在帝***第二阶段扩军备战全面铺开后，陆军成了改革面最广、变动最大的军种，其改革的核心就是要组建合成集团军。而由于刘仁军在武器装备、战法训法、编制体制等方面的巨大贡献，使得这一改革进行的比较顺利。
根据扩军计划，全军60个集团军每个军都要拥有一个装甲师（坦克500辆），其他三个机械化步兵师或摩托化步兵师都要拥有一个装甲团（坦克100辆），而且每个集团军还要拥有一个直属装甲旅（坦克200辆）。也就是说，陆军要拥有180个师属装甲团、60个装甲旅和60个整编装甲师。这样大规模的扩军，最好的办法就是派生。由此，中央战区决定，在1932年下半年至1933年中旬。将现有的各个装甲师拆分成团，将所有的装甲团都提升为装甲师，再把装甲师配属给各个集团军。并且随着新装备的下线，这些装甲师要在1933年底达到齐装满员。
由此，1932年6月，刘仁军所在的第六装甲师第四装甲团被分配给第27集团军，并被升格为装甲师——第15装甲师。20岁的刘仁俊再次得到晋升，成为了一名年轻的大校（按照新编制，所有正师级干部均为大校军衔）。
1933年，通过整编，第15装甲师已经拥有了两个装甲团、两个机械化装甲团、一个炮兵团。其中：装甲团拥有150辆坦克、机械化装甲团拥有100辆坦克和100辆装甲步兵战车、炮兵团拥有200门各式大口径自行火炮，加上师部直属部队，全师共计2万余人。
部队的主官们当然还是刘仁俊的老搭档：师参谋长唐荣、副师长杜金才、正治部主任方挺、装一团团长崔军、装二团团长徐远志、机装三团团长贾志新、机装四团团长郝东征、炮兵团团长陶自强。
近一年以来，刘仁俊基本上是三头跑。