2 旋压成形的基本方式

旋压机技术之在旋制各类薄壁剖面形状的产品时，主要是以改变板坯的形状为主，而板坯的厚度变化较小，称这一类旋压方式为普通旋压。

普通旋压的基本方式主要有：拉深旋压（拉旋）、缩径旋压（缩旋）和扩张旋压（扩旋）三种。

2.1.1拉深旋压拉深旋压是以径向拉深为主体而使毛坯（板材或预制制件）直径减小的成形工艺。

也可以说它与拉深成形相类似，但不用冲头而用芯模，不用冲模而用旋轮。

它是普通旋压中最主要和应用最广泛的成形方法。

毛坯弯曲塑性变形是它主要的变形方式。

由于是靠旋轮的运动旋制工件，所以与拉深相比其加工条件的自由度更大，能制出很复杂的回转对称体。

在旋制过程中，对旋轮运动轨迹有较高的要求。

因此，把拉深旋压的成形技术说成是掌握旋轮运动的规律并不算过分。

对于成形中的旋轮的运动轨迹控制，主要有A手动；B机械仿形；C液压仿形装置；D数控（nc或者cnc）；E录返系统（或称再学习系统）。

2.1.1.1 简单拉深旋压如上图所示是用直径为D0、厚度为t0的析坯制出内径为d（与芯模的直径相同）的圆筒形旋压件。

当D0小时只能制出短圆筒件，但是成形非常容易，只需采用简单拉深旋压即可。

D0/d称为拉深比，其值小时旋轮只需沿芯模移动一次即进行一道次拉深旋压就能成形。

为区别于多道次拉深旋压而称它为简单拉深旋压。

旋压机旋轮只应沿芯模运动以保证它与芯模的间隙C。

在实际成形中还需考虑下面几个问题。

（1）旋轮的形状通常选用直径为D、顶端圆角半径为R的圆孤状旋轮。

将上图中所示的旋轮称为标准旋轮。

（2）旋轮的进给速度通常用拖板运动的速度u0(m/min)表示，但由于在判断成形的效果时要考虑毛坯的转速，因此毛坯每转的旋轮移动量U的大小是极为重要的因素，称其为旋轮进给量。

例如在进给速度U不变的条件下，如果毛坯转速增加一倍，则旋轮相对毛坯的运动距离变为原来的1/2，这样瞬间成形量就变小了。

（3）芯模的形状在上图中的情况下芯模是圆柱形，其直径为d，端部拐角处的圆角半径为pm。

二、工艺分析1、旋压过程分析⑴劈开轮劈开轮成形分为劈开、整形二个阶段。

垂直缸快速进给，在接近零件时转为工进并压紧零件（始终保压），主轴带动上下模旋转（见图2）。

X1劈开轮沿径向快速进给，接近工件时转换为工进，当X1进给了8～10mm后，X3整形轮沿径向快速进给（此时X1停留在原地）（图2 b），接近工件时转换为工进，此时X1和X3同时工进，在速度上X3比X1稍快一点。

当X1进给到预定深度，延时0.5～1.5秒后快速退回，X3继续工进，直到零件成形（图2 c）。

图 2 劈开轮旋压过程示意图在此旋压过程中要注意的问题有：1、垂直缸在压紧工件后应始终处于保压状态下，直到零件成形，X3退回；2、X1的进给位置一定要是在毛坯的二分之一处，偏差不能大于0.1mm，否则会产生劈偏现象，造成废品；3、X1和X3工进速度的协调关系（见图3）；4、成形后槽型的回弹变形与X3的延时和X3旋轮尺寸之间的关系，当成形旋轮X3进给到位后，零件槽型部分会产生冷作硬化，角度尺寸有部分回弹现象，这时的X3旋轮的最终进给尺寸和延时量可以适当调整，最终保证角度尺寸不会超差。

在设计X3旋轮时也可以将回弹因素考虑进去，X3的旋轮夹角可以在图纸要求的尺寸上增加1°至2°，使之在旋压结束时能补充回弹量。

图3 X1与X3工进速度的协调关系注：当X1的工进速度比X3快或两者相等，都会产生如图a的效果，这时会发生已经被劈开的材料边缘部分受材料内应力的作用向X1旋轮表面靠拢，最终产生相对摩擦。

这样会在X1旋轮表面留下一圈积削，而这些积削会划伤零件表面，从而影响零件表面质量。

只有当X3的进给速度比X1的进给速度稍快一点（但不能快太多，否则到最后会产生X3成了劈开轮，X1没有起到作用的情况），由X3撑开已经被劈开的材料部分，使被劈开的材料部分不会与X1产生相对摩擦。

从而保证产品质量。

⑵折叠轮折叠轮成形分为预成形、整形二个阶段。

垂直缸快速进给，在接近零件时转为工进并压紧零件（没有保压）。

旋压成形工艺分析旋压成形工艺是一种通过金属板料在专用旋压机上的旋转运动和变截面滚动压制，而成形出一种特定形状的金属件的加工方法。

旋压成形工艺具有高效、节能、节材等优点，广泛应用于汽车、航空航天、电子、建筑等领域。

本文将从旋压成形工艺的原理、工艺参数、设备特点和应用等方面进行详细分析。

首先，旋压成形工艺的原理是通过旋压机将金属板料置于一对针轮中间，并通过控制旋压机的转速和压力，使得针轮以一定的角速度旋转，同时向板料施加压力，使得板料在针轮的作用下产生塑性变形，从而得到特定形状的金属件。

其次，旋压成形工艺的工艺参数包括旋压工序的旋压角度、旋压速度和旋压压力等。

旋压角度是指旋压过程中针轮旋转角度的大小，一般情况下，旋压角度越大，所得到的零件曲线形状越复杂。

旋压速度是指旋压过程中针轮的旋转速度，旋压速度过快容易导致金属板料的撕裂，过慢则容易产生切削。

旋压压力是指施加在针轮上的压力大小，旋压压力的大小直接影响到成形件的表面质量和几何形状的精度。

再次，旋压成形工艺的设备特点主要有以下几个方面。

首先，旋压机具有高度自动化和智能化的特点，能够实现连续运行和自动控制。

其次，旋压机具有较小的占地面积和较高的生产效率，能够满足大规模生产的需求。

此外，旋压机具有结构简单、操作方便等特点，易于实现工艺参数的调整和产品的定型。

最后，旋压成形工艺的应用主要集中在汽车、航空航天、电子、建筑等领域。

在汽车领域，旋压成形工艺可以用于制造汽车零部件，如车轮罩、车身饰条等。

在航空航天领域，旋压成形工艺可以应用于制造薄壁管件、舵面部件等。

在电子领域，旋压成形工艺可以用于制造散热器、天线等。

在建筑领域，旋压成形工艺可以应用于制造门窗框、屋顶构件等。

总之，旋压成形工艺是一种高效、节能的金属加工方法，具有广泛的应用前景。

通过分析旋压成形工艺的原理、工艺参数、设备特点和应用等方面，可以更好地了解旋压成形工艺的特点和应用领域，为相关行业的生产和技术改进提供一定的指导和参考。

旋压机技术之旋压成形的基本方式-缩径旋压旋压机技术之旋压成形的基本方式-缩径旋压就是利用旋压工具使回转体空心件或管状毛坯进行径向局部旋转压缩以减小其直径的成形方法。

缩旋过程就是将毛坯同心地夹在适当的芯模（如实芯的，组合的或无芯模）中，将需要成形的那部分露出装卡具的外面，当主轴带动毛坯旋转时，依据所采用的控制方式，使旋轮按规定的形状轨迹作往复运动，逐步地使毛坯缩径，进而得到带有腰鼓形状或封闭球的零件。

缩旋时，为了避免工件产生的起皱和破裂，根据成形前后直径之比，将过程分成若干道次或工序进行，即旋轮要作多次往复运动，依据收径比，确定每道次的进给量。

对于不同材料、不同形状成形件的具体情况，有时还需要更换几次芯模和进行中间热处理等。

必要时应在加热条件下缩旋。

在工件缩径区的壁厚，通常可出现三种情况：壁厚不变、壁厚变薄和壁厚增加。

壁厚的变化主要与缩径程序和材料性质有关。

对于空心工件的开口端进行缩旋时，也会出现上述三种情况。

根据工件的形状、材料和质量要求不同，可采用不同的生产方法。

（1）无芯模（又称空气模）的缩旋主要制成开口端直径很小、缩径量很大及端部封闭的旋压件。

典型的产品如气瓶的收径和封口成形。

1.内芯模的缩旋针对筒形毛坯一端收口而另一端尺寸不变，或者对有一定长度的管材进行中间缩径时，可采用内芯模保证成形的尺寸要求。

芯模设计时根据需要，可制成整体芯模也可制成组合芯模。

2.滚动模的缩旋对于工件尺寸很大的旋压件缩径，由于有足够的空间，可以用滚动模进行收缩旋压，滚动模在筒形毛坯的内侧起芯模的作用，要求有很好的刚度，结构上保证成形尺寸及进退、调整方便。

（2）影响旋压机工件缩旋质量的主要工艺因素如下：①主轴转速毛坯的高速旋转是缩径旋压的特点。

在选择转速时，相对壁厚较小的应选较高转速，成形时稳定性好些。

②旋轮进给量缩旋过程中的进给量通常比其他成形方法要大些，这样有转速相对应的关系。

③缩旋工艺装置设计缩旋工艺和设备的选择，由制品的形状而定。

旋压机的工作原理
旋压机的工作原理是利用机械力和压力的作用将金属材料进行成形。

其基本工作原理如下：
1. 初始状态：在旋压机的工作台上放置待加工的金属材料。

工件应选择具有一定的可塑性和可变形性的金属材料，例如铝合金、钢等。

2. 夹紧工件：工件通过夹具或夹具系统夹紧，以固定在工作台上。

3. 旋转工具：旋压机配备有旋转的工具，如旋转模具或旋转滚轮。

这些工具在操作过程中会施加外力。

4. 施加力量：旋压机启动后，旋转工具开始施加力量到工件上。

压力可以通过液压系统、气压系统或机械传动等方式产生。

5. 成形过程：旋转工具在施加的力的作用下，以旋转或滚动的方式移动在工件表面上。

工具的接触点在金属材料上产生轨迹，使材料受到压力和摩擦力的作用，从而产生塑性变形。

6. 成品产生：随着旋转工具的移动和施加的力逐渐改变金属材料的形状。

通过控制工具的运动轨迹和施加的力的大小，可以实现不同形状的成品。

成品可以是圆柱形、锥形、球形、槽形等。

7. 处理后的工件：一旦成形完成，旋压机停止运动，工件可以
通过夹具松开并取出。

根据要求，工件可能需要进行后续加工或处理，如切割、研磨、清洗等。

以上是旋压机的基本工作原理。

根据实际需要和技术要求，旋压机的结构和工作过程可能有所不同，但基本的原理是相似的。

第8章（新加章节） 其它钣金成形
本章主要是无模、数字化钣金技术介绍
• 旋压成形
• 数字化渐进成形
• 多点无模成形
一、旋压成形
旋压是将平板或空心坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随机床主轴转动的同时，用旋轮或赶棒加压于坯料，使之产生局部的塑性变形，逐点成形
普通旋压 强力旋压
1、旋压工艺分类
（1）普通旋压，改变形状而基本不改变壁厚；主要是靠改变坯料直径而成形空心旋转体工件 。

变形程度参数。

1、旋压设备及产品
高温合金发动机外壁件
旋压优点：
(1)金属变形条件好。

旋轮与金属接触近乎线或点接触，因此使用的压力小。

(2)制品范围广
(3)材料利用率高，生产成本低
(4)制品性能显著提高
(5)制品整体无缝，表面光洁度高，尺寸公差小．。

旋压成型工艺旋压成型工艺是一种常用的金属成型加工技术，它利用旋转的力量将金属板材或管材弯曲成不同形状，通常被应用于制造各种零部件、容器和设备等。

下面将从旋压成型工艺的基本原理、工艺流程、设备和应用等方面进行详细介绍。

一、基本原理旋压成型是利用机械力学和塑性变形原理，通过对金属材料进行旋转变形来实现的。

在旋压过程中，金属板或管材被夹紧在两个滚轮之间，其中一个滚轮固定不动，而另一个滚轮则通过电机带动旋转。

随着滚轮的不断转动，板材或管材逐渐被挤压和拉伸，并沿着滚轮的曲线运动，最终形成所需的几何形状。

二、工艺流程1. 材料准备：首先需要准备好所需要加工的金属板或管材，并根据设计要求切割成相应尺寸。

2. 设计模具：根据所需加工物品的形状和尺寸，设计相应的模具。

3. 夹紧材料：将金属板或管材夹紧在旋压机上，并调整好滚轮的位置和旋转速度。

4. 开始加工：启动旋压机，让滚轮开始旋转，并逐渐调整滚轮的位置和速度，使得金属板或管材逐渐弯曲成所需形状。

5. 检查质量：完成加工后，需要对成品进行检查，确保其符合设计要求和质量标准。

三、设备1. 旋压机：是实现旋压成型的核心设备，主要由底座、夹紧装置、传动系统、滚轮等组成。

根据不同的加工需求和规格，可以选择不同型号的旋压机。

2. 模具：根据不同加工物品的形状和尺寸设计相应的模具。

一般来说，模具可以分为圆锥形、球形、椭圆形等多种类型。

3. 辅助设备：如切割机、钻孔机等辅助设备可以帮助完成材料准备工作，并提高生产效率。

四、应用1. 容器制造：利用旋压成型技术可以制造各种形状的容器，如锅、盆、罐等。

2. 金属零部件：旋压成型技术可以制造各种形状的金属零部件，如轴承、齿轮、法兰等。

3. 装饰品制造：利用旋压成型技术可以制造各种形状的装饰品，如灯罩、花盆、雕塑等。

4. 工艺品制造：旋压成型技术可以制造各种形状的工艺品，如铜器、铜像等。

总之，旋压成型工艺是一种非常实用和广泛应用的金属加工技术。

关于旋压成形技术旋压是一种特殊的成形方法，是将平板或空心坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随机床主轴转动的同时，用旋轮或擀棒加压于坯料，使之产生局部的塑性变形。

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，完成零件的旋压加工。

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。

旋压成形有普通旋压和强力旋压成形两种：不改变坯料厚度，只改变坯料形状的旋压叫普通旋压成形；既改变坯料厚度,又改变坯料形状的旋压叫强力旋压成形。

强力旋压成形所需要的旋压力较大,旋压机的结构一般也较复杂。

强力旋压成形又依旋轮移动的方向与金属流动的方向，分为正旋和反旋。

旋轮移动的方向与金属流动的方向相同，叫正旋；反之，称为反旋。

同一种材料，反旋成形所需的旋压力较大。

采用哪种旋压方式成形,要依据零件的形状和工艺要求确定。

关于306所旋压技术中心306所旋压技术中心成立于2004年，3000多平方米的生产车间，现有多台先进的数控旋压设备，包括自主研发的NX60-250CNC数控模环旋压机、从西班牙引进的ZENN-120/2CNC 数控旋压机、国内研制的GENN-50PNC数控普通旋压机和从德国引进的ST56-90CNC三轮强力数控旋压机等，从内旋到外旋、从普旋到强旋，旋压成形工艺成熟。

除了旋压设备，中心还配备有多种仪器设备，如三坐标测量仪、无损探伤设备、超声波测厚仪、硬度仪以及各类机械加工设备等。

依托国家“十五”、“十一五”、“十二五”科研计划的支持，中心主要研究各种金属材料薄壁回转体零件成形技术，已成功开发了模环旋压、曲母线内旋压、超长/超薄壁筒体同步旋转张力旋压等一大批先进的旋压技术，是国内唯一一家开展模环旋压、超长/超薄壁筒体同步旋转张力旋压工艺研究的单位，内旋压工艺研究水平也处于国内领先地位。