CWAN 0134-2024 金屬封嚴(yán)環(huán)滾壓成形推 薦工藝規(guī)范

ICS25.160.20CCSJ33團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)金屬封嚴(yán)環(huán)滾壓成形推薦工藝規(guī)范RecommendedprocessspecificationforrollformingofmetalsealingringT/CWAN0134—2024 12.規(guī)范性引用文件 13.術(shù)語(yǔ)和定義 14.材料要求 15.設(shè)備及工具要求 26.滾壓成形前準(zhǔn)備 27.工藝過(guò)程 28.質(zhì)量檢驗(yàn) 5T/CWAN0134—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起本文件由中國(guó)焊接協(xié)會(huì)提出并歸口。本文件起草單位：南昌航空大學(xué)、中國(guó)航發(fā)湖南動(dòng)力機(jī)械研究所、中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究院、六安六八航空航天精密器件有限公司、UniversityofWisconsin-Madison、上海工程技術(shù)大學(xué)、重慶三峽學(xué)院、KingMongkut’sUniversityofTechnologyNorthBangkok、重慶科技大學(xué)。本文件主要起草人：姜麗紅、王冠剛、劉征、趙明杰、謝吉林、郭正華、陳玉華、徐義軍、曾達(dá)、朱宇、鄭敏、劉定、SindoKou、張?zhí)炖怼⒁⒚?、PanaritAETHAKUL、孫欽榮、馮偉、夏國(guó)峰。1T/CWAN0134—2024本文件規(guī)定了金屬密封環(huán)滾壓成形工藝規(guī)范，包括一般要求、密封環(huán)展開尺寸、密封環(huán)精度、密封環(huán)滾壓回彈控制、模具設(shè)計(jì)和工藝過(guò)程。本文件適用于厚度不超過(guò)0.5mm的超薄高溫合金帶材在滾壓機(jī)上進(jìn)行精密滾壓成形。2.規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T4340.1—2009金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第一部分：試驗(yàn)方法GB/T4863機(jī)械制造工藝基本術(shù)語(yǔ)GB/T7314—2017金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法GB/T8541鍛壓術(shù)語(yǔ)GB/T13314—2008鍛鋼冷軋工作輥通用技術(shù)條件GB/T14211機(jī)械密封試驗(yàn)方法GB/T41859—2022金屬板材精密冷彎成形工藝規(guī)范GB/T44030—2024金屬材料高溫壓縮試驗(yàn)方法GJB3318A航空用高溫合金冷軋帶材規(guī)范JB/T5109JB/T6373JB/T7712金屬板料壓彎工藝設(shè)計(jì)規(guī)范焊接金屬波紋管機(jī)械密封技術(shù)條件高溫合金熱處理T/CWAN0044—2020超薄鎳基高溫合金激光微焊接工藝規(guī)范3.術(shù)語(yǔ)和定義GB/T4863和GB/T8541界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。滾壓成形rollforming通過(guò)順序配置多道次成形軋輥，將卷材、帶材等金屬板帶不斷地進(jìn)行橫向彎曲，以制成特定截面型材的塑性加工工藝。4.材料要求4.1應(yīng)選用符合GJB3318A標(biāo)準(zhǔn)的高溫合金帶材。4.2金屬帶材的表面應(yīng)光潔、無(wú)裂紋、劃傷、氧化皮等缺陷。2T/CWAN0134—20244.3金屬帶材的厚度公差應(yīng)控制在±0.02mm以內(nèi)。5.設(shè)備及工具要求5.1滾壓成形設(shè)備5.1.1滾壓成形設(shè)備選型應(yīng)符合JB/T5109的規(guī)定。5.1.2根據(jù)所需滾壓成形的彎曲力和模具尺寸選擇相應(yīng)的滾壓成形設(shè)備。5.1.3滾壓成形設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，確保其性能穩(wěn)定、安全可靠。5.2模具5.2.1軋輥工作面尺寸應(yīng)滿足金屬封嚴(yán)環(huán)的加工精度要求，滾壓道次設(shè)置合理。5.2.2軋輥工作表面粗糙度不低于Ra0.4。5.2.3軋輥材料選用符合GB/T13314—2008標(biāo)準(zhǔn)，必須具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性和韌性，軋輥硬度不低于HRC55～63。6.滾壓成形前準(zhǔn)備6.1檢查帶材表面質(zhì)量，確保帶材邊部無(wú)毛刺，表面光潔無(wú)劃傷及折痕等缺陷。6.2操作前應(yīng)檢查滾壓成形設(shè)備軋輥、電氣系統(tǒng)等。如發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系維修人員進(jìn)行處理。6.3檢查并清潔軋輥工作表面，確保無(wú)劃痕、擦傷或粘結(jié)。6.4檢查軋輥等工裝安裝精度和間隙是否達(dá)到要求。6.5對(duì)滾壓成形設(shè)備進(jìn)行必要的調(diào)試、檢查和潤(rùn)滑。7.工藝過(guò)程7.1金屬封嚴(yán)環(huán)滾壓件展開尺寸計(jì)算7.1.1中性層圓弧半徑計(jì)算金屬帶材在滾壓彎曲過(guò)程中，在內(nèi)表面和外表面之間存在一個(gè)應(yīng)變中性層，其長(zhǎng)度等于毛坯原材料的長(zhǎng)度，如圖1。標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明:1—中性層圖1金屬帶材滾壓彎曲過(guò)程的中性層示意圖彎曲部位的中性層圓弧半徑ρ計(jì)算方法如式（1）所示：P=r+xt(1)式中:3T/CWAN0134—2024p—中性層的圓弧半徑，單位mm;r—目標(biāo)彎曲件的彎曲半徑，單位mm;t—帶材厚度，單位mm;x—中性層位移系數(shù)，其理論值可按式(2)計(jì)算：式中:λ—變薄系數(shù)，其確定方法見表1。表1變薄系數(shù)λ（單位為毫米）相對(duì)彎曲半徑r/t0.100.250.502.003.004.005.00>10.00λ0.8200.8700.9200.9600.9850.9920.9950.9987.1.2金屬封嚴(yán)環(huán)沿寬度方向展開計(jì)算圖2金屬封嚴(yán)環(huán)滾壓件沿寬度展開計(jì)算計(jì)算金屬封嚴(yán)環(huán)寬度方向上各段圓弧長(zhǎng)度，金屬封嚴(yán)環(huán)第i段圓弧的弧長(zhǎng)li按照式（3）進(jìn)行計(jì)算。li=πpiαi/180°(3)式中:pi—第i段圓弧中性層的圓弧半徑，單位mm;αi—第i段圓弧的彎曲角度，單位為度(°);li—第i段圓弧的弧長(zhǎng)，單位mm;金屬封嚴(yán)環(huán)在寬度方向上有m個(gè)直線段以及n個(gè)圓弧，如圖2所示，則所有直線段和圓弧長(zhǎng)度的累加尺寸即為封嚴(yán)環(huán)寬度方向的展開尺寸，金屬封嚴(yán)環(huán)沿寬度方向展開的總長(zhǎng)度Ld由式（4）進(jìn)行計(jì)算，Ld=Σli+ΣLj(4)式中:Ld—寬度方向展開的總長(zhǎng)度，單位mm；Lj—第j段直線段長(zhǎng)度，單位mm；4T/CWAN0134—2024金屬封嚴(yán)環(huán)沿寬度方向展開的總長(zhǎng)度Ld即為金屬帶材下料寬度尺寸。7.1.3金屬封嚴(yán)環(huán)長(zhǎng)度方向展開計(jì)算首先計(jì)算金屬封嚴(yán)環(huán)寬度方向上截面質(zhì)心M（Xm，Ym）坐標(biāo)，見圖3，基于前述計(jì)算金屬封嚴(yán)環(huán)寬度展開尺寸，以該質(zhì)心做寬度方向上截面的寬度展開圖如圖3所示。圖3金屬封嚴(yán)環(huán)滾壓件沿寬度展開示意圖則金屬封嚴(yán)環(huán)滾壓件原始帶材長(zhǎng)度L可按照公式（5）進(jìn)行計(jì)算：L=2Kπrm'(5)式中，L—封嚴(yán)環(huán)原始環(huán)料帶材長(zhǎng)度，單位mm;rm'—封嚴(yán)環(huán)原始環(huán)料帶材半徑，單位mm;K—封嚴(yán)環(huán)環(huán)料帶材經(jīng)驗(yàn)伸長(zhǎng)修正系數(shù)。其中，原始環(huán)料帶材半徑rm'可根據(jù)式（6）計(jì)算：rm'=r'+Ym(6)將式（6）帶入式（5）得金屬封嚴(yán)環(huán)滾壓件原始環(huán)料帶材長(zhǎng)度計(jì)算公示（7），L=2Kπ(r'+Ym)(7)7.2封嚴(yán)環(huán)滾壓模具設(shè)計(jì)7.2.1基于封嚴(yán)環(huán)零件尺寸及初始坯料尺寸，宜采用三向壓應(yīng)力狀態(tài)的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)尺寸按照GB/T41859—2022標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。7.3下料7.3.1排樣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)避免使彎曲線與軋制方向平行。7.3.2下料尺寸應(yīng)根據(jù)上述帶材尺寸計(jì)算。7.3.3帶材采用精密分切設(shè)備進(jìn)行分條，寬度方向公差±0.05mm，長(zhǎng)度方向公差±0.2mm。7.3.4帶材邊部毛刺清理。7.3.5滾壓件坯料表面應(yīng)光潔，無(wú)明顯的折痕及劃痕。7.4激光焊接5T/CWAN0134—20247.4.1將金屬帶材在長(zhǎng)度方向上進(jìn)行彎曲，使用專用焊接夾具，按照T/CWAN0044—2020標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行帶材激光焊接。7.5滾壓成形7.5.滾壓時(shí)，各工序應(yīng)有可靠定位，并避免影響前序已成形的形狀。7.5.2滾壓時(shí)，應(yīng)把回彈量大、需要調(diào)試修模的工序安排在后續(xù)工序。7.5.3滾壓時(shí)宜采取潤(rùn)滑措施。7.5.4在每一個(gè)滾壓道次過(guò)程中均應(yīng)避免帶材出現(xiàn)表面劃傷、撕裂、扭曲變形等缺陷。7.5.5滾壓過(guò)程中應(yīng)對(duì)環(huán)料提供必要的支撐。7.6熱處理7.6.1根據(jù)金屬封嚴(yán)環(huán)技術(shù)要求，參照J(rèn)B/T7712標(biāo)準(zhǔn)制定金屬封嚴(yán)環(huán)熱處理工藝規(guī)范。7.6.2熱處理過(guò)程中需使用必要的熱處理工裝，避免金屬封嚴(yán)環(huán)表面出現(xiàn)劃傷、擦傷、扭曲變形的缺陷。8.質(zhì)量檢驗(yàn)8.1一般要求8.1.1應(yīng)對(duì)首件滾壓件進(jìn)行檢測(cè)，首件檢測(cè)合格后，方可進(jìn)行批量滾壓加工。8.1.2批量滾壓時(shí)，根據(jù)使用方要求對(duì)滾壓件進(jìn)行抽檢或全檢。8.2外觀及尺寸檢驗(yàn)8.2.1封嚴(yán)環(huán)滾壓件表面應(yīng)無(wú)擦傷、劃痕、裂紋、折痕等缺陷。8.2.2根據(jù)圖紙技術(shù)要求對(duì)封嚴(yán)環(huán)滾壓件形狀尺寸進(jìn)行逐一檢測(cè)。8.3密封性檢驗(yàn)8.3.1根據(jù)封嚴(yán)環(huán)技術(shù)要求及GB/T14211標(biāo)準(zhǔn)對(duì)金屬封嚴(yán)