GB_T43479-2023金属旋压成形性能与试验方法成形性能、成形指标及通用试验规程.docx

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1、ICS25.020CCSJ32中华人民共和国国家标准GB/T434792023金属旋压成形性能与试验方法成形性能、成形指标及通用试验规程Metalspinningformabilityandtestmethods-FOrmability,formabilityindexesandgeneraltestcodeofpractice2024-07-01实施2023-12-28发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会目次前言IIl1范围12规范性引用文件13术语和定义14金属旋压成形性能指标25金属旋压成形性能试验的通用性操作步骤36试样准备37试验旋轮、芯模与尾顶48试验辅助装置与机床69试样

2、润滑与冷却710预试验711正式试验812数据采集与计算813试验报告8附录A（资料性）旋压成形技术的分类10附录B（资料性）金属旋压成形性能与材料力学性能的关系13附录C（资料性）旋压力估算公式14附录D（资料性）金属旋压成形性能试验的缺陷状态判断方法16本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国锻压标准化技术委员会(SAeTC74)提出并归口。本文件起草单位：华南理工大学、内蒙古航天红岗机械有限公司、中国机械总院集团北京机电研究所有限公司、宝山钢铁股份有

3、限公司、广州民航职业技术学院、广州光雷机电设备技术有限公司。本文件主要起草人：夏琴香、肖刚锋、杨睿智、周林、肖华、程秀全、张俊豪、陈灿、徐春雷、秦思晓、石磊、边旭阳、程思竹、周昊阳、王鼎、马倩1青、徐栋恺、郭明天、刘修苹。金属旋压成形性能与试验方法成形性能、成形指标及通用试验规程1范围本文件规定了金属材料室温旋压成形的成形性能、成形指标，并描述了性能试验的通用性操作步骤，包括试样准备，试验旋轮、芯模与尾顶准备，试验辅助装置与机床准备，试样润滑与冷却，预试验，正式试验，数据采集与计算，以及试验报告。本文件适用于金属拉深旋压、缩径旋压、剪切旋压与流动旋压等旋压成形性能的检测，也适用于金属非轴对称件

4、缩径旋压与非圆横截面件旋压等特种旋压成形性能的检测。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T8541锻压术语GB/T38959高强度钢强力旋压工艺规范3术语和定义GB/T228.1、GB/T8541和GB/T38959界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1金属旋压成形性能metalspinningformability单道次旋压成形时，金属材料不发生破坏（起皱、破裂

5、、起皮或隆起等缺陷）所能达到的变形能力，即材料在旋压成形时能够顺利成形并满足质量要求的能力。3.2极限拉深旋压系数limitdeep-drawingspinningcoefficient拉深旋压成形时，在不产生起皱或破裂的情况下，单道次旋压所能成形出的最小旋压件直径与坯料直径的比值。3.3极限半锥角Iimithalfconeangle剪切旋压成形时，在不产生起皱、起皮或破裂的情况下，单道次旋压所能成形出的旋压件母线与工件轴线的最小夹角。3.4极限减薄率limitthinningratio剪切旋压成形时在不产生起皱、起皮或破裂的情况下，流动旋压成形时在不产生起皮、破裂或隆起的情况下，坯料原始厚度

6、和单道次旋压所能成形出的最小旋压件壁厚之差与坯料原始厚度的比值。3.5极限缩口系数limitneckingcoefficient缩径旋压成形时，在不产生起皱或破裂的情况下，单道次旋压所能成形出的最小旋压件直径与坯料直径的比值。3.6极限相对偏移limitrelativeoffset偏心类非轴对称件缩径旋压成形时，在不产生起皱或破裂的情况下，单道次旋压所能成形出的旋压件轴线最大偏移量与坯料直径的比值。3.7极限倾斜角Iimitobliqueangle倾斜类非轴对称件缩径旋压成形时，在不产生起皱或破裂的情况下，单道次旋压所能成形出的旋压件轴线最大倾斜角。3.8直边面极限相对高度limitrelat

7、iveheightofstraightedgesurface直边圆角形非圆横截面件旋压成形时，在不产生起皱或破裂的情况下，旋压件所能达到的最大高度与大端面直边长度的比值。3.9圆角面极限相对高度limitrelativeheightoffilletsurface直边圆角形非圆横截面件旋压成形时，在不产生起皱或破裂的情况下，旋压件所能达到的最大高度与圆角直径的比值。3.10极限相对圆角半径limitrelativefilletradius直边圆角形非圆横截面件旋压成形时，在不产生起皱或破裂的情况下，旋压件所能达到的最小圆角半径与大端面直边长度的比值。4金属旋压成形性能指标传统旋压成形技术分类及工

8、艺示意图如附录A中图A.1、图A.2所示，特种旋压成形技术分类及工艺示意图如图A.3、图A.4所示。金属旋压成形性能与材料力学性能的关系见附录B。不同旋压成形工艺下的成形性能指标，如表1所示。表1常用的金及旋压成形性能指标序号旋压成形工艺成形性能指标1拉深旋压极限拉深旋压系数mim2缩径旋压极限缩口系数mn.lm3剪切旋压极限减薄率饰或极限半锥角im4流动旋压极限减薄率Ym5非轴对称件缩径旋压偏心类极限缩口系数mn.E、极限相对偏移量6m倾斜类极限缩口系数mn.im、极限倾斜角im6非圆横截面件旋压直边面极限相对高度H.、圆角面极限相对高度H、极限相对圆角半径R5金属旋压成形性能试验的通用性操

9、作步骤5.1 金属旋压成形性能试验宜在10C35C环境温度下进行。如有严格要求，实验室温度可控制为23*C55.2 金属旋压成形性能试验过程包含下述通用性操作步骤：a）试样准备；b）试验旋轮、芯模与尾顶；c）试验辅助装置与机床；cl）试样润滑与冷却；e）预试验：f）正式试验；g）数据采集与计算：h）试验报告。6试样准备6.1 取样1 .1.1拉深旋压、剪切旋压及非圆横截面件旋压试验的试样选取部分应避开金属板坯的料头和边缘，避开距离为10mm20mm。6 .1.2缩径旋压、流动旋压及非轴对称件缩径旋压试验的试样选取部分应避开金属管坯或筒坯两端边缘，避开距离为10mm20mm。6.2 试样制备6.

10、2.1 2.1拉深旋压、剪切旋压及非圆横截面件旋压试样采用板坯，可用冲压落料或线切割等方法制备并加工中心孔和防转孔，中心孔宜径为IOmm15mm,防转孔直径为5mm10mm,中心孔与板坯外圆同轴度不大于0.05mm,孔中心距不小于20mm;缩径旋压、流动旋压及非轴对称件缩径施压试样采用管坯或筒坯，可用棒料切削、挤压、环轧等方法制备。6.2.2 试样应平整，表面无锈、无划痕，边缘及孔缘应光滑，无裂纹、棱角、缺口和毛刺；可用5倍放大镜或通过无损检测等仪器检查确保无微裂纹等缺陷。6.2.3 试样不应使用校平机进行冷、热校形或敲打修整，且应对试样注明其热处理状态。6.2.4若对试样厚度尺寸偏差要求小于

11、0.1mm时，应在试样制备工作完成后，在拉深旋压、剪切旋压及非圆横截面件旋压的板坯试样上选取如图1所示的3个部位，在缩径旋压、流动旋压及非轴对称件缩径旋压的管坏或筒坯试样上选取周向8个测量点、轴向8个测量点测量厚度，如图2所示，并计算平均值作为试样的实测厚度，测量精确到0.0Imm.标引说明：1 成形区：2 非成形区；3 防转孔；4 中心孔；5 7测量点；1 中心孔与防转孔的孔中心距，单位为亳米（mm）。图1板坯厚度测量点b）轴向测量点标引序号说明:18测量点。图2管坯及简坯厚度测点6.2.5试样的表面粗糙度不应大于Ra3.2m.6.2.6 试样的厚度差不应大于0.1mmo6.2.7 按GB/

12、T228.1的规定测试抗拉强度，同一批试样的抗拉强度相对差值不应大于10%（相对差值为最大值与最小值之差与平均值的比值）.6.2.8试样应按具体试验要求分组、编号。6.2.9试样若暂时不用，应将其涂油防锈并妥善保存。7试验旋轮、芯模与尾顶7.1 旋轮与芯模7.1.1 根据旋压成形工艺选用对应的旋轮和芯模，如表2所示。表2旋轮和芯模的类型旋压成形工艺旋轮芯模拉深旋压标准圆弧形旋轮剪切旋压IT0碟形圆弧形旋轮缩径旋压非轴对称件缩径旋压标准圆弧形旋轮无需芯模非圆横截面件旋压异形芯模标准圆弧形旋轮表2旋轮和芯模的类型(续)旋压成形工艺旋轮芯模标引符号说明:ro旋轮圆角半径，单位为亳米(Inm);Dg旋

13、轮直径，单位为亳米(mm);a。一一旋轮成形角，单位为度();0旋轮压光角，单位为度();旋轮退出角，单位为度()；Io一一旋轮光整段长度，单位为亳米(mm)：pm一一芯模圆角半径，单位为毫米(廊)；dm芯模直径，单位为毫米(mm);a一椭球形芯模的长半轴长度，单位为亳米(mm)：b一一椭球形芯模的短半轴长度，单位为亳米(mm)。7.1.2 旋轮材料宜选用碳素工具钢、合金工具钢或轴承钢等材料，热处理后硬度宜为56HRC62HRC。7.1.3 芯模材料根据旋压件的材料和旋压成形工艺而定，不应采用与试样相同的材料，并且应保证芯模硬度不小于试样旋压后的硬度：a)在拉深旋压、缩径旋压、非轴对称件缩径旋

14、压及非圆横截面件旋压时，且坯料较软的情况下，芯模选用碳素结构钢或合金结构钢等材料，热处理后硬度应达到30HRC36HRC;b)在剪切旋压、流动旋压时，芯模选用碳素工具钢、合金工具钢或轴承钢等材料，热处理后硬度应达到56HRC62HRC。7.1.4旋轮、芯模表面轮廓面的圆角过渡应光滑，除特殊要求外，表面粗糙度不应大于Ra0.8mo7.1.5芯模和旋轮应经超声波探伤检查，不应有裂纹、夹杂等缺陷；采用目视法或着色法检查芯模和旋轮表面，不应有裂纹、折叠等缺陷。7.2 旋轮与芯模的使用要求7. 2.1旋轮与芯模在试验之前应清洗擦净，同时检查其工作表面部分，若发现划痕、擦伤或者黏结现象，应及时磨除，必要时

15、予以更换。8. 2.2将旋轮与芯模安装在试验机床上，旋轮工作面的径向跳动、旋轮端面对其安装孔轴线的垂直度、芯模工作面的径向跳动量和端面跳动量等均不应大于0.05mm。7.3 尾顶7.3.1试验应采用圆盘型或圆锥型尾顶。7.3.2在保证旋压过程中不与旋轮发生干涉的情况下，尾顶的工作面直径不应大于芯模直径减去其两倍圆角半径并留5mm10mm的余量。7.3.3尾顶的工作面与芯模轴线的垂直度不应大于0.10mm。7. 3.4尾顶的轴线和尾顶的定心孔及芯模轴线的同轴度不应大于0.05mmO8. 3.5尾顶材料采用中碳钢，热处理后硬度应达到30HRC40HRCo8试验辅助装置与机床8.1试验辅助装置9. 1.1试验所需辅助装置如