旋壓工藝在消聲器上的應(yīng)用

賈志欣，喬潤娥，金 勇

（1.總裝備部工程兵軍代局駐武漢地區(qū)代表室，湖北 老河口 441813；2.山西利民機(jī)電有限責(zé)任公司汽配公司，山西 太谷 030812）

旋壓工藝在消聲器上的應(yīng)用

賈志欣1，喬潤娥2，金 勇1

（1.總裝備部工程兵軍代局駐武漢地區(qū)代表室，湖北 老河口 441813；2.山西利民機(jī)電有限責(zé)任公司汽配公司，山西 太谷 030812）

旋壓工藝是一種快捷、高效的連續(xù)局部塑性成形工藝，介紹了國內(nèi)外該行業(yè)的狀況，對比了傳統(tǒng)工藝的品質(zhì)隱患，從工藝的具體過程和優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

旋壓；工藝；消聲器

各種類型的消聲器都存在端蓋（圓錐體）的落料拉伸、沖孔翻邊以及端蓋與筒體的焊接工序，就傳統(tǒng)工藝而言，不僅費(fèi)工費(fèi)時，而且存在著較為嚴(yán)重的品質(zhì)隱患。具體表現(xiàn)為：

第一，端蓋在進(jìn)行拉深及沖孔翻邊時，材料始終處于受拉應(yīng)力的狀態(tài)，經(jīng)過兩到三次拉深及沖孔、翻邊后，圓錐體小頭根部材料發(fā)生變薄現(xiàn)象。

第二，端蓋與排氣管焊接后，端蓋小錐根部正好處于焊接熱影響區(qū)，材料變脆。

而消聲器在車輛行駛過程中，產(chǎn)生三維震動，承受交變載荷，端蓋小錐根部容易發(fā)生裂紋，甚至斷裂現(xiàn)象。

旋壓工藝是利用旋輪對筒體施加徑向壓力，使筒體材料發(fā)生塑性變形，加上旋輪的軸向位移與徑向位移，使筒體端部由圓柱體變?yōu)閳A錐體。而且在這個過程中，材料始終處于受壓應(yīng)力的狀態(tài)，錐體小頭根部材料變薄程度較輕，甚至?xí)霈F(xiàn)材料增厚現(xiàn)象（由1.2mm增厚至1.5mm），正好可以彌補(bǔ)環(huán)焊熱影響區(qū)的薄弱環(huán)節(jié)，旋壓后的錐體小頭根部圓角半徑大，可以大大緩解應(yīng)力集中現(xiàn)象。同時，經(jīng)過旋壓后的端蓋，在壓應(yīng)力的影響下，內(nèi)表面很粗糙（見圖4、圖5），汽車排氣氣流經(jīng)過時，氣流聲波發(fā)生干涉，使部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能，從而起到降噪的效果。此外，應(yīng)用該工藝還可以提高生產(chǎn)效率，節(jié)約原材料和人工成本，提高設(shè)備操作自動化程度，降低操作人員的勞動強(qiáng)度，綜合經(jīng)濟(jì)效益得到提高。

1 國內(nèi)外行業(yè)現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)生產(chǎn)的汽車消聲器，大多還在使用傳統(tǒng)沖壓工藝加點(diǎn)焊、環(huán)焊工藝，只有極少數(shù)汽車消聲器廠個別產(chǎn)品應(yīng)用該工藝，如天津神馳消聲器廠，山西利民機(jī)電有限責(zé)任公司等。

此外，在消聲器另一端通過旋壓工藝的改進(jìn)，可以旋出兩個臺階，其中一個臺階中增加了一個彈性鋼絲圈，使芯體管在車輛行駛過程中緩解振動產(chǎn)生的沖擊，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品品質(zhì)。

國外一些中高檔汽車上所用消聲器，也在應(yīng)用旋壓工藝，如：豐田花冠汽車消聲器，就在應(yīng)用旋壓工藝。

在旋壓設(shè)備的設(shè)計制造方面，國內(nèi)已有專業(yè)設(shè)計制造單位，到目前為止，國內(nèi)不僅可以設(shè)計制造旋壓正錐的設(shè)備，而且可以設(shè)計制造旋壓偏錐的設(shè)備，并且這些設(shè)計制造單位均為程控設(shè)備，自動化程度較高，品質(zhì)穩(wěn)定。

2 旋壓工藝的具體過程

將焊好的筒體放進(jìn)專用旋壓機(jī)的彈簧卡盤內(nèi)，按程序啟動旋鈕后，系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品所需錐度，將筒體推到合適的位置并夾緊，旋壓機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)，之后具有硬質(zhì)圓弧的旋輪從合適的位置對筒體作逐漸徑向進(jìn)給擠壓，同時旋輪做軸向位移到筒體邊緣，在這個過程中，將筒體旋壓成小于筒體原來直徑的圓柱體，然后旋輪開始進(jìn)行二次徑向進(jìn)給擠壓及軸向位移，其起始距離較第一次更近一些，具體少多少，由產(chǎn)品錐度及操作人員設(shè)定的走刀數(shù)量決定，依次有序連續(xù)進(jìn)給，被旋產(chǎn)品金屬產(chǎn)生連續(xù)局部塑性變形，便可得到消聲器筒體錐體形狀。最后一道旋壓尺寸，就是產(chǎn)品要求的與排氣管連接的尺寸（見圖1）。

圖1 旋壓過程示意圖

3 旋壓工藝的優(yōu)缺點(diǎn)

表1 詳細(xì)工藝對比表

通過新舊工藝對比，分別從成本結(jié)構(gòu)、品質(zhì)、勞動效率與勞動強(qiáng)度、設(shè)備自動化程度、人員結(jié)構(gòu)等方面，體現(xiàn)旋壓工藝的創(chuàng)新之處及優(yōu)缺點(diǎn)（以奇瑞S12消聲器為例）。詳細(xì)工藝對比見表1。

圖2 改進(jìn)前通過沖壓、環(huán)焊完成的筒體組件

圖3 改進(jìn)后旋壓工藝完成的筒體組件

圖4 沖壓件內(nèi)表面光滑

圖5 旋壓件內(nèi)表面粗糙

圖6 端蓋經(jīng)過拉深后沖孔翻邊R處變薄

圖7 新工藝旋壓錐口小端R大，沒有尖角

4 結(jié)束語

旋壓工藝是一種快捷、高效的連續(xù)局部塑性成形工藝，它與傳統(tǒng)工藝相比具有節(jié)約原材料、節(jié)能、降低成本、提高安全生產(chǎn)系數(shù)、提高產(chǎn)品品質(zhì)、提高勞動生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)。這種工藝不僅可以用于消聲器、三元催化轉(zhuǎn)化器等民用產(chǎn)品的生產(chǎn)，而且可以應(yīng)用于軍品鋼殼口部旋壓。

[1]韓英淳，金秉實(shí)，辛 華，張麗萍.汽車發(fā)動機(jī)V型皮帶輪的旋壓工藝[J].汽車工業(yè)，2006，（3）：28-29.

[2]賈 蕓.錐形件強(qiáng)力旋壓工藝及工裝設(shè)計[J].模具制造，2010，（11）：33-34.

[3]余承輝.回轉(zhuǎn)錐型罩旋壓加工工藝的研究[J].安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2005，（3）：37-39.

The Application of Spinning Craft in Muffler

JIA Zhi-xin1,QIAORun-e2,JIN Yong1
(1.GAD,Military Representatives Administration of Engineering Crops,Wuhan Office,Laohekou Hubei441813,China;2.Auto Parts Company,Shanxi Liming Electromechanical Co.,Ltd.,Taigu Shanxi030812,China)

Spinning craft is a kind of fast,efficient successive partial plastic forming technology.This paper analyzes the hidden problems of quality in its traditional process,and based on the domestic and international industry conditions,the specific process and the advantages and disadvantages of spinning are alsoanalyzed in detail.

spinning；technology；muffler;

TG376

B

1672-545X（2011）09-0100-02

2011-06-12

賈志欣（1987—），男，山西陽泉人，助理工程師，碩士學(xué)位，研究方向?yàn)閲澜?jīng)濟(jì)。