旋压工艺在消声器上的应用

贾志欣，乔润娥，金 勇

（1.总装备部工程兵军代局驻武汉地区代表室，湖北 老河口 441813；2.山西利民机电有限责任公司汽配公司，山西 太谷 030812）

旋压工艺在消声器上的应用

贾志欣1，乔润娥2，金 勇1

（1.总装备部工程兵军代局驻武汉地区代表室，湖北 老河口 441813；2.山西利民机电有限责任公司汽配公司，山西 太谷 030812）

旋压工艺是一种快捷、高效的连续局部塑性成形工艺，介绍了国内外该行业的状况，对比了传统工艺的品质隐患，从工艺的具体过程和优缺点，进行了详细的分析。

旋压；工艺；消声器

各种类型的消声器都存在端盖（圆锥体）的落料拉伸、冲孔翻边以及端盖与筒体的焊接工序，就传统工艺而言，不仅费工费时，而且存在着较为严重的品质隐患。具体表现为：

第一，端盖在进行拉深及冲孔翻边时，材料始终处于受拉应力的状态，经过两到三次拉深及冲孔、翻边后，圆锥体小头根部材料发生变薄现象。

第二，端盖与排气管焊接后，端盖小锥根部正好处于焊接热影响区，材料变脆。

而消声器在车辆行驶过程中，产生三维震动，承受交变载荷，端盖小锥根部容易发生裂纹，甚至断裂现象。

旋压工艺是利用旋轮对筒体施加径向压力，使筒体材料发生塑性变形，加上旋轮的轴向位移与径向位移，使筒体端部由圆柱体变为圆锥体。而且在这个过程中，材料始终处于受压应力的状态，锥体小头根部材料变薄程度较轻，甚至会出现材料增厚现象（由1.2mm增厚至1.5mm），正好可以弥补环焊热影响区的薄弱环节，旋压后的锥体小头根部圆角半径大，可以大大缓解应力集中现象。同时，经过旋压后的端盖，在压应力的影响下，内表面很粗糙（见图4、图5），汽车排气气流经过时，气流声波发生干涉，使部分声能转化为热能，从而起到降噪的效果。此外，应用该工艺还可以提高生产效率，节约原材料和人工成本，提高设备操作自动化程度，降低操作人员的劳动强度，综合经济效益得到提高。

1 国内外行业现状

目前，国内生产的汽车消声器，大多还在使用传统冲压工艺加点焊、环焊工艺，只有极少数汽车消声器厂个别产品应用该工艺，如天津神驰消声器厂，山西利民机电有限责任公司等。

此外，在消声器另一端通过旋压工艺的改进，可以旋出两个台阶，其中一个台阶中增加了一个弹性钢丝圈，使芯体管在车辆行驶过程中缓解振动产生的冲击，进一步提高了产品品质。

国外一些中高档汽车上所用消声器，也在应用旋压工艺，如：丰田花冠汽车消声器，就在应用旋压工艺。

在旋压设备的设计制造方面，国内已有专业设计制造单位，到目前为止，国内不仅可以设计制造旋压正锥的设备，而且可以设计制造旋压偏锥的设备，并且这些设计制造单位均为程控设备，自动化程度较高，品质稳定。

2 旋压工艺的具体过程

将焊好的筒体放进专用旋压机的弹簧卡盘内，按程序启动旋钮后，系统根据产品所需锥度，将筒体推到合适的位置并夹紧，旋压机主轴旋转，之后具有硬质圆弧的旋轮从合适的位置对筒体作逐渐径向进给挤压，同时旋轮做轴向位移到筒体边缘，在这个过程中，将筒体旋压成小于筒体原来直径的圆柱体，然后旋轮开始进行二次径向进给挤压及轴向位移，其起始距离较第一次更近一些，具体少多少，由产品锥度及操作人员设定的走刀数量决定，依次有序连续进给，被旋产品金属产生连续局部塑性变形，便可得到消声器筒体锥体形状。最后一道旋压尺寸，就是产品要求的与排气管连接的尺寸（见图1）。

图1 旋压过程示意图

3 旋压工艺的优缺点

表1 详细工艺对比表

通过新旧工艺对比，分别从成本结构、品质、劳动效率与劳动强度、设备自动化程度、人员结构等方面，体现旋压工艺的创新之处及优缺点（以奇瑞S12消声器为例）。详细工艺对比见表1。

图2 改进前通过冲压、环焊完成的筒体组件

图3 改进后旋压工艺完成的筒体组件

图4 冲压件内表面光滑

图5 旋压件内表面粗糙

图6 端盖经过拉深后冲孔翻边R处变薄

图7 新工艺旋压锥口小端R大，没有尖角

4 结束语

旋压工艺是一种快捷、高效的连续局部塑性成形工艺，它与传统工艺相比具有节约原材料、节能、降低成本、提高安全生产系数、提高产品品质、提高劳动生产率等优点。这种工艺不仅可以用于消声器、三元催化转化器等民用产品的生产，而且可以应用于军品钢壳口部旋压。

[1]韩英淳，金秉实，辛 华，张丽萍.汽车发动机V型皮带轮的旋压工艺[J].汽车工业，2006，（3）：28-29.

[2]贾 芸.锥形件强力旋压工艺及工装设计[J].模具制造，2010，（11）：33-34.

[3]余承辉.回转锥型罩旋压加工工艺的研究[J].安徽水利水电职业技术学院学报，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

贾志欣（1987—），男，山西阳泉人，助理工程师，硕士学位，研究方向为国防经济。