旋压加工：提升制品性能与降低成本的有效方法

1.旋压工艺的原理

金属旋压工艺的原理是将被加工的金属毛坯套在芯模上，芯模随主轴旋转，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。

金属旋压一般可以分为普通旋压和强力旋压两种。在旋压过程中，改变形状而基本不改变壁厚者称为普通旋压；在旋压过程中，既改变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，尺寸精度不易控制，要求操作者具有较高的技术水平。强力旋压与普通旋压相比，其坯料凸缘部分在加工时不产生收缩变形，因而不会产生起皱现象。旋压机床功率较大，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。

2.旋压工艺的特点及应用

（1）金属旋压工艺的特点

①金属变形条件好，旋压时由于旋轮与金属近乎线或点接触，因此使用的压力小，从而能够集中很大的单位压力使金属发生变形，得到薄壁制件。旋压机床的吨位只有压力机吨位的1/20。

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、特殊管材及变断面管材、球形、半球形、椭圆形以及带有阶梯和变化壁厚的几乎所有回转体制件。

③材料利用率高，生产成本低。旋压加工与机械加工相比，可节约材料20%～50%，最高可达80%，使成本降低30%～70%。

④制品性能显著提高，在旋压之后材料的组织结构与力学性能均发生变化，晶粒度细小并具有纤维状的特征。强度、屈服强度和硬度都有提高，强度提高60%～90%，而伸长率降低。(www.xing528.com)

⑤制品表面粗糙度及Ra值小，尺寸公差小。旋压加工制品的表面粗糙度Ra值可达1.6～3.2㎛，最好的可达0.2～0.4㎛，经过多次旋压可达0.1㎛。旋压产品可能达到较小的壁厚误差（直径为300mm时，误差为0.05mm；直径为300～1600mm时，误差为0.12mm）。

⑥金属旋压的一个重要特点是可以制作整体无缝的回转体空心件，从根本上消除了与焊缝有关的不连续性、强度降低、脆裂和拉应力集中等弊病。

⑦金属旋压与板材冲压相比较，能大大简化工艺所使用的装备，一些需要6～7次冲压的制件，旋压一次即可制造出来，而且金属旋压机床比功能相同的冲压机床的价格便宜一半。

⑧通过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。

⑨可以加工用其他方法很难成形的钛、锆、钨、钼、铍等稀有金属材料。

⑩金属旋压有自检作用。在旋压过程中，毛坯中的夹渣、裂纹等缺陷会自己暴露出来。

（2）旋压工艺的应用

旋压工艺广泛应用于日用品、民用工业产品及航空航天、兵器工业等产品的制造中。在日用品和民用工业产品生产方面有：水壶、餐杯、量杯、啤酒桶与漏斗、洗衣机鼓桶、气瓶、卡车轴圆盘、液压缸、灭火器筒、压力容器、理化器具、医疗容器、照明器具、送风机零件、大型反射器外壳等；在航空航天工业生产方面有：涡轮轴、压气机轴、进气道头锥、喷管的尾锥、燃烧室衬套、轴承支座、压气机机匣以及75型喷气发动机燃烧室的管材等；在兵器工业生产方面有：旋压反坦克火箭枪榴弹、破甲弹、炮弹的药形罩、风帽、炮弹弹头和药筒等。