旋压成形工艺分析共62页PPT资料
旋压工艺
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。
封头旋压成型过程
封头旋压成型过程封头，这在很多工业设备里就像一顶顶特别的帽子。
那封头旋压成型呢，就像是一场奇妙的手工打造之旅，不过这是用机器来完成的。
咱们先想象一下，有一块圆形的金属板，这就是封头的前身啦。
这金属板就像个乖巧的小面团，等待着被塑造。
旋压设备就像一个超级大厨的手，开始对这个“小面团”进行改造。
旋压的第一步，就像是在给这个金属板打基础。
设备的模具会慢慢靠近金属板，然后开始轻轻地挤压它的边缘。
这时候的金属板就像个有点害羞的孩子，刚开始还不太适应，只是边缘微微地变形。
这个过程中，压力得控制得刚刚好，要是太大了，这金属板可能就像被捏坏的面团一样，出现裂缝或者其他损伤；要是太小了呢，就达不到我们想要的形状，就好比你想捏个饺子，但是手劲儿太小，饺子皮还是平的。
随着旋压的继续，金属板的边缘越来越接近我们想要的封头的形状。
这个过程中，机器就像一个有耐心的工匠，一点一点地雕琢着。
模具不停地旋转，金属板也跟着转动，就像两个人在跳着一种特别的舞蹈。
金属板在模具的压力下，不断地弯曲、变形，就像在做瑜伽一样，努力把自己的身体弯曲成各种形状。
到了中间阶段，这金属板已经有了封头的大致模样，但是还不够完美。
这时候的它就像一个刚学会走路的孩子，走得还不稳。
旋压设备继续加大压力，让金属板的曲线更加流畅，就像把孩子走路的姿势调整得更优美一样。
这个时候，温度也可能会起到一定的作用。
有时候就像给金属板做个热敷，让它在温暖的环境下更容易变形，就像我们冬天揉面的时候，面在暖和的环境下会更软和，更好操作。
在接近成型的时候，每一点细微的调整都很关键。
这就像给一幅快要画好的画进行最后的润色。
模具会对封头的各个部位进行最后的精细加工，确保整个封头的形状是规则的，厚度也是均匀的。
如果有哪个地方厚了一点，就像你穿衣服，一边袖子厚一边袖子薄，肯定不好看，而且还可能影响使用性能。
最后，一个漂亮的封头就成型了。
它就像一件精心打造的艺术品，表面光滑，曲线优美。
这个封头可以在各种设备中发挥重要的作用，就像一顶坚固又合适的帽子保护着脑袋一样，保护着设备里面的各种部件。
2旋压成形的基本方式分析
▪ (2)卷边成形
▪ (3)压沟和滚筋成形
▪ (4)擀光成形
▪ (5)剪切加工
2.2 强力旋压和基本方式
▪ 根据旋压件的类型和金属变形机理的差异， 强力旋压可分为锥形件强力旋压（或称为 剪切旋压）和筒形件强力旋压（或称为流 动旋压）两种，前者用于加工锥形，抛物 线形，和半球形等异型件，而后者则用于 筒形件和管形件的加工。有时这两种方法 联合运用，加工各种复合形零件。
图3-1 短芯头卧式旋压原理图
1旋压成品 2短芯头3凹模 4滚珠 5管坯 6送料装置 7连杆 8支座 9调节螺母
图 3-2 短芯头立式旋压原理图
1拉杆固定 2拉杆 3进给丝杠 4管坯 5卡爪 6滚珠 7凹模2.2.2 筒形变薄旋压
▪ 按照旋压时金属流动的方向与旋轮运动方向一致 与否，可分为正旋压和反旋压两种。前者指相互 方向一致，后者则方向相反。在实际筒形件变薄 旋压中，两种方法都得到了很好的运用，有时也 可联合使用。
▪ 正旋压主要优点如下： ▪ (1)旋压力能参数小。 ▪ (2)工件贴模性能好，产生扩径和金属堆积也较小。 ▪ (3)在相同条件下，正旋压的极限减薄率较反旋的高，因
2.3.3 张力旋压
▪ 所谓张力旋压法，即在强力旋压过程中，对被旋压的工 件端部施加以轴向力，恒定的张力(推力)，此张力引起 的拉应力应低于材料的屈服极限，一般为（0.2—0.5） σs。
2.3.4 多旋轮的错距旋压法
▪ 采用两个旋轮或三个旋轮并使其布置于不 同的平面内，即沿着轴向旋轮彼此相隔一 定距离，即产生轴向错距C。同时又在径 向彼此间距为一定值，即径向错距△t,为 使各个旋轮承担各自规定的旋压工作量， 这就是所谓的多旋轮错位旋压法
旋压成形技术
▪ 在实际成形中还需考虑下面几个问题： ▪ (1)旋轮的形状 ▪ (2)旋轮的进给速度 ▪ (3)芯模的形状 ▪ (4)毛坯的转速 ▪ (5)毛坯的尺寸和性质
数控旋压成形工艺的应用实例与探讨讲解
数控旋压成形工艺的实例应用与探讨山东鲁南机床有限公司王绍存 王传河 汪玉伟 宋允臣旋压工艺成形技术是利用旋轮对旋转中的金属毛坯（板料、筒形件或锥形件） 逐点施以压力，使之变形，金属材料晶粒重新排列，以获得所需形状、尺寸、强度 要求的零件的加工方法，它综合了挤压、拉伸、轧制、弯曲和滚压等工艺特点，特 别适合薄壁、回转体零件的成形加工。
旋压工艺基本分为普通旋压和强力旋压两种, 该工艺是真正少无切削绿色环保的工艺。
旋压成形工艺涉及的工艺参数较多，在普通旋压机床上，未经系统培训的操作 人员感觉较难掌握。
随着数控技术应用于旋压设备，操作人员经简单培训即可完成 旋压工艺过程，因此越来越受到旋压成形加工企业的欢迎，进一步推动了数控旋压 设备的进步和数控旋压技术的完善。
1・强力旋压强力旋压的正旋律原理：强力旋压时必须先予留出旋轮与芯模之间间隙△,也 就是需确定经旋压后零件的壁厚，这遵循一个基本原理一一旋圧变形之正弦律。
以平板强旋圆锥形件（图1）为例；图1旋压后工件的壁厚t f ,与毛坯原始卑度t 。
和锥形件的半锥角0之间的关系符合 正弦律，即：tf = to S i n a式中：t f ——旋压后工件的壁厚to 毛坯原始厚度 a ——工件的半锥角厂t.\匕2・普旋工艺普旋工艺的原理：依据正旋率的汁算分多道次旋压，采用正反渐开线组合运用，即所谓的贝齐埃凸凹曲线，该轨迹方式的运用能降低材料的减薄率，使变薄均匀，实现平稳旋压。
实际在数控旋压设备运用时，考虑数控系统的经济性选型，将分段圆弧代替渐开线，辅以直线过渡，再配合适当的往返点及相应的旋压参数，可以较便利的旋压岀合格的产品（编程时可以借助CAD找正程序点）。
曲母线零件普旋工艺示意图（图2）：图23.典型数控旋压工艺及模具设计实例以下典型工艺均在我公司PXK350A数控旋压机床上完成，单轮旋压，配置广州数控系统GSK980TDao3.1自动单循环强力旋压通常如图1中a >15°的锥体能在一道次中旋制，能产生较大的材料变薄成形, 获得底厚边薄的产品。
旋压成形工艺分析
压技术的单位不断增加，拥有旋压设备近千台，
从事旋压技术的人员数以千计。
汇报时间
第
一1、旋压的概念、特点、分类及发展简介 1 国页外技术先进的国家，其旋压技术已日臻成熟。
国内旋压技术近年来发展迅速，随着对外引进和 自主创新能力的提高，与国外先进国家旋压技术 的差距正在缩短。
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二、普通旋压成形技术 普通旋压成形作为发展较早的一项旋压成
变形区②的坯料与旋轮圆角Ⅱ及芯模接触，产生 扎压与弯曲变形。承受轴向拉应力，切向压应力， 厚度方向有压应力σr，呈一向拉伸、两向压缩的 体积应变状态。
已变形区③产生拉伸变形，为轴向伸长、壁厚减 薄呈平面应变状态 。
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第
1
二、普通旋压成形技术
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2）页坯料的制备
坯料直径按等面积原则进行计算，考虑工件适量 减薄，坯料直径应小于计算值的3％～5％。薄璧 工件拉伸旋压时，坯料应先将边缘预成形，以防 止在前期旋压道次中起皱，并提高工效。坯料外 缘光滑整齐有利于防止旋压中边缘开裂。
阴极铜150～450m/min ；
黄铜200～650 m/min ；
不锈钢250～550 m/min ；
拉伸钢300～500 m/min。
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二、普通旋压成形技术
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5）页 旋轮轨迹的设定
无论在哪种旋压方式下，旋轮的运动轨迹都是一 个重要的工艺要素，平板拉深旋压成形曲母线形 和筒形件时，旋轮可按渐开线轨迹运动。渐开线 的方程为：（叶山益次郎）
汇报时间
第
一4、旋压的概念、特点、分类及发展简介 页
2、旋压成形工艺的特点： 1）在旋压过程中，旋轮（或钢球）对坯料逐点施压，接
触面积小，单位压力可达250～350公斤力/毫米2以上，对 于加工高强度难变形材料，所需总变形力较小，从而使功 率消耗大大降低。 2）坯料的金属晶粒在三向变形力的作用下，沿变形区滑 移面错移，滑移面各滑移层的方向与变形方向一致，因此， 金属纤维保持连续完整。。 3）强力旋压可使制品达到较高的尺寸精度和表面光洁度。 在旋压过程中，旋轮不仅对被旋压的金属有压延的作用， 还有平整的作用，因此制品表面光洁度高，
西北工业大学飞机钣金旋压课件
3.
工艺要素
2） 采用2个顶端圆角半径不同的旋轮，二 者之间保持一定的错距量，以顶端圆 角半径小的旋轮作为精旋轮。
飞行器制造工程
旋压
三、锥形件变薄旋压
3.
工艺要素
冷却、润滑
所用润滑剂种类同拉深旋压，但用量大。
飞行器制造工程
旋压
四、筒形件变薄旋压
筒形件变薄旋压又称流动旋压或强力旋压。 旋轮沿筒形毛坯轴向进给，筒形毛坯随芯模 同步旋转。工件材料在旋轮的挤压下产生局 部塑性变形，随着工件的旋转和旋轮的进给， 变形扩展至整个工件，使筒壁厚度减薄，长 度增加。
进给率大则工效高，但以不产生振动，旋压力、工件 表面粗糙度不过大为限。
f ≈ (0.1 ~ 0.75)n
n
飞行器制造工程
——同步工作的旋轮数
旋压
三、锥形件变薄旋压
主轴/芯模转速
3.
工艺要素
主轴转速大则工效高，但以不产生振动、旋压热不过大为限。
转速一般取200～600r/min。
飞行器制造工程
旋压
飞行器制造工程
旋压
一、概述
1.
旋压及其应用
飞行器制造工程
旋压
一、概述
2.
旋压成形的特点
生产准备周期短，生产成本较低 三向压应力状态，有利于发挥材料的塑性 综合机械性能有所提高 局部连续性加工，瞬间的变形区小，所需总的变形力较小
飞行器制造工程
旋压
一、概述
不变薄旋压
3.
旋压的分类
缩口旋压
普通旋压/拉深旋压
飞行器制造工程
扩口旋压
旋压
一、概述
变薄旋压
锥形件变薄旋压 按照变形性质和工件形状 筒形件变薄旋压 正旋 按旋轮和坯料相对流动方向 反旋 外旋压 按旋轮和坯料相对位置 内旋压 旋轮旋压 按照旋压工具 滚珠旋压 冷旋压 按照加热与否 热旋压
旋 压
当工件需要的变形程度较大（即ｍ较小）时，便需多
次旋压。多次旋压时必须进行中间退火。
其工艺
1.变薄旋压变形特点
（1）无凸缘起皱，也不受坯料相对厚度的限制，可一次旋 压出相对深度较大的零件。一般要求使用功率大、刚度大并 有精确靠模机构的专用强力旋压机。
其它成形工艺与模具设计
旋压
一、普通旋压工艺
1.普通旋压变形特点
点接触
两种变形： ①赶棒直接接触的材料产生 局部凹陷的塑性变形； ②坯料沿着赶棒加压的方向 大片倒伏。
1－顶块2－赶棒3－模具4－卡盘 1 ~ 9 （系坯料的连续位置）
其它成形工艺与模具设计
旋压
一、普通旋压工艺（续）
1.普通旋压变形特点（续）
旋压的基本要点：
（1）合理的转速 （2）合理的过渡形状 （3）合理加力
其它成形工艺与模具设计
旋压
一、普通旋压工艺（续）
2.旋压成形极限 变形程度以旋压系数ｍ表示： m d
D
坯料直径Ｄ可按等面积法求出，但旋压时材料的变薄较 大些，因此应将理论计算值减小5％～7％。
圆筒形件的极限旋压系数可取为：mmin 0.6 ~ 0.8
（2）局部变形，因此变形力比冷挤压小得多。
（3）经强力旋压后，材料晶粒紧密细化，提高了强度，表 面质量也比较好，表面粗糙度Ra可达0.4μｍ。
其它成形工艺与模具设计
旋压
二、变薄旋压工艺（续）
2.变薄旋压成形极限
变形程度
t
t1
1 t1
1 sin
t
t
用模具的半锥角 也可以表示变薄旋压的变形程度。
当 t1 t1min 时， max min
旋压制造工艺
中国兵器工业集团第五五研究所
汇报时间 2013-11-7
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二、普通旋压成形技术
2、普通旋压的工艺优点： 1）模具制造周期较短，模具费用低于整套冲压模具50 ％～80％左右。 2）近似为点变形，旋压力比冲压力低。 3）可在一次装卡中完成成形、切边、制梗、咬接等多 道工序。 4）可以成形其他成形方法难以成形或不能成形的钛、 钨等稀有金属，并且旋压时实现加热较其它工艺加热成 形方便。 5）制品范围广。普通旋压可以成形出球形、椭球形、 曲母线形、杯形、锥形及变截面带台阶的异形薄壁回转 体零件。
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
5、旋压成形技术国内外的发展 我国旋压技术发展始于20世纪60年代初期，先 后有北京有色金属研究总院、北京航空工程研究 所、中国兵器工业第五五研究所等单位率先开展 旋压技术工艺和设备的研究。随后，兵器、航空、 航天、核工业、汽车等行业也陆续开展了旋压技 术研究与开发。据不完全统计，当前全国从事旋 压技术的单位不断增加，拥有旋压设备近千台， 从事旋压技术的人员数以千计。
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
国外技术先进的国家，其旋压技术已日臻成熟。 国内旋压技术近年来发展迅速，随着对外引进和 自主创新能力的提高，与国外先进国家旋压技术 的差距正在缩短。
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4）拉旋转速 拉旋时工件转速适度增大有助于增加变形的稳定 性，工件的转速与材料、壁厚、直径、及设备的 刚度有关，常用圆周速度表示。常用材料圆周速 度选择的参考数据如下： 纯铝200～750m/min ； 阴极铜150～450m/min ； 黄铜200～650 m/min ； 不锈钢250～550 m/min ； 拉伸钢300～500 m/min。
§7-2 普通旋压
作业布置： 作业布置：
习题
具教研
《飞机钣
与工艺》
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§7-2
压
Design：宋斌 宋斌
Thank you
具教研 《飞机钣 与工艺》
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压
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具教研
《飞机钣
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飞机钣
2011-12-20
与工艺
张家界
空工业职业技术学
1
§7-2
一、成形过程与作业方式
压
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普通旋压是使平 普通旋压是使平 板毛坯渐次包覆于芯 模表面形成空心件的 一种旋压方法，因其 一种旋压方法， 宏观效果类似于拉深 成形，故又称拉深旋 成形，故又称拉深旋 压。
具教研
《飞机钣
具教研
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图7-7 摆动靠模板确定方法
具教研
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ《飞机钣
与工艺》
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§7-2
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课堂小结
1. 普通旋压变形特点 2. 普通旋压变形障碍
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§7-2
压
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与工艺》
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§7-2
普通旋压是旋压成形的最初形 式，其它旋压方法都是在此基础 上发展起来的。 上发展起来的。 早期的旋压作业方式是靠工人 手工操作旋轮或擀棒反复擀压随 芯模旋转的毛坯， 芯模旋转的毛坯，使其逐步贴靠 于芯模上， 于芯模上，由于手工操作劳动强 度大、工作效率低、 度大、工作效率低、对工人技术 水平要求高，所以发展了图7-5所 水平要求高，所以发展了图 所 示的机械液压仿形式普通旋压设 随着计算机技术的发展， 备。随着计算机技术的发展，录 返式数控旋压机和全数控旋压机 也已推向市场。 也已推向市场。
旋压工艺
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）。
旋压成形的原理、分类、特点及应用
旋压成形的原理、分类、特点及应用金属旋压是一种金属塑性成形工艺，该工艺能较容易的制作各种旋转对称的薄壁回转件和各种管件，因此也称为回转成型工艺。
旋压成形的原理金属旋压工艺是将被加工的金属毛坯（管坯）套在芯模上，而板坯通过尾顶压在芯模的端部，并与芯模一起随主轴旋转，旋轮沿芯模移动。
在旋轮的压力下，利用金属的可塑性，逐点将金属加工成所需要的空心回转体制件。
原理图示旋压成形的分类金属旋压工艺在旋制不同形状的制件时，综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚压等工艺的特点。
针对不同毛坯的变形特点，一般可以分为普通旋压和强力旋压两种。
●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。
●在旋压过程中，既改变毛坯的形状又改变壁厚者称为强力旋压。
普通旋压局限于加工塑性较好和较薄的材料，尺寸准确度不易控制，要求操作者具有较高的技术水平。
强力旋压和普通旋压相比较，坯料凸缘部分在加工时不产生收缩变形，因为不会产生起皱现象。
旋压机床的机床功率较大，对厚度大的材料也能加工，同时制件的厚度沿母线有规律地变薄，较易控制。
旋压工艺的优点1. 金属变形条件好，旋压时由于旋轮与金属接触近乎点接触，因此接触面积小，单位压力高，可达2500~3500MPa以上，因此旋压适于加工高强度难变形的材料，而且，所需总变形力较小，从而使功率消耗大大降低。
加工同样大小的制件，旋压机床的吨位只是压力机吨位的1/20左右。
2. 制品范围广，根据旋压机的能力可以制作大直径薄壁管材、特殊管材、变断面管材已经以及球形、半球形、椭圆形、曲母线形以及带有阶梯和变化薄厚的几乎所有回转体制件，如火箭、导弹和卫星的鼻锥与壳体；潜水艇渗透密封环和鱼雷外壳，雷达反射镜和探照灯外壳；喷气发动机整流罩和原动机零件；液压缸、压气机外壳和圆筒；涡轮轴、喷管、电视锥、燃烧室椎体以及波纹管；干燥机、搅拌机和洗涤机的转筒；浅盘形、半球形封头、牛奶罐和空芯薄壁的日用品等。
旋压成形工艺分析ppt课件
压），简称普旋和强旋。普通旋压属材料形状改变，强力旋压属于材 料厚度变化。 按照旋压的变形条件，旋压工艺可分为热旋压和冷旋压两类。冷旋压 在室温状态下进行，热旋压则是将工件加热到一定温度下进行。热旋 压主要是用于塑性差的难成形材料及旋压变形量大的场合。 按照旋压件的形状特点，旋压工艺可分为筒形件旋压和异形件旋压两 类。由于旋压件都是在其自身的旋转运动中成形的，因此所有的旋压 件都是旋转体零件，例外的只是旋出母线的形状及其与旋转轴线的相 互位置关系不同而已。 由于旋压设备的自动化程度的不断提高，旋压工艺技术的不断改进， 使得旋压技术在原有基础上又派生出了多种旋压成型方法，例如：超 声波旋压法、通用芯模旋压法、斜扎式旋压法、多旋轮的错距旋压法、 劈开旋压法、射流旋压法等。
5）制品范围广。普通旋压可以成形出球形、椭球形、 曲母线形、杯形、锥形及变截面带台阶的异形薄壁回转 体零件。
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二、普通旋压成形技术
3、普通旋压工艺的制定 首先对零件图进行分析，在综合材料、尺寸的精
度、结构的基础上拟定工艺方案。
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二、普上利用旋轮将平板坯料加工
成空心轴对称工件的方法。芯模的外形是工件的内形，芯 模与坯料同步旋转的同时，旋轮与坯料保持局部接触，作 用力较小，多采用单旋轮成形。拉旋也是应用最广泛的普 旋形式之一。 通常我们所说的普通旋压机，严格意义上讲 就是拉深旋压机。 典型产品：弹箭头罩、灯具及回转类装饰品。
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二、普通旋压成形技术
4）拉旋转速
拉旋时工件转速适度增大有助于增加变形的稳定 性，工件的转速与材料、壁厚、直径、及设备的 刚度有关，常用圆周速度表示。常用材料圆周速 度选择的参考数据如下：
第八章 旋压成形
第八章 旋压成形
【课后作业】
旋压成形的定义、原理是什么？ 普通旋压材料的变形特点有哪些？ 旋压模具有哪些？
谢谢观看！
二、旋压成形的特点
（1）生产周期短，产品成本低。 （2）变形程度大，适用范围广。 （3）改善材料力学性能。 （4）旋压成形体力消耗较大，工人技术水平要求较高，产品质量不稳 定，劳动生产率低。随着科学技术的发展，这些缺点在逐步改善。
第一节 旋压久的历史，早期主要用于生产锡、铜、金和银的 碗、盘等器皿，采用手工作业。旋压机出现后，它被广泛应用于军工、机 械、航空、航天、压力容器、灯具、乐器和生活日用品等的生产中。用旋 压方法可制造各种不同形状的空心旋转体零件。在航空上机头罩、发动机 罩、螺旋桨帽、副油箱头等零件均可用旋压方法制造。
第一节 旋压成形的基本原理
三、旋压成形的应用
图1-2
第二节 压床
一、旋压工具
旋压工具、模具与旋
1.旋压工具种类及用途 旋压用的主要工具是旋压棒 （简称旋棒，俗称擀棒）。 旋压棒有两种形式，即单臂
式旋压棒或双臂式旋压棒，
如图所示。
图1-3
第二节 压床
一、旋压工具
旋压工具、模具与旋
2.旋压工具的基本要求 （1）足够的刚度和强度。 （2）足够的硬度和耐热性。 （3）良好的表面状态。 （4）合理的形状和尺寸。 （5）能够灵活的转动。
筒形件变薄旋压又称流动旋压或强力旋压，旋轮沿筒形毛料轴向进给， 筒形毛料随旋压模同步旋转。零件材料在旋轮的挤压下产生局部塑性变形， 随着零件的旋转和旋轮的进给，变形扩展至整个零件，使筒壁厚度减薄， 长度增加。筒形件变薄旋压的机床与非筒形件变薄旋压机床类似或者相同。 按旋轮进给方向与零件材料流动方向的差异，筒形件变薄旋压分为正 旋和反旋两种。正旋时，旋轮进给方向与材料流动方向相同，而反旋时，
1 旋压成形工艺及设备
(8)金属旋压法能制作超宽板材，其方法是将旋压的筒形 件沿母线方向切开展平。在国外能旋压Φ2m筒形件的旋 压机不算很大的设备，利用这样的设备很容易制造6m宽 的板材，但是采用传统的轧制方法要生产3m宽的板材就 需要相当大型的轧机。美国用旋压工艺制造出宽7.5m， 长9m的超宽板材。 （9）在旋压过程中，由于被旋压坯料近似逐点变形，因 此，其中任何夹渣、夹层、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了对制品检验作用。 （10）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；并且， 能旋压钛、钼、钨、钽、铌一类难变形的金属及其合金。
直径（mm) 最大厚度（mm)
低碳钢 <1219 12.7 不锈钢或高 铝合金 金属钢 6.35 9.52 15.84 38.1 15.84 31.75 50.8 76.2
1219~1829 19.05 1829~3048 31.75 3048~4674 38.1
1.3 旋压技术的应用
(1)导弹、火箭、宇宙航行方面 美国在发展导弹、 火箭的初期，在制造超高强度轻质火箭发动机壳 体时，许多次失败都是由与焊缝有关的缺陷所引 起的。如形状的不连续性，强度降低，容易产生 脆裂以及应力集中等。这些缺陷随着材料厚度的 减薄，重量的轻型化及材料强度水平的提高变得 更加严重。随着导弹、火箭技术的发展对材料的 比强度提出更高的要求，减少火箭发动机壳体和 压力容器的焊缝是非常有益的。
(1)金属变形条件好，旋压时由于旋轮与金 属接触近乎点接触，因此接触面积小，单 位压力高，可达250~350kg/mm2以上， 因此旋压适于加工高强度难变形的材料。 而且，所需总变形力较小，从而使功率消 耗也大大降低。加工同样大小的制件，旋 压机床的吨位只是压力机吨位的 1／20左 右。
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汇报时间 11/29/2019 第 7 页一、旋压的概念、特Fra bibliotek、分类及发展简介
4、旋压成形技术发展简介
旋压技术作为一种先进的工艺加工方法与我
国古代的陶瓷制坯作业相似，并有源于中国之说 。据文献记载，我国远在公元前3500年至4000年 的殷商时代就已采用旋压制作陶瓷制品；至今我 国陶瓷器的加工仍保留了旋压技术的特点。这种 制陶工艺发展到约十世纪初就孕育出了金属普通 旋压工艺，当时将金属（如银、锡和铜等）薄板 旋压成各种瓶、罐、壶和盘等容器（或装饰品） 。我国唐代银碗的表面有旋压痕迹，这充分表明 我国的普通旋压成形技术可追溯到唐代。这项技 术，13～14世纪先传到欧洲。1840年前后，旋压 技术又由约旦传到美国。
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
最古老旋压设备主要是由人力驱动，使用棒形工 具使坯料成形。后来又借助于水利和蒸汽动力驱 动。初级阶段，主要用于薄壳零件的批量生产； 因受限于操作者技术的熟练程度和体力，发展受 到制约。我国早期的工艺品制胎和铜铝制品曾采 用手工旋压成型。电动机的出现，使得旋压机的 主轴可以采用电机驱动，进而旋压工具也由原来 的木质擀棒逐渐改用金属旋轮，使得旋压技术有 了重大的突破，其应用范围和加工能力大大地扩 大和提高。在18世纪60年代末期，德国出现了第 一个金属旋压技术的专利。
2）坯料的金属晶粒在三向变形力的作用下，沿变形区滑 移面错移，滑移面各滑移层的方向与变形方向一致，因此 ，金属纤维保持连续完整。。
3）强力旋压可使制品达到较高的尺寸精度和表面光洁度 。在旋压过程中，旋轮不仅对被旋压的金属有压延的作用 ，还有平整的作用，因此制品表面光洁度高，
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5）同一台旋压设备可进行旋压、接缝、卷边、缩颈、精 整等加工，因而可生产多种产品。同时产品规格范围大。
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
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，能 旋压有色金属、黑色金属以及含钛、钼、钨、钽、铌一 类难变形的合金金属.
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
5、旋压成形技术国内外的发展 我国旋压技术发展始于20世纪60年代初期，先
后有北京有色金属研究总院、北京航空工程研究 所、中国兵器工业第五五研究所等单位率先开展 旋压技术工艺和设备的研究。随后，兵器、航空 、航天、核工业、汽车等行业也陆续开展了旋压 技术研究与开发。据不完全统计，当前全国从事 旋压技术的单位不断增加，拥有旋压设备近千台 ，从事旋压技术的人员数以千计。
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
4）制品范围很广。根据旋压机的能力可以制作大直径薄 壁管材、特殊管材、变截面管材以及球形、半球形、椭圆 形、曲母线形以及带有阶梯和变化壁厚的几乎所有回转体 制件，如火箭、导弹和卫星的鼻锥和壳体；潜水艇渗透密 封环和鱼雷外壳；雷达反射镜和探照灯外壳；喷气发动机 整流罩和原动机零件；液压缸、压气机外壳和圆筒；涡轮 轴、喷管、电视锥、燃烧室锥体以及波纹管；
金属旋压成形工艺
汇报人:马肖锋
汇报提纲
一、旋压的概念、特点、分类及发展简介 二、普通旋压成形技术 三、强力旋压成形技术 四、特殊旋压成形技术 五、建议
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
1、旋压成形的概念
旋压是综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环 轧、横轧和滚压等工艺特点的少、无切削的先进 加工工艺，广泛地应用于回转体零件的加工成形 中。是根据材料的塑性特点,将毛坯装卡在芯模上 并随之旋转，选用合理的旋压工艺参数，旋压工 具（旋轮或其他异形件）与芯模相对连续地进给 ，依次对工件的极小部分施加变形压力,使毛坯受 压并产生连续逐点变形而逐渐成形工件的一种先 进塑性加工方法。
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
3、旋压工艺的分类
按照旋压的变形特点，旋压工艺可分为普通旋压和强力旋压（变薄旋 压），简称普旋和强旋。普通旋压属材料形状改变，强力旋压属于材 料厚度变化。
按照旋压的变形条件，旋压工艺可分为热旋压和冷旋压两类。冷旋压 在室温状态下进行，热旋压则是将工件加热到一定温度下进行。热旋 压主要是用于塑性差的难成形材料及旋压变形量大的场合。
按照旋压件的形状特点，旋压工艺可分为筒形件旋压和异形件旋压两 类。由于旋压件都是在其自身的旋转运动中成形的，因此所有的旋压 件都是旋转体零件，例外的只是旋出母线的形状及其与旋转轴线的相 互位置关系不同而已。
由于旋压设备的自动化程度的不断提高，旋压工艺技术的不断改进， 使得旋压技术在原有基础上又派生出了多种旋压成型方法，例如：超 声波旋压法、通用芯模旋压法、斜扎式旋压法、多旋轮的错距旋压法 、劈开旋压法、射流旋压法等。
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
2、旋压成形工艺的特点： 1）在旋压过程中，旋轮（或钢球）对坯料逐点施压，接
触面积小，单位压力可达250～350公斤力/毫米2以上，对 于加工高强度难变形材料，所需总变形力较小，从而使功 率消耗大大降低。
7）在旋压过程中，由于被旋压坯料近似逐点变形，因 此，其中任何夹渣、夹层、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了对制品的自动检验 的作用。
8）金属旋压与板材冲压相比较，金属旋压能大大简化 工艺所使用的装备，一些需要多次冲压的制件，旋压一 次即可制造出来。
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