国家标准计划《金属旋压成形性能与试验方法 第1部分:成形性能和指标》由 TC74(全国锻压标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 华南理工大学 、宝山钢铁股份有限公司 、北京机电研究所有限公司 、广州民航职业技术学院 、晋西工业集团有限责任公司等 。
25 机械制造 |
25.020 制造成型过程 |
旋压是先进制造技术的重要组成部分,具有成形力低、成形工具简单、尺寸公差小、材料利用率高、成本低、制品性能优越等特点。
旋压成形工艺分为拉深旋压、剪切旋压和流动旋压,其中拉深旋压可在不改变壁厚的条件下成形各种形状的回转体零件,剪切旋压和流动旋压分别是制备锥形件和筒形件最有效的方法。
经旋压成形后金属制品的机械性能(硬度、抗拉强度和屈服强度)大大提高,易于实现产品的轻量化,已经在航空航天、汽车工业、国防、军工等众多领域得到较多的研究和应用,是提升产品安全稳定性、降低产品重量的重要方法之一。
近年来随着旋压成形技术的不断发展,一些难变形金属材料,如高强钢、镁合金、镍基合金等也成功应用于旋压成形,而此类材料的强度高、加工硬化指数较大,在成形时极易出现破裂、起皱、尺寸超差等缺陷。
但目前国内外缺乏系统与标准化的旋压成形性能评价指标,在旋压成形用原材料的选择、旋压工艺方法的设计及旋压工艺参数的选定上,主要是依据设计者自身的经验。
为实现对金属材料旋压成形性能的准确评估和定量描述,提出金属旋压成形性能的评价指标,对于顺利实现基础零部件旋压成形工艺的精确设计和控制具有重要的意义。
旋压是实现零件高性能化、轻量化及完整制造的重要手段,不仅广泛应用于民用工业中,也是国防、兵器工业中应用最广泛的先进塑性成形技术之一。
如导弹及人造卫星的鼻锥、雷达天线反射面及航天器用半球形燃料储箱等均可采用拉深旋压成形;发动机及燃气轮机燃烧室的延伸段、导弹发射筒前盖及药型罩等均可采用剪切旋压成形;航空发动机燃烧室壳体、火箭及导弹壳体等可采用流动旋压成形。
由于国防及军工领域中所使用的材料以高强度的难变形金属为主,其变形较为困难,因此制定评价金属材料旋压成形性能和指标的标准,对于充分挖掘材料的成形潜力、合理制定的成形工艺方案、顺利实现其完整制造具有更加重要的意义。
《装备制造业标准化和质量提升规划》提出,实施工业基础、智能制造、绿色制造3大标准化和质量提升工程,进一步完善工业基础、智能制造、绿色制造等标准体系;《国家标准化体系建设发展规划(2016-2020年)》中提出的重大工程中提到了“重点制定铸造、锻压、热处理、增材制造等绿色工艺及基础制造装备标准”的要求。
围绕“中国制造2025”,立足国民经济发展和国防安全需求,制定智能制造和装备升级标准的规划,研制关键技术标准,本标准所涉及的金属旋压成形性能和指标标准的提出能够加速推进旋压成形相关产业的标准化生产和智能化发展进程。
随着近年来旋压技术在航天航空、五金、家电、汽车等行业的大规模应用,2019年旋压成形相关产值已达到数百亿元,且呈逐年上升趋势。
本标准的发布实施有助于旋压技术的进一步推广应用,并带动旋压成形制品相关产业的发展,带动相关旋压成形制品产业发展,也将促进旋压技术在航天航空、机械、五金、家电及汽车领域的应用,能够减低生产成本,缩短研发旋压制品的周期,提高产品质量,并可拓展金属材料的应用范围,极大地挖掘材料的变形潜力,具有巨大的经济效益。
本文件是GB/T ×××《金属旋压成形性能与试验方法》的第1部分。GB/T ×××拟研制、发布以下部分: ——第1部分:成形性能和指标; ——第2部分:通用试验规程; ——第3部分:金属拉深旋压成形性能试验方法; ——第4部分:金属剪切旋压成形性能试验方法; ——第5部分:金属流动旋压成形性能试验方法。 GB/T ×××的本部分规定了金属材料旋压成形性能的基本参数、指标以及相应的检测试验方法。本部分适用于金属杯形件拉深旋压、锥形件剪切旋压及筒形件流动旋压成形性能及其试验方法的选择和应用。 预研情况: 2019年1月在全国锻压标准化技术委员会的组织下,成立了华南理工大学、宝山钢铁股份有限公司,北京机电研究所有限公司,广州民航职业技术学院,晋西工业集团有限责任公司等单位的技术人员组成的标准工作组。工作组根据多年生产实践积累的经验和资料,确定了本标准的框架,并于2020年3月完成了标准草案。