一步法封头无胎冷旋压技术工艺和设备

本文介绍了一步法半球封头无胎冷旋压技术及其工艺和设备的主要特点，从理论和实践上证明了该技术的可行性和成功经验。该项技术的成熟，填补了我国一步法封头无胎冷成形工艺的空白，必将为我国的制造业做出应有的贡献。 

　　一步法封头无胎冷旋压技术是我们所承担的“七五”计划期间的   工业性试验项目，1991年W88K-2400*20、W88K-5200*30三种类型的数控封头无胎冷旋压机，可生产封头直径从φ400mm-φ5200mm、板厚从3mm-32mm的各种尺寸形状和不同材质的封头。并且产品质量稳定，符合旋压封头标准，产品基本无开裂现象，尺寸、形状均能满足用户的要求。2001年我们生产的旋压封头销往大庆油田、大庆石化总厂、哈尔滨地区、齐齐哈尔地区等，受到了用户的好评。 

    在一步法封头无胎冷旋压技术的基础上，我们在2000年至2001年又承担了“九五”   科技攻关项目“厚壁封头温、半球封头热旋压技术   ”，在W88K-5200*30型数控封头无胎冷旋压机上，通过对板坯的予加热和辅助加热，实现了φ3200mm*36mm的封头温旋工艺成形;在W88K-1600*50型数控封头无胎热旋机上，实现了φ1600mm*25mm的封头热 旋工艺成形，并于2001年12月8日通过“厚壁封头温、热旋压技术”的项目验收。 

　　一步法封头无胎冷旋压成形技术是将圆形板坯一次装卡到旋压机上后，在微机的控制下或通过手工操作，便可   一个合格的封头产品，其工艺和设备主要特点如下： 

　　1、无胎冷旋压 

　　W88K系列封头旋压机的内胎是由一个可调节其旋转半径尺寸的成形辊代替的，如果要改变成形封头尺寸，无需换内胎，只需调节内辊（成形辊）的旋转半径即可，并且在旋压封头时不

需要对封头毛坯进行加热即可旋出合格封头。但对一些合金材料，特别是这些材料的焊缝，在冷旋压之前应当进行退火处理以应力，封头在冷旋压时不开裂。 

　　2、贴模技术 

　　板坯在冷旋压成形时，除了产生塑性变形之外，还有弹性变形。随着旋压道次的增加，弹性变形程度也在增加，以致使内支撑辊起不到支撑作用，后导致板坯开裂，W88K系列旋压机的主轴（夹持工件轴）有可升降功能，这样当旋压辊撤离时，半球封头由于板坯的弹性恢复，使得板坯离开内支撑辊，这时只要调节一下板坯的上下高度，使板坯重新贴到内支撑辊上，在旋压辊的作用下，保持板坯的小区域连续的弯曲变形，增加变形效果，封头成形。 

　　3、自动化程度高，可实现录返操作 

　　封头成形属普旋成形工艺，技术难度大。在微机的控制下，可实现连续的自动成形，或先由熟练的操作人员手工成形，再由微机实现录返操作，实现自动化操作过程。 

　　4、立式结构 

　　立式结构的主要优点是工件重心与机器夹持   重合，工件旋转时，不像卧式机床那样由于工件重心垂直于主轴夹持   而产生挠度，而有利于封头成形。 

　　5、主轴和成形辊恒功率驱动 

　　W88K系列旋压机的坯料旋转是靠主轴和成形辊共同驱动的，由于旋压作用点随半径的变化，造成主轴和成形辊转速的变化，这个问题是由液压恒功率驱动解决的。 

　　6、生产，产品质量好 

　　半球封头由于一步法封头无胎冷旋压技术是在一台设备上连续成形的，因此生产效率较高，一般几钟即可旋制一个封头，由于采取一些工艺措施，封头产品质量也相当好，基本无开裂现象，减薄率也较小，一般在10%以下。 

　　总之，一步法封头无胎冷旋压技术通过2001年的生产运行，证明此工艺方法是可行的，她的成功，半球封头填补了我国一步法封头无胎冷成形工艺的空白，必将为我国的制造业做出应有的贡献。