ICS 25.020 J 32
GB
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 specification
2021-02-01实施
2020-07-21发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T38959—2020
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
1
工艺规范参考文献
4
10 GB/T 38959—2020
前言
本标准按照GB/T1.1一2009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。 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。
1 GB/T38959—2020
高强度钢强力旋压 工艺规范
1范围
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800MPa以上的合金结构钢锥形件、筒形件强力旋压工艺，本标准不适用于热旋压工艺。
规范性引用文件
2
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
导入角
引出角
旋轮顶端圆角
旋轮顶端圆角
b）双锥面旋轮
a）圆弧旋轮
图1 圆弧旋轮、双锥面旋轮工作型面
3.2
双锥面旋轮 double-tapered surfaces roller 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
压光带
引出角
引出角
N
压光角
a）无压光角
b) 有压光角
图2两种双锥面旋轮工作型面
3.3
极限减薄率ultimatepercentageofthicknessreduction 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）。
totfmin
亚m
.(1)
to
式中： Y imx 极限减薄率，%；
旋压毛坏壁厚，单位为毫米（mm）：旋压件的最小壁厚，单位为毫米（mm）
to t fmin
3.4
半锥角 half-coneangle 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
半锥角
旋压芯模
旋压件
图3半锥角示意图
4工艺规范
4.1 工艺内容
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4。
2 GB/T38959—2020
工艺方案确定
旋压设备选择工艺参数确定旋压毛还确定工装材料及参数确定
工艺准备
毛坏预处理工艺装备调整 工艺参数设定
旋压成形
毛坏安装工艺参数调整优化工件拆卸
旋后处理
旋压件热处理
图4工艺内容
4.2工艺准备 4.2.1工艺方案确定 4.2.1.1 旋压工艺方法选择
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
板还
芯模
尾顶
旋轮2
图5剪切旋压工艺（采用板坏）
3 GB/T 38959—2020
旋轮1
预成形锥形毛坏
产品
芯模
犀顶
旋轮2
图6剪切旋压工艺（采用预成形锥形毛坏）
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 旋轮1 工件材料流动
工件
旋轮1 材料流动
旋轮运动
芯模
芯模
旋轮2
螺母
旋轮2
b) 反旋压
a) 正旋压
图7流动旋压工艺
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。
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%。
A GB/T38959—2020
表1 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
材料牌号 30CrMnSi 42CrMo 20CrMnTi 30CrNiMo 35CrMoV 40CrNiMo
极限减薄率 %
85 75 80 80 85 85
退火或正火十高温回火
等温退火
退火或正火十高温回火退火或正火+高温回火退火或正火十高温回火
表 2 工序减薄率与旋压道次的确定
工序减薄率 %
旋压道次 1次～2次 2次~3次 3次或3次以上
50 >50~75 >75
4.2.2 旋压设备选择
高强度钢强力旋压设备宜按照表3进行选择。
表3 旋压设备选择
首选设备
可选设备双旋轮强力旋压机
产品结构特点
筒形件、半锥角小于5°的锥形件
三旋轮框架式强力旋压机
双旋轮强力旋压机
半锥角大于5°的锥形件
4.2.3 工艺参数确定 4.2.3.1 旋压间隙
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)
旋轮（旋压前）
SAC
毛坏
芯模
图 8 旋压间隙示意图
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