）圆弧旋轮
导入角
引出角
旋轮项端圆角
b）双锥面旋轮
图1圆弧旋轮、双锥面旋轮工作型面双锥面旋轮double-taperedsurfacesroller工作型面由两个锥面和一个过渡圆弧构成的旋轮。其型面一般由三部分组成，分别为前锥面、旋轮顶端圆角和后锥面[见图1b)]。
双锥面旋轮又分为两种，一种无压光角，一种有压光角（见图2）。1
GB/T38959—2020
a）无压光角
引出角
图2两种双锥面旋轮工作型面
极限减薄率ultimatepercentageof thicknessreduction压光带
压光角
b）有压光角
引出角
金属材料在旋压过程中，在不发生破裂或失稳的情况下，所能达到最大的减薄率。对极限减薄率的计算，见式（1）。
式中：
t fmin
极限减薄率，%；
旋压毛坏壁厚，单位为毫米（mm）；to—tfmin
旋压件的最小壁厚，单位为毫米（mm）。半锥角
half-coneangle
.（1)
在剪切旋压中，对于锥形件及其旋压毛坏、旋压芯模等，其锥角的一半称为半锥角，见图3。对于平面零件，可以认为是半锥角为90°的特殊情况。半锥角
旋压芯模
旋压件
图3半锥角示意图
4工艺规范
工艺内容
半锥角
高强度钢强力旋压工艺内容包括工艺准备、旋压成形和旋后处理三个部分，见图44.2工艺准备
工艺准备
旋压成形
旋后处理
4.2.1工艺方案确定
旋压工艺方法选择
工艺方案确定
旋压设备选择工艺参数确定旋压毛坏确定工装材料及参数确定毛还预处理工艺装备调整
工艺参数设定
毛坏安装工艺参数调整优化工件拆卸旋压件热处理
工艺内容
GB/T38959—2020
锥形件应选择剪切旋压工艺，宜采用板坏（见图5)或预成形锥形毛坏（见图6)作为旋压毛坏，锥形件应采用正旋压工艺。
旋轮1
旋轮2
5剪切旋压工艺（采用板坏）
GB/T38959—2020
旋轮1
旋轮2
预成形锥形毛还
图6剪切旋压工艺（采用预成形锥形毛坏）尾顶
简形件一般选择流动旋压工艺（见图7），宜采用管坏、环锻件、焊接件等作为旋压毛坏。对于带外台阶筒简形件、带底筒形件，宜选用正旋压工艺；对于不带底的筒形件，宜选用反旋压工艺。旋轮运动
材料流动
旋轮2
旋轮1
正旋压
4.2.1.2减薄率及旋压道次的确定工件
图7流动旋压工艺
旋轮运动
旋轮1
材料流动
旋轮2
反旋压
当工件总减薄率小于材料极限减薄率时，宜在一个旋压工序中成形工件；当工件总减薄率超过极限减薄率时，应采用多个旋压工序成形工件，并且各工序减薄率不应超过材料极限减薄率，同时安排中间退火工序。
旋压工序减薄率不应超过材料的极限减薄率，常用高强度钢极限减薄率见表1。根据工序减薄率的不同，可以选择相应的旋压道次，具体选择方式见表2。流动旋压单道次减薄率不宜小于20%，剪切旋压的单道次减薄率不宜大于50%。sac
材料牌号
30CrMnSi
42CrMo
20CrMnTi
30CrNiMo
35CrMoV
40CrNiMo
工序减薄率
>50～75
旋压设备选择
常用高强度钢的极限减薄率参考值热处理状态
退火或等温退火
退火或正火+高温回火
等温退火
退火或正火+高温回火
退火或正火+高温回火
退火或正火+高温回火
表2工序减薄率与旋压道次的确定%
GB/T38959—2020
极限减薄率
旋压道次
1次~2次
2次3次
3次或3次以上
高强度钢强力旋压设备宜按照表3进行选择表3
产品结构特点
简形件、半锥角小于5°的锥形件半锥角大于5°的锥形件
工艺参数确定
旋压间隙
旋压设备选择
首选设备
三旋轮框架式强力旋压机
双旋轮强力旋压机
可选设备
双旋轮强力旋压机
旋压间隙（见图8）应小于工件目标壁厚，宜通过设定试旋间隙，测量试旋区域壁厚，再对间隙进行修正，确定旋压间隙。
旋轮(旋压中)
旋压间隙示意图
旋轮(旋压前）
GB/T38959—2020
4.2.3.2错距量
错距适用于流动旋压，错距方式为轴向错距十径向错距（见图9），旋轮径向错距量应按照毛坏壁厚与旋压间隙之差除以旋轮个数进行计算，旋轮轴向错距量应以后轮前锥面不超过前轮的前锥面为原则。旋轮2
旋轮1
图9错距旋压（三旋轮）
4.2.3.3进给比
旋轮3
/轴向错距量
对于锥形件剪切旋压，进给比宜在0.3mm/r～2mm/r范围进行选取；筒形件流动旋压进给比宜在0.5mm/r~1.5mm/r范围进行选取。4.2.3.4旋压攻角
剪切旋压攻角宜取芯模半锥角，旋压攻角的确定应以保证旋压过程中旋轮与毛坏、工装等不发生干涉为原则。
流动旋压攻角为零，旋轮轴线与芯模轴线平行，4.2.4旋压毛坏确定
4.2.4.1剪切旋压毛坏确定
剪切旋压毛坏应通过剪切旋压正弦律计算方法确定旋压毛坏壁厚。产品的壁厚、半锥角与旋压毛坏的壁厚、半锥角的关系可参考式（2）。to
sinα。
式中：
αo—旋压毛坏半锥角，单位为度\）；t—旋压产品壁厚，单位为毫米（mm)；α—旋压产品半锥角，单位为度（）。t
剪切旋压中，毛坏实际壁厚应比计算值大3%10%。SAGwww.bzxz.net
毛坏设计应考虑起旋和终旋的不稳定区，为产品件留出一定加工余量（见图10）。6
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