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AZ31镁合金筒形件旋压技术研究的开题报告一、研究背景AZ31镁合金是一种重要的轻金属材料，具有密度低、强度高、刚性好、耐腐蚀、导热性能好等特点，广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等领域。
在这些领域中， AZ31 镁合金的筒形件是一种常见的零件类型，例如气缸、油箱、管道、泵体等。
这些筒形件的加工形式多种多样，其中旋压是一种高效的成型工艺，可大幅度节约工艺成本和时间，适用于批量生产。
因此，研究 AZ31 镁合金筒形件旋压工艺具有重要的工程应用价值和经济意义。
二、研究内容本次研究旨在探讨 AZ31 镁合金筒形件旋压加工工艺中的关键技术和优化方法。
具体研究内容包括：1. AZ31 镁合金的材料特性分析：对 AZ31 镁合金的强度、延展性、韧性、硬度、热性能等进行性能测试和分析，为后续旋压加工提供材料基础数据。
2. 旋压加工工艺研究：针对 AZ31 镁合金筒形件的形状、厚度和孔径等特点，研究旋压工艺中的角度、速度、力度、模具设计和刀具选型等关键技术，分析材料形变过程和机理，探讨镁合金筒形件旋压加工中的变形和破坏机制。
3. 优化设计和应用：根据研究结果，提出 AZ31 镁合金筒形件旋压加工的优化设计方案，探究加工工艺参数对成形质量的影响，探讨筒形件表面质量、残余应力、损伤性能等关键性能指标，并应用于实际生产中。
三、研究意义AZ31 镁合金筒形件旋压技术的研究对于扩大 AZ31 镁合金应用领域、提高生产效率和降低成本具有重要意义。
随着环保和节能的要求日益增强，以 AZ31 镁合金筒形件为代表的轻量化零件更加受到重视，旋压加工技术具有广阔的应用前景。
本次研究将为AZ31 镁合金筒形件旋压工艺提供技术支持和基础数据，推动 AZ31 镁合金的应用和发展。
旋压设备及工艺技术的应用与发展旋压设备及工艺技术的应用与发展徐恒秋,樊桂森,张锐,张雷,王维臣(长春设备工艺研究所,吉林长春130012)摘要:介绍了旋压设备及工艺的分类,旋压技术的研究现状,重点阐述了几种成型旋压机和成形产品,对今后研究的发展方向进行了探讨.旋压工艺作为塑性加工的一个重要分支,具有柔性好,成本低等优点,适合加工多种金属材料,是一种经济,快速成形薄壁回转体零件的方法.不仅在兵器,航空,航天,民用等金属精密加工技术领域占有重要地位,而且在化工,机械制造,电子及轻工业等领域也得到了广泛应用.关键词:旋压技术;旋压机;旋压工艺;塑性加工中图分类号:TG301文献标识码:A旋压是用于成形薄壁回转体零件的一种金属压力加工方法.他是借助旋轮或杆棒等工具作进给动力,加压与随芯模沿同一轴线旋转金属毛坯,使其产生连续的局部塑性变形而成为所需的空心回转体零件(图1)[1l旋压工艺作为塑性加工的一个重要分支,具有柔性好,成本低等优点,适合加工多种金属材料,是一种经济,快速成形薄壁回转体零件的方法.不仅在兵器,航空,航天,民用等金属精密加工技术领域占有图1旋压加工示意图重要地位,而且在化工,机械制造,电子及轻工业等领域也得到了广泛应用.1旋压技术概述1.1旋压特点旋压有如下显着特点:1)在旋压过程中,旋轮(或钢球)对坯料逐点压下,单位压力可达2500～3500N/mm,适于加工高强度难变形材料,而且,所需总变形力较小,从而使功率消耗降低;2)坯料的金属晶粒在变形力的作用下,沿变形区滑移面错移;3)强力旋压可使制品达到较高的尺寸精度和表面光洁度;4)制品范围广;5)同一台旋压机可进行旋压,接缝,卷边,缩颈,精整等加工,因而可生产多种产品;6)坯料来源广,可采用空心的冲压件,挤压件,铸件,焊接件,机加工的锻件和轧制件以及圆板作坯料;7)旋压是一种少无切削工艺,因此,材料利用率高,省工时,成本低].1.2旋压设备的分类1)按成形特性分:普通旋压;强力旋压;与其他加工工艺联合旋压;2)按运动方式分:主轴旋转,旋轮轴向及径向移动;主轴旋转及轴向移动,旋轮径向移动;主轴移动,旋轮旋转;主轴旋转,旋轮摆动;3)按旋轮数量分:单轮;双轮(其中又分为鞍座式和框架式);三轮,其中又分均匀和不均匀(不均匀中又分为浮动框架式非浮动框架式);多轮;4)按旋轮控制方式分:手工操作;机械传动式;液压半自动式;录返控制式;数字控制式(NC或CNC);5)按旋压温度: 冷旋压;热旋压.2旋压技术的现状金属旋压是具有悠久历史的工艺技术,而强力旋压却是上世纪5O年代以后国外在此基础上迅速发展起来的.目前,国外旋压技术已趋成熟完善的发展阶段,不论在其工艺研究,设备设计和制造,还是理论研究和应用等方面都有很大的发展.国内近几年来旋压成形设备制造技术也取得了突破性进展,一些旋压成形装备已达到或接近国外先进水平.实现了系列化,数控化.例如:长春设备工艺研究所在高精度数控设备方面,为航天,兵器, 核工业,机械,轻工业等行业研制生产了单旋轮,双旋轮,三旋轮40余台各类旋压机;还研制出全功能数控两轮,三轮,热收口旋压机以及数控内旋压机, 已全部应用到实际生产中,并有3台旋压机出口国外,取得了良好的经济效益和社会效益.目前制造的旋压机形成了系列化,标准化,模块化的产品.旋压机的设计和制造通过了ISO2OOO国军标质量体系认证.下面介绍几种成型的旋压机和产品.2.1QX62双轮强力旋压机Qx62双轮强力旋压机具有结构紧凑,刚性高,重载,型号全等特点,可实现PLC及CNC方式的自动操作.通过配马达可实现旋轮预旋转功能,根据需求还可实现自动上,下料功能.‘6?《新技术新工艺》?综述2007年第2期旋压机通过剪切旋压工艺,可旋制锥形件,曲母线型件以及复合型零件.主要旋制各种型号的药型罩,整流罩,喷管,战斗部壳体等军品零件,同时也可旋制车辆制动缸,轮辐,轮辋等零件.适用于加工碳钢,合金钢,有色金属及其合金材料.用此类旋压机制造的产品(图2～图5),其中药型罩由退火的紫铜板旋制,其全锥角,双锥角和内锥顶直径均由芯模保证,严格控制壁厚公差等(图2), 并且通过旋压和冲压的工艺结合研制成功了w形多基药型罩J(图3).无内胎板材车轮的钢制轮辐(图4),采用平板毛坯直接旋制,最大减薄率达到50左右,车轮的精度,轻量化,可靠性都得到了提高,节省能源消耗, 它的成功制造填补了国内空白,可以代替进口,满足等强度轮辐生产的要求].龟圆■图2药型罩图3W形锥形件图4钢制轮辐制动缸(图5左1)采用10号钢板,旋压缸体的内表面粗糙度0.4m,内径为356十.mm,圆柱度为0.089mm.封底式制动缸结构合理,作用可靠,具有总量轻,精度高,耐磨性好,检修周期长,制造和检修工作量小等明显优点].巷口譬童图5强旋筒形件及整流罩2.2RXP一406CNC热旋压收口机RXP一406CNC热旋压收口机是一种带有加热功能的CNG气瓶收口旋压机,适用于热成形管材或带底筒状空心半成形件作毛坯的高压气瓶,灭火器瓶等壳体的封底及收口加工.可加工钢,铝合金, 难加工材料.RXP-406NC热旋压收口机工作能力:最大加工长度2500mm;最大加工钢件壁厚18mm;加工直径范围273mm～406mm(不考虑经济性,最小可加工219mm的气瓶).生产的零件如325mm×4mm铝瓶(50L,90L)2端收口(图5),273mm×8mm,267mm×7mm钢瓶封底与收口(图6),29Omm×7mm铝筒的缩颈『6].还有低阻航弹弹体,用管坯经旋压直接成形,具有金属流线合理,弹体无焊缝且质量好,工艺流程短,生产效率高及省材等优点『7].图6两端缩口铝瓶图7热旋压零件2.3QX63CNC三轮旋压机QX63CNC三轮旋压机主要加工简形零件,还可加工小锥角及曲母线的薄壁回转体零件.该机床纵向伺服进给系统采用伺服电机驱动滚珠丝杠进行闭环传动,3个横向伺服进给系统采用电液伺服系统闭环控制,经过优化设计,提高了该系统的刚度,精度及稳定性.旋轮头采用双支承结构, 提高了刚度.主传动采用交流变频无级调速系统,三级机械变速,扩大恒功率加工范围.成型零件如导弹蒙皮(图8),材料20钢,毛坯采用机加成形图(8右1).2.4NX63CNC内旋压机QX63CNC内旋压机具有内旋压和模环旋压2种功能,适合于长简形零件的内旋压,也能加工较短的一些零件,可以旋制出带内凸端框和多个内加强筋零件以及带外加强筋的零件.该机工作能力:内旋压时,工件外径360mm～6()()mm,工件长度2000mm;模环旋压时,工件外径5l0mm~570mm,工件长度1000mm,加工毛坯壁厚15mmL9].图8蒙皮图9导弹壳体设备检测精度(吉林省计量科学研究院测试):横向定位精度0.015mm;重复定位精度0.010 mm;纵向定位精度0.015mm;重复定位精度0.006 mm;主轴径向跳动0.010mm;主轴端面跳动0.010mm.加工的零件如导弹壳体(图9),材料为LF6,采用内旋压时表面粗糙度提高.2.5QX5O钢球旋压机采用立式3梁4柱结构.主轴具有变频无级调速功能,并经编码器,数显表同步指示,滑体运动速度由光栅尺反馈,数显表指示.芯模通过连接板或《新技术新工艺》?综述2007年第2期?7?3爪卡盘与十字轴式万向联轴器相联,以确保高精度动态精度.该旋压机主要用于高温合金,碳钢,不锈钢等材料的高精度特薄壁管加工.该机具有操作方便,可靠性好,刚性大,精度高等特点.该机工作能力:工件直径15～110mm;最大长度为正旋850mm,反旋1000mm;最薄壁厚0.15mm左右;外表面粗糙度R0.8m;壁厚差为壁厚0.5mm以下时±0.01mm,壁厚0.5mm以上时5%;轴向最大旋压力I50kN.成型零件如高精度特薄壁管(图10),工件壁厚差0.01mm;毛坯壁厚在1.O～1.15mm时,工件内径~D26.58~27.18mm,工件壁厚0.15～O.16mm, 工件外表面粗糙度R0.06～0.12g.m,内表面粗糙度R0.39～O.55g.m;毛坯壁厚在0.96～1.49mm 时,工件内径097.87mm,工件壁厚0.18～0.22 mm,工件外表面粗糙度R0.06～0.12肚m,内表面粗糙度R0.39～O.55ml_1.2.6PX61普通旋压机主要旋压壁厚不变或少许变化的锥形,筒形,曲母线形等特殊形状的零件,如灯具,乐器,洗衣机部件,电气器件等,适用于碳钢,合金钢,不锈钢,有色金属及其他合金材料的加工.采用单旋轮旋压,主旋轮架除可以作纵向和横向移动外,还可旋转调整旋轮攻角.该机设有切边装置,整形装置和反靠装置,用于拉深,缩径,扩径以及翻边,卷边,压筋,修剪和光整等旋压方式.llI图1O高精度特薄壁管图11普旋件该机可实现录返,数控等多种控制方式.也可根据用户需要配置为双轮旋压机或增加自动上,下料装置.成型零件如3500W灯具反光器(图11左3),与冲压相比合格率由66提高到98,反光率增加14;CZ-2E铌合金喷管(图11右后2),由4O2mm～420mm×3mm的圆坯料,经五道普旋为预成形件(图11左后1),然后一道强旋成形,其壁厚差小于士0.03mm_1妇;PM一10采样头上部壳体(图11右前2),材料为纯铝,采用双圆弧形摆动模板进行多道次旋压成形_1.3结语旋压加工有着高度的柔性和产品质量高等成形?8?特点,在航空航天,武器和民品等领域得到了越来越广泛的应用.未来的旋压设备工艺方向发展是:1)应用计算机技术优化设计参数,由部件优化初步扩到整机优化;应用有限元分析主要构件强度与刚度,保证整机可靠性和经济性.2)旋压机设计规范化,系列化,标准化;旋压机制造工艺研究及制定标准化工艺规程,确保旋压机的精度,性能.3)采用有限元对成形件进行模拟分析,发展旋压的成形工艺理论,为成形优化工艺参数,节省能源.4)收集国内外旋压成形工艺,形成专家系统,用于指导加工件的旋压工艺.[参考文献][1]陈适先,贾文铎,等.强力旋压工艺与设备[M].北京: 国防工业出版社,1986.E2]王成和,刘克璋,等.旋压技术[M].北京:机械工业出版社,1986.Es]张锐,王大力,等.w形多基药型罩成形技术Ec].全国第十届旋压技术交流大会论文汇编,2005.[4]马世成,王大力,等.QX62—400CNC轮辐旋压机Ec].全国第九届旋压技术交流大会论文汇编,2002.E53马世成,樊桂森,等.制动缸体旋压工艺研究Ec].第七届全国旋压技术交流会论文汇编,1996.[6]贾建才,陈占民,等.RXP一406热旋压机简介与旋压Ec]. 全国第十届旋压技术交流大会论文汇编,2005.[7]万胜荻,王维臣,等.低阻航弹弹体整体旋压成形的金属变形分析与力学解析Ec].东北三省第二届锻压学术年会论文集,1988.[8]王维臣,万胜荻,等.低阻航弹弹体整体热旋压成形模拟实验研究Ec].东北三省第二届锻压学术年会论文集,1988.[9]孙陆,赵忠祺,等.NX63—250CNC内旋压机研制Ec].全国第十届旋压技术交流大会论文汇编,2005.[10]樊桂森,陈占民,等.XYG15-110立式滚珠旋压机的研制Ec].全国第九届旋压技术交流大会论文汇编,2002. [11]樊桂森,郭全江,等.PNC一690型录返式数控旋压机的研制Ec].第八届全国旋压技术交流会论文汇编,1999. [12]樊桂森,郭全江,等.采用双圆弧形模板复合旋压异形壳体件的探讨Ec].全国第十届旋压技术交流大会论文汇编,2005.作者简介:徐恒秋(1978一),硕士研究生,从事材料成形,旋压设备与工艺研究.收稿日期:2006年1O月5日责任编辑吕德龙《新技术新工艺》?综述2007年第2期。
旋压轮毂制造过程
旋压轮毂是指利用金属板材经过多次冷压成型、成形而成的轮毂。
旋压轮毂生产过程分为以下几个步骤：
1. 制备原材料
旋压轮毂的原材料一般为钢板或铝板，生产前要对原材料进行切割、修整等加工处理，以确保原材料符合生产要求。
2. 压花成形
将原材料经过预处理后，放入轮毂成形机进行轮毂成形的第一步——压花成形。
将金属板材置于旋压成形机上，利用压力和模具对金属板材进行加工，使得轮毂表层产生纹路、沟槽等花纹，增加轮毂的美观度和摩擦力。
3. 半成型
经过压花成形后，轮毂表面产生了纹路和凹凸不平的情况。
此时需要进行半成型，通过特殊的金属加工工艺，使轮毂表面趋于光滑，易于后续的成型处理。
4. 旋压成型
经过半成型，金属板材经旋转并不断受力变形，最终形成圆周不一的几何形状。
整个过程需要调整旋转速度、压力大小等加工参数，以确保各部位成形程度统一。
5. 车削、磨削
经过旋压成型后，对于一些工艺要求较高的轮毂，还需要进行车削和磨削。
这是为了削除成品表面缺陷，提高表面质量和尺寸精度。
6. 轮毂裁剪
最后，将成型好的轮毂裁剪成合适的尺寸和形状，以便更好地适应不同车型和车辆行驶条件。
在整个旋压轮毂的制造过程中，需要严格控制各个制造工序的质量，以确保轮毂的强度、耐久性、质量等组合指标符合要求。
同时要选用合适的金属材料、采用高效率的机器设备，进一步提高轮毂的质量和生产效率。
封头冷旋压工艺
1、旋压机应由专人操作，旋压封头前应检查旋压机设备，液压部件、旋转台、旋压滚轮的动作应正常，润滑系统及液压系统运转正常，旋压机周围场地清洁无障碍物。
2、在压鼓机上按照封头形状从顶部中心开始造鼓，并用样板随时检查造鼓形状，误差应符合图纸或标准的要求。
3、按照产品图纸或调度卡选择合适的旋压滚轮，滚轮安装后空车运转旋压机，正常后将已经造鼓的坯料装上旋压机，试车旋转找正坯料中心，确认固定牢实后，调整旋压滚轮的位置和角度，并将造鼓后待旋压的坯料移动至旋压滚沦位置，使滚轮与造鼓边缘部位正好接触。
4、由下而上从造鼓边缘开始旋制封头转角曲面，旋制时应逐步施加滚轮压力，使被旋封头缓慢变形，防止产生较深的旋痕或造成局部减薄超过允许范围，使被旋封头逐步成型到图纸或标准要求的形状。
旋制过程中随时用样板检查形状，误差应符合图纸或标准的要求。
5、普通低合金钢封头在旋压之前应对材料进行退火软化，旋压完成后应进行消除应力热处理，对于厚度较大或强度较高的钢材，旋压过程中应根据需要进行中间退火，消除材料的冷作硬化，防止产生裂纹。
消除应力热处理和软化退火处理的具体要求见热处理通用工艺。
6、旋压完成的封头如有表面缺陷，应按要求进行修复。
封头修复的要求见封头修复工艺。
7、每件封头或规格相同的每批封头的旋压规范参数都应做纪录，并由检验部门存档。
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旋压科技名词定义中文名称：旋压英文名称：spinning定义：一种成形金属空心回转体件的工艺方法。
在坯料随模具旋转或旋压工具绕坯料旋转中，旋压工具与坯料相对进给，从而使坯料受压并产生连续、逐点的变形。
包含普通旋压和变薄旋压(即强力旋压)。
所属学科：机械工程（一级学科）；锻压（二级学科）；旋压（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布旋压xuanya旋压spining板坯与芯模共同旋转，由辊轮进给并施加压力，使板坯紧贴芯模逐点局部变形的冲压成形工艺（见图[旋压原理]）。
旋压可制造各种轴对称旋转体零件，如扬声器、弹体、高压容器封头、铜锣；也可用于气瓶收口、筒坯成形等。
旋压的特点是：用很小的变形力可成形很大的工件；使用设备比较简单，中小尺寸的薄板件可用普通车床旋压；模具简单，只需要一块芯模，材质要求低。
旋压适用于小批生产,因其只能加工旋转体零件,局限性较大，生产率低。
旋压可用专门机械，采用仿形旋压和数字控制旋压。
在旋压成形的同时使板厚减薄的工艺称为变薄旋压,又称强力旋压,多用于加工锥形件、薄壁的管形件等，也可用以旋压大直径的深筒，再剖开后制成平板。
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。
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。
旋压加工的优点是设备和模具都比较简单（没有专用的旋压机时可用车床代替），除可成形如圆筒形、锥形、抛物面形成或其它各种曲线构成的旋转体外，还可加工相当复杂形状的旋转体零件。
缺点是生产率较低，劳动强度较大，比较适用于试制和小批量生产。
随着飞机、火箭和导弹的生产需要，在普通旋压的基础上，又发展了变薄旋压（也称强力旋压）。
旋压机旋压机设备功能该设备分液压自动型和手动型两种形式，可以适用于厚度14毫米以内钢板的旋压，也适用于不锈钢、铝和其他金属的一次旋压成形。
高强度、高精度的突变壁厚锥形件强力旋压是适应航空、航天和兵器工业的发展需要而出现的一种新工艺。了解和掌握突变壁厚锥形件强力旋压成形机理及规律是研究和发展该技术迫切需要解决的关键问题。本文以弹塑性力学为基础，将试验研究和有限元模拟技术相结合，研究了突变壁厚锥形件强力旋压的变形机理和规律。主要研究内容和结果如下： 基于弹塑性显式有限元平台ABAUQS／Explicit，建立了既符合实际又兼顾计算精度和效率的突变壁厚锥形件强力旋压的三维弹塑性动态显式有限元模型。该模型的建立，为研究突变壁厚锥形件强力旋压成形机理及工艺参数对其成形过程的影响规律奠定了基础。 基于上述模型，研究获得了突变壁厚锥形件强力旋压过程中应力和应变的分布与变化特征：旋轮作用区是典型的三向压应力状态；除旋轮作用区外，其余区域沿圆周方向均受拉应力；在法线方向，已成形区和未成形区都受到压应力作用。旋轮前方母线方向的压应变近似呈环形，应变值逐渐减小；旋轮作用区出现一个周向拉应变环，该区域的拉应变值在成形薄壁区过程中逐渐减小，而在成形厚壁区过程中先增大后减小：旋轮前方存在一个法向拉应变环，随成形进程，该区域的拉应变值先增大后减小。 进而研究获得了旋轮圆角半径和坯料半锥角对突变壁厚锥形件强力旋压成形的影响规律：随着随旋轮圆角半径的增加，在旋轮作用区产生的压应变环带的宽度增加，其应变值增加，有利于突变壁厚锥形件旋压过程中厚壁区金属的填充。随着坯料半锥角的增加，薄壁区的母线方向的拉应变值逐渐减小，而厚壁区母线方向的压应变值增加；已成形区产生法向压应变的区域和压应变的值都在增加。因此，初始半锥角的增加对突变壁厚锥形件强力旋压成形是有利的。 在突变壁厚锥形件强力旋压成形过程中的应力应变分布规律和旋轮圆角半径和坯料半锥角对突变壁厚锥形件强力旋压成形的影响规律的研究基础上，设计制造了相应的模具，进行了相应的工艺试验，得到了填充质量良好的突变壁厚锥形件强力旋压样件。 通过对德国LEICO公司的考察以及对其他国外公司的技术交流，对旋压技术在车轮行业的新发展作了介绍，从一个侧面反映了国外旋压技术的发展。随着我国高速公路和高速汽车的飞速发展，给车轮带来了新的机遇和挑战，如何实现车轮的轻量化、可靠性、高精度是摆在车轮行业面前的技术难题。为此，中国汽车工程学会车轮委员会于2001年3月组团去德国LEICO公司等国外企业进行了考察，结合我厂在国产化旋压机的进程中与其它国外公司的技术交流，就旋压技术在车轮行业的新发展总结如下。
1 旋压技术在钢质车轮新发展： 在欧洲高速公路上奔驰的载重汽车和客车中，已很难再见到有内胎型钢车轮，几乎都是无内胎板材车轮，这点与我国恰好相反。
传统的型钢车轮轮辋，其原材料形状是由钢厂轧成的，再由车轮制造商通过卷园、焊接、扩整等工序加工而成。这种工艺效率高、精度低。80年代二汽从德国引进了型钢轮辋旋压机，利用板材卷圆焊接后再旋压成型钢轮辋。这种工艺精度高、效率低，不适应大批量生产。目前型钢轮辋旋压随着这类产品的淘汰趋势而逐步消失。
传统的无内胎板材车轮都是通过滚压成型的，但不能实现等强度要求。在考察了德国HAYES-LEMMERZ、意大利GIANETTI和荷兰FONTIJNE等车轮公司后，结论是相同的，滚形是主流。尽管一些资料介绍有板材轮辋采取单滚或双滚旋压成型的例子，虽然能实现等强度变截面要求，但效率太低，不能适应大批量生产要求，使其应用受到限制。德国LEICO、西班牙DENN公司推出了一种适应大批量生产的旋压-滚形工艺生产轮辋，既能实现等强度要求，又能适应大批量生产。如上图:轮辋槽底和轮缘受力较大的部位厚，其它受力较小的部位薄。以7J×17轮辋为例，原材料厚度4.5MM，旋压后降至2.7MM，重量节约1KG。汽车质量每减轻100KG，就意味着汽车百公里节油0.2~0.4升，以每辆车5只轮子计减轻重量5KG，汽车百公里节油10~20毫升。
旋压车轮的钢材也有较大变化，由于材料强度的差异，我们采取了加厚原材料的方法来达到相同的疲劳寿命要求，结果同规格一只8.25×22.5车轮重量比法国米其林车轮增加3KG，在最近我厂所做的对比试验中，我们产品的寿命只是米其林车轮的一半。在车轮选材用材以及我国轧钢工业与国外先进厂家存在差距。见下表：
中、法常用旋压车轮材料对比表 >国家 材料牌号 >抗拉强度（MPa） 相当钢号
中国 08 275 ~ 410 B330（宝钢） 10 335 ~ 470 B380（宝钢）
法国 RST37-2 370 ~ 480 B380（宝钢） ST44-2 430 ~ 540 B440（宝钢） ST52-3 490 ~ 600 B510（宝钢） 2 旋压技术在铝质车轮新发展：
国内铝质车轮都是压铸后经机加工而成，产品集中在轿车车轮。国外17英寸以下轿车铝轮的生产以锻坯或坯经旋压成型已成为主流。近几年国外用锻造、旋压工艺制造了22.5英寸载重汽车无内胎车轮，以其造型美观、重量轻、强度高成为钢轮的强劲竞争点。以美国ALCOA 公司为代表，如图1： 图1 ALCOA 公司无内胎车轮 近几年，一种新型结构的FULL-FACE车轮领导了轻型车轮造型潮流，它改变了传统车轮轮辋和轮辐的焊接位置，使外形更美观，受力更科学。铝轮和钢轮都有这种形式。工艺简图2：
图2 工艺简图 3 轮辐旋压设备新发展：
3.1 设备吨位趋大 在德国和意大利的车轮工厂看到正在使用中的LEICO旋压机，体积大、功率大、吨位大、效率高，且都是三旋轮120度均布，前后纵梁框架封闭结构。如图3： 图3 LEICO旋压机 而我国正在使用的从国外引进的4台轮辐旋压机都是两旋轮布置，开式结构，相比之下显得很苗细，强度不足，结构也相对简单。主要技术参数比较如下：
旋压机参数比较表 最大毛坯厚度(MM) 主电机功率(KW) 液压电机功率(KM) 纵向推力(KN) 横向推力(KN) 生产率(件/分钟) 总重量(T) 旋轮数
原国内引进600型旋压机 15 150~185 60 300~350 200~270 1 22 2 LEICO ST265型旋压机 18 258 113 667 400 2 65 3
3.2 主轴电机结构： LEICO公司已全部采用交流伺服电机变频调速控制，电机体积小、功率大，功率的余量较大，保险系数大，提高生产效率，在使用原材料强度相对提高一个或二个牌号的情况下，效率仍提高一倍。取代了体积较大的直流电机，省去了直流电机的大型驱动柜。 3.3 旋轮布置方式： 国内使用的轮辐旋压机都是两轮布置，旋轮轴心线与横向夹角成15度，如下图4：
图4 旋轮布置方式 这种形式的布置使旋轮承受先拉后推的交变扭力，旋轮螺栓易断。国外三旋轮轮辐旋压机采用整体框架、120度均布，旋轮轴心线与纵向夹角成15度布置，如上图右。这种形式的布置使旋轮只承受推力形成的扭力，改善了旋轮螺栓的受力状态，不易断螺栓。
4 机器人上下料 在德国、意大利的轮辐生产线上，旋压机都采用机器人自动上下料。机器人可以实现旋转、伸缩、夹持功能，上料时机器人直接夹持毛坯套在尾顶的定位销上，下料时机器人夹持工件放到下一个工位上，可以实现与冲压设备连线、同步节拍生产。如图5所示：
图5 机器人自动上下料 5 控制系统
普遍采用西门子840DE控制系统，经过二次开发的KNOW-HOW编程技术，可以实现旋轮每个位置的计算机仿真模拟以及屏幕监控旋轮位置，对于轮辐，三旋轮一道次旋压成型，三个旋轮有一定错距，且圆角各不相同，最后一道滚轮圆角最小。如图6所示： 图6 三个旋轮圆角示意图 总之，通过与国外同行的技术交流，我们开阔了视野，增长了见识， 同时也找到了我们的差距,过去我国车轮行业旋压工艺的应用与旋压设备研制脱节，而一些设备制造厂又缺乏对旋压工艺研究，更缺乏车轮旋压的计算机编程技术研究，而LEICO公司把研究工艺和做设备结合起来，这是比竞争对手的高明之处。入世后车轮行业迎来了新的发展机遇，旋压车轮更显生机，车轮行业呼唤中国的LEICO。由于我们考察范围的局限，对国外旋压技术的发展不能全面了解，以上是针对我们对车轮旋压的实践与国外公司的对照，寻找的一些认识和体会，不当之处请专家批评指教！(end) 兵器工业集团长春设备工艺研究所旋压技术取得新成果 2009年07月06日 15:10国资委网站【大 中 小】 【打印】 0位网友发表评论
中国兵器工业集团长春设备工艺研究所在深入学习实践科学发展观活动过程中，旋压技术领域又取得新成果。经过该所科研人员一年多的努力，三旋轮卧式数控强力旋压机设备启运。该设备将运往天津港[11.83 0.00%]口，装船交付国外客户。
去年3月，该所经过精心准备，在多家竞标单位中，以技术和价格优势中标，与西安航天动力[14.50 -4.73%]机械厂签订了《三轮强力旋压机研制合同》。 一年来，该所旋压技术研究室的科研人员通过认真学习、消化吸收国内外旋压领域先进技术经验，克服重重困难，大胆引进先进旋压技术与工艺，实现了技术创新，填补了国内空白；该技术与工艺的采用使设备可应用于某高强度钢壳体加工，并可代替同类进口旋压机。
今年4月3日，由兵器工业集团科技部组织相关单位技术专家组成的专家鉴定委员会对该究所研制的QX63-500CNC三轮强力旋压机技术进行了鉴定。专家组对该技术给予了高度评价，一致认为该旋压机综合技术达到了国际先进水平。
这是该所科研人员在学习实践科学发展观活动中，解放思想、锐意创新、拼搏奉献取得的新业绩，该成果的取得标志着该所在旋压技术方面提升到了一个新的层次，实现了兵器工业集团工艺创新的要求。该所将继续以先进技术理念为引导，以市场需求为牵引，充分发挥研究所的技术优势，不断创新，努力取得更多的科研成果，在兵器工业集团发展中贡献自己的力量。
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欢迎订阅凤凰网财经电子杂志《股市晚报》 1、引言
旋压工艺技术不但具有自动化程度高，产品质量稳定性可靠并能有效的改变生产环境的一系列优点，而且在使用同等材料采用旋压工艺时，由于旋轮的高速强力挤压作力，可致使金属材料表面产生硬化，从而提高机械零件的强度约30%，该工艺还实现少切削或无切削，从而不但可以节省机械加工工时，还可节省原材料成本，根据我们的测算，采用旋压加工轴流通风机轮毂原材料降低了20～40%，加工工时降低了60～80%，且通风机产品的质量也上了一个层次，强化了当代风机在市场经济的有力地位。旋压技术在欧、美、日本等国家比较先进，我国在这方面还显得落后，旋压可分成强旋和普旋，用于轴流通风机产品零件的旋压加工件一般都为普旋，其实在上世纪80年代末，北京有色金属研究院某位技术资深的旋压专家就受北京市轻工局的委托为北京第二通风机厂设计过用于通风机的专用旋压机床，但由于当时某些人士没能用发展的眼光看待这一新鲜事物，未能成行。进入90 年代末，国产P650普旋压机床第一次进入浙江上风集团，但由于该机床只能旋压厚度4mm钢板，因而对于轴流风机的生产促进意义不大，2001年底，国产P700普旋压机床进入生产轴流通风机产品的北京当代复合材料有限公司，由于该机可旋压厚度6mm钢板，为此，旋压技术才实质进入轴流通风机产品零件的加工。进入 2004年，我国广东、江苏少数通风机厂家也相继进入风机产品零件的旋压行列。
