1.2.2强力旋压
1.3旋压的特点
旋压是一种特殊的成形方法。用旋压方法可以完成各种形状旋转体的 拉深、翻边、缩口、胀形和卷边等工艺。金属旋压工艺具有节省原材料、 成本低廉、设备简单和产品质量高等优点；因此，旋压工艺在国防、化工、 冶金、电子、机械等诸方面起到了越来越大的作用，特别在火箭、导弹、 核电、宇航等有关零件的制造方面得到了很好的应用，不仅用于工业上的 锅炉封头、压力容器、储油罐的生产上，而且还用于千家万户的水壶、锅 子、餐杯、洗衣机鼓桶、灯罩等的制造之中。
2.旋压工艺参数的选择
2.2旋轮安装角
芯模轴线和旋轮轴线构成的角称为旋轮安装角。
安装角不能过大，安装角过大会使加工金属流向旋轮前面，从而
导致极粗糙的锉齿形表面。根据加工要求和加工轨迹路线，灯罩旋压 工艺选取了４５°安装角。
2.3主轴转速
提高转速，可以改变零件表面的光洁度，并提高生产效率，但主轴转速的 提高也有限制。① 受主轴最高转速和额定转速的限制，批量生产时主轴转速保 持在额定转速以内为宜。② 由于主轴转速的提高会使零件表面的温度升高，从 而改变零件表面的物理特性，所以在提高主轴转速的同时也要兼顾温升的变化， 例如铝制品加工时，主轴转速过高而产生的高温会加大产品表面的粗糙度。灯 罩旋压加工中，根据主轴性能和工艺要求选择了2500r/min。
1.概述
二是，在20世纪60~70年代出现了能单向多道次进给的、电器液压程序 控制的半自动旋压机。三是，由于电子技术的发展，于20世纪60年代后 期，国外在半自动旋压机的基础上，发展了数控和录返式旋压机。这些 设备的快速发展将旋压工艺带进了中、大批量化的生产中。 近20年来，旋压成形技术突飞猛进，高精度数控和录返旋压机不断 出现并迅速推广应用，目前正向着系列化和标准化方向发展。在许多国 家，如美国、俄罗斯、德国、日本和加拿大等国己生产出先进的标准化 程度很高的旋压设备，这些旋压设备己基本定型，旋压工艺稳定，产品 多种多样，应用范围日益广泛。 我国旋压技术的发展状况与国外先进水平相比有较大差距。但近年 来取得了较大发展，许多产品精度和性能都接近或达到了国外较先进水 平。国内许多研究所(如北航现代技术研究所、黑龙江省旋压技术研究 所、长春55所等)已经研制出了性能较好的旋压机。
1.1旋压的原理
旋压是一种综合了锻造、挤压、 拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚挤等工 艺特点的少无切削加工的先进工艺， 它是将金属筒坯、平板毛坯或预制坯 用尾顶顶紧在旋压机芯模上，由主轴 带动芯棒和坯料旋转，同时旋压轮从 毛坯一侧将材料挤压在旋转的芯模上， 使材料产生逐点连续的局部塑性变形， 在旋轮的进给运动和坯料的旋转运动 共同作用下，使局部的塑性变形逐步 地扩展到坯料的全部表面，并紧贴于 模具，从而获得各种母线形状的空心 旋转体零件。旋压工艺的加工原理如 右图所示.
C.扩径旋压
扩径旋压与缩径旋压相反，是利用旋压工具使回转体空心件或 管状毛坯进行局部直径增大的工艺方法。在旋压时根据工件扩径 程度的大小，可以分为若干道次进行。扩径旋压主要包括外芯模 扩旋和支撑滚轮扩径等。
1.2.2强力旋压
锥形件变薄旋压又称为剪切旋压，用于加工锥形、抛物线形和半球 形以及扩张形件。筒形件变薄旋压又称为挤出旋压或流动旋压，用于筒 形件和管形件的加工。变薄旋压的毛坯可用板材、预冲压成形的杯形件、 经过车削的锻件或铸件、经预成形或车削的焊接件和管材，也可直接车 制。采用热环轧毛坯可减少旋压前切削量，节约金属。坯料状态可为退 火，调质，正火等。 根据旋压方向分正旋压和反旋压。正旋压时材料的流动方向与旋轮 的运动方向相同，反旋压时材料的流动方向与工作旋轮方向相反。异形 件、筒形件一般采用正旋压，管形件一般采用反旋压。
为它直接影响到旋压力的大小和旋压精度的好坏。筒形件旋压时，减 薄率取决于旋压道次、旋轮设计和旋压机功率等因素。筒形件一次旋 压能达到的减薄率比旋压锥形件时要高一些。金属减薄率中，铝合金 可达70%~75%；钢60%~75%；钛合金（加热旋压） 60%~75% 。许 多材料在一次旋压中减薄率ｔ＝３０％～４０％，就可以保证零件的 尺寸精度要求。
图1.旋压简单示意图
图2.旋压成型实物图
1.1旋压的原理
图3.旋压成型原理
图4.旋压点成型路径
1.2旋压的分类
旋压是借助赶棒或旋轮、压头对随旋压模转动的板料或空心零件的毛坯 作进给运动并旋压，使其直径尺寸改变，逐渐成形为薄壁空心回转零件的特 殊成形工艺。 针对不同毛坯件的变形特点，旋压一般可分为普通旋压和变薄旋压两种。 在旋压过程中，改变毛坯的形状而基本不改变其壁厚者称为普通旋压；既改 变毛坯件的形状又改变壁厚者称为强力旋压。 普旋过程中毛坯的厚度基本保持不变，成型主要依靠坯料沿圆周的收缩 及沿半径方向上的伸长变形来实现，其重要特征是在成型过程中可以明显看 到坯料外径的变化。 强力旋压是在普通旋压基础上发展起来的一种近无余量加工方法，其实 质为利用旋压辊子加高压于坯料，旋转坯料借助外力沿成形模具进行局部逐 渐辗压产生塑性变形而变薄，从而得到高精度薄壁回转体零件。
双旋轮旋压机：有两个旋轮的旋压机称为双轮旋压机 三旋轮旋压机：有三个旋轮的称为三轮旋压机 多旋轮：有三个以上旋轮的称为多轮旋压机
3.旋压设备
芯模相对位置 外旋压机：旋轮从外部对工件进行旋压的旋压机 内旋压机：旋轮从内部对工件进行旋压的旋压机 按金属流动方向
正旋：金属流动方向与旋轮运动方向相同的旋压机
b.缩径旋压
缩径旋压是指将回转 体空心件或管状毛坯进行 径向的局部旋转压缩，以 使其直径缩小的工艺方法。 在缩径时，将预成形毛坯 置于夹紧装置中，并随着 主轴的旋转而旋转。旋轮 在毛坯的外部作径向进给 运动，经过一次或多次的 逐渐变形，直到获得所需 的零件形状。缩径旋压主 要包括无芯模(又称空气 模)的缩旋、内芯模的缩 旋和滚动模的缩旋等。
2.4
进给压中最重要的参数。其数值的大小对
旋压过程影响很大，与零件的尺寸精度、旋压力的大小和毛坯的减薄率都有密
切关系。旋轮的进给速度过大易引起褶皱，进给速度过小会使工件壁厚减薄，
在不起皱的前提下尽量选用大的旋轮进给速度。
2.5减薄率
在强力旋压过程中，减薄率t是变形区的一个主要工艺参数，因
旋压的优点如下：
（1）加工范围广。根据旋压机的能力可以制作大直径薄壁管材、变断面管 材、球形、椭圆形、半球形以及带有阶梯和变化壁厚的几乎所有回转体制件。 （2）材料利用率高，生产成本低，旋压设备的调整简便灵活，具有很大的 柔性，非常适合于多品种少批量生产。 （3）制品性能显著提高。旋压之后材料的组织结构与力学性能均发生变化， 抗拉强度、屈服强度和硬度都有提高。 （4）制品表面粗糙度低，尺寸公差小。旋压加工制品表面粗糙度3.2～1.6μ ｍ （5）用很小的变形力可成形很大的工件，模具简单，材质要求低。 （6）金属旋压与板材冲压相比较，金属旋压能大大简化工艺所使用的设备， 一些需要6~7次冲压的制件，旋压1次即可制造出来。 （7）在旋压过程中，由于制品坯料近似逐点变形；因此，其中任何夹渣、 裂纹、砂眼等缺陷很容易暴露出来。这样，旋压过程也附带起到对制品的检 验作用。 （8）有一些形状复杂的零件，冲压很难甚至无法完成，但却适合旋压加工。 （9）金属旋压材料适用种类广，如钢、铝、黄铜、白铜，并且能旋压钛、 钼、钨、钽、铌等难变形的金属及其合金。
Φ t＝（ｔ０－ｔmin）/ｔ０
式中，ｔ０ 为毛坯的壁厚；ｔmin为零件的最小壁厚。
3.旋压设备
3.1旋压设备分类
按变形原理
普通旋压机、强力旋压机
按主轴位置
卧式旋压机：主轴为水平方向的叫卧式旋压机 立式旋压机：主轴为垂直方向的叫立式旋压机
按旋轮个数
单旋轮旋压机：只有一个旋轮的旋压机称为单轮旋压机
旋压力较小。
专用旋压机主要承担一种或较少种类似结构的工件加工任务，象 气瓶收口机、轮毂旋压机、带轮旋压机等。
3.2专用旋压设备
a.轮毂旋压机 具有较高的自动化程度，是规模化生产线中的关键设备，能达到 每分钟生产2~4件的生产节拍。具有立式和卧式两种结构，旋轮头可 正负向较高速工作进给，在一个工步可完成粗旋和精整过程，辅助工 序少，产品质量及效率较高
1.2.1普通旋压
普通旋压主要包括缩径 旋压、扩径旋压等，可以完 成拉深、缩口、胀形、翻边 等工序。 基本加工方式有三种： 拉深旋压、缩径旋压和扩径 旋压。
a.拉深旋压
拉深旋压是指由板料旋成筒形 件或锥形件，以径向拉深为主体变 形，使得毛坯的直径减小。拉深旋 压是普通旋压中最常用、最有代表 性的一种工艺方法，也是旋轮运动 轨迹形式最多、最复杂的一种旋压 形式。在拉伸旋压过程中，平板毛 坯被尾顶装置顶住并紧靠芯模，在 旋轮力的作用下由圆弧形逐渐旋压 成杯形，接着旋轮继续作轴向进给， 毛坯的壁部被碾压，直至与芯模贴 合。变形时，毛坯与旋轮之间的接 触基本上为点接触。在旋轮的作用 下，毛坯一方面产生局部的凹陷发 生塑性变形，一方面沿旋压力的方 向发生倒伏。
金属旋压成型
1、概述
旋压技术是一项具有悠久历史的传统技术，根据文献记载，我国 远在公元前4000~公元前3500年的殷商时代，就已经采用陶轮制成陶 瓷制品，而这种制陶工艺发展到约10世纪初就孕育出了金属普通旋压 工艺。当时人们已能将金属（如银、锡和铜等）薄板旋压成各种瓶、 灌、壶和盘等容器和装饰品。直到13世纪，这种技术才传到欧洲各国。 1840年前后，旋压技术由约旦传到美国。虽然旋压工艺起步很早，但 很长时间以来，它的发展都滞后于如拉深和挤压等其他成型手段。到 20世纪中叶以后，随着工业的发展和宇航事业的开拓，普旋工艺大规 模应用于金属板料成形领域，从而促进了该工艺的研究与发展。 在二十世纪中叶以后，普通旋压有了以下三个方面的重大进展： 一是，普通旋压设备逐渐机械化与自动化，在20世纪50年代出现了模 拟手工旋压的设备，即采用液压助力器等驱动旋轮往复移动，以实现 进给和回程，因而减轻了劳动强度。
反旋：金属流动方向与旋轮运动方向相反的旋压机 正反旋：金属在旋压过程中向两个方向流动的旋压机 按旋压温度 热旋压机：能够对工件进行加热旋压的旋压机 冷旋压机：在常温下进行旋压的旋压机