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[摘要]GH4145合金管材强度高，变形抗力大，变形后回弹大，成型精度难度大。该管材直径为24 mm，需形成直径为28mm的鼓包。通过进行滚压及聚氨酯涨型两种方式进行试验，通过各项试验指标对比，采取了聚氨酯涨型方法，该方法成型精度高，质量稳定，系效高，可形成快速成型能力。
[关键词]GH4145合金 聚氨脂胀形 滚压 套管
中图分类号:TG115.28 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0006-01
一、成形工艺方案设计
1、设计结构与材料性能分析
GH4145合金套管结构如图1所示，毛料为Φ25.8×0.4的薄壁管，所有尺寸未标注公差，均可按HB5800-1999给定公差，考虑到配合要求，工艺给定圆弧顶点直径尺寸Φ28公差为±0.1。
图1零件图
GH4145合金强度高，变形抗力大，零件成型后回弹量大，要保证零件成形后的尺寸精度，难度很大。
2、工艺方案设计
经过分析制定了滚压成形工艺方案，即在车床上用滚刀将管子滚压至模具型槽内成形，如图2所示。由于零件整体变形量较小，管壁厚减薄量预估不会大于0.06（按HB5800-1999规定，允许的最小壁厚为0.3），可实际加工后测量。
图2滚压结构示意图
* 主要工艺路线如下：
下料→滚压→车扩口端→去毛刺→检验
二、工艺验证
1、滚压成形
根据设计结构，设计制造了图2所示的车床专用的滚压模具和滚刀，并开展了滚压成形工艺试验。由于滚刀弧段半径要小于模具弧段，在滚压过程中需要工人手动调整滚刀与模具的贴合，受模具结构影响此过程不可视。在实际试验过程中，就出现由于贴合不好，滚压后未达到名义尺寸情况，而且尺寸精度不稳定，合格率不高。
2、成形工艺方案改进
调整滚压工艺为聚氨脂胀形工艺。相对传统凸凹金属模具冲压成形而言，聚氨脂胀形属于柔性半模成形，具有压力均匀 ，贴模效果好，成形精度高的优点，可以满足套管零件成形要求。
圖3滚压结构示意图
* 改进工艺路线：
下料→胀形→车扩口端→去毛刺→线切割→去重熔层→检验
4、改进工艺验证
根据方案设计制造了胀形模具，完成了胀形试验。 试验结果很理想，试加工6件，尺寸Φ28最终控制在公差范围内，胀形后最小壁厚0.36，所有尺寸符合设计图要求。其中，胀形尺寸是通过调整油压机压力实现的，前3个零件压力偏大，适当降低后即可加工出合格零件。
三、结论
通过开展滚压成形和聚氨脂胀形工艺研究，均可加工出合格零件，取得显著效果。其中聚氨脂胀形工艺成形精度高，加工质量稳定，且加工效率及成本均优于滚压成形，可快速形成批量生产能力。
[关键词]GH4145合金 聚氨脂胀形 滚压 套管
中图分类号:TG115.28 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0006-01
一、成形工艺方案设计
1、设计结构与材料性能分析
GH4145合金套管结构如图1所示，毛料为Φ25.8×0.4的薄壁管，所有尺寸未标注公差，均可按HB5800-1999给定公差，考虑到配合要求，工艺给定圆弧顶点直径尺寸Φ28公差为±0.1。
图1零件图
GH4145合金强度高，变形抗力大，零件成型后回弹量大，要保证零件成形后的尺寸精度，难度很大。
2、工艺方案设计
经过分析制定了滚压成形工艺方案，即在车床上用滚刀将管子滚压至模具型槽内成形，如图2所示。由于零件整体变形量较小，管壁厚减薄量预估不会大于0.06（按HB5800-1999规定，允许的最小壁厚为0.3），可实际加工后测量。
图2滚压结构示意图
* 主要工艺路线如下：
下料→滚压→车扩口端→去毛刺→检验
二、工艺验证
1、滚压成形
根据设计结构，设计制造了图2所示的车床专用的滚压模具和滚刀，并开展了滚压成形工艺试验。由于滚刀弧段半径要小于模具弧段，在滚压过程中需要工人手动调整滚刀与模具的贴合，受模具结构影响此过程不可视。在实际试验过程中，就出现由于贴合不好，滚压后未达到名义尺寸情况，而且尺寸精度不稳定，合格率不高。
2、成形工艺方案改进
调整滚压工艺为聚氨脂胀形工艺。相对传统凸凹金属模具冲压成形而言，聚氨脂胀形属于柔性半模成形，具有压力均匀 ，贴模效果好，成形精度高的优点，可以满足套管零件成形要求。
圖3滚压结构示意图
* 改进工艺路线：
下料→胀形→车扩口端→去毛刺→线切割→去重熔层→检验
4、改进工艺验证
根据方案设计制造了胀形模具，完成了胀形试验。 试验结果很理想，试加工6件，尺寸Φ28最终控制在公差范围内，胀形后最小壁厚0.36，所有尺寸符合设计图要求。其中，胀形尺寸是通过调整油压机压力实现的，前3个零件压力偏大，适当降低后即可加工出合格零件。
三、结论
通过开展滚压成形和聚氨脂胀形工艺研究，均可加工出合格零件，取得显著效果。其中聚氨脂胀形工艺成形精度高，加工质量稳定，且加工效率及成本均优于滚压成形，可快速形成批量生产能力。