旋压成形工艺及设备.pptx

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1、(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250350kg/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 120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、特殊管材及变断面管材、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、燃烧室锥体和波

2、纹管，干燥机，搅拌机和洗涤机的转筒；浅盘形、盘形、半球形封头；牛奶罐和家庭用具等。第1页/共14页旋压成形技术普通旋压三个方面的重大进展：一是，普通旋压设备逐渐机械化，在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，因而减轻了操作工的劳动强度。二是，在6070年代出现了能单向多道次进给的电气液压程序控制的半自动旋压机。三是由于电子工业的发展，于60年代后期，国外(首先是德国莱弗尔德公司)在自动旋压机的基础上发展了数控(NC的CNC控制系统)和录返系统(PNC系统)的旋压机。这些技术的成熟使普通旋压技术冲破了小批量生产的限制，而应用于中批量和大批量生产中

3、。第2页/共14页在普通旋压技术基础上发展起来的强力旋压法，于第二次世界大战前后用于欧洲(瑞典、德国)的民用工业(例如加工锅皿等容器)。随着科学技术的发展，旋压技术已在许多国家得到惊人的发展和广泛的应用。在技术先进的国家已研制出大约两百多种规格的各类旋压机，其中许多已系列化。旋压设备的生产主要集中在美国、德国、俄罗斯、日本、意大利、英国和瑞士等。近30年来，国外金属旋压技术有了很大发展，目前这项技术已日趋成熟。成熟的主要标志是：旋压设备已经定型，工艺流程稳定，产品多种多样，应用广泛。第3页/共14页1.2 旋压工艺的特点 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

4、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。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。强力旋压与普通旋压相比较，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。第4页/共14页(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250350kg/mm2以上，因此旋压适于加工

5、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 120左右。第5页/共14页(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、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、燃烧室锥体和波纹管，干燥机，搅拌机和洗涤机的转筒；浅盘形、盘形、半球形封头；牛奶罐和家庭用具等。第6页/共14页(3)材料利用率高，生

6、产成本低。旋压加工与机加工相 比，可节约材料 2050%，最高可达 80%，使成本降低 3070%。(4)制品性能显著提高，在旋压之后材料的组织结构与机械性能均发生变化，晶粒度细小并形成具有纤维状的特征。抗拉强度、屈服强度和硬度都有提高，强度可提高6090，而伸长率降低。第7页/共14页(5)制品表面光洁度高，尺寸公差小。旋压加工制品的表面光洁度一般可达56，最好的可达89。(6)金属旋压一个重要的特点是制作整体无缝的回转体空心件，根本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，金属旋压能大大简化工艺所使用的装备，一些需要67次冲压的制件，旋压

7、一次即可制造出来，而且金属旋压机床比能力相同的冲压机床的价格便宜一半。第8页/共14页(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2m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

8、；并且，能旋压钛、钼、钨、钽、铌一类难变形的金属及其合金。第9页/共14页旋压成形技术金属旋压的缺点1、除了圆筒形，圆锥形，椭圆形等薄壁回转体零件外，其他复杂形状零件用旋压法生产往往是不经济或难以加工的，而且，旋压的坯料厚度不能太大，其权限尺寸如下表(热旋压厚度一般为75100mm)2.金属旋压工艺的批量有一定限制，过大过小都不合算。第10页/共14页表1-1 零件尺寸和坯料厚度权限直径（直径（mm)mm)最大厚度（最大厚度（mm)mm)低碳钢低碳钢 不锈钢或高不锈钢或高金属钢金属钢 铝合金铝合金 1219 1219 12.712.76.356.3515.8415.8412191829 121

9、91829 19.0519.059.529.5231.7531.751829304818293048 31.7531.7515.8415.8450.850.830484674 30484674 38.138.138.138.176.276.2第11页/共14页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。第12页/共14页(2)航空工业方面 现在美国飞机、发动机制造公司几乎全都装备了金属旋压机床，并已用于生产。(3)兵器生产方面 (4)民用工业方面 旋压设备的发展方向1.向大型化高精度发展 2发展多种用途的旋压机 3冷热两用旋压机4旋压机已经系列化5采用自动控制第13页/共14页感谢您的观看！第14页/共14页