金屬旋壓是一種金屬塑性成形工藝，該工藝能較容易的制作各種旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的薄壁回轉(zhuǎn)件和各種管件，因此也稱為回轉(zhuǎn)成型工藝。

旋壓成形的原理

金屬旋壓工藝是將被加工的金屬毛坯（管坯）套在芯模上，而板坯通過(guò)尾頂壓在芯模的端部，并與芯模一起隨主軸旋轉(zhuǎn)，旋輪沿芯模移動(dòng)。

在旋輪的壓力下，利用金屬的可塑性，逐點(diǎn)將金屬加工成所需要的空心回轉(zhuǎn)體制件。

原理圖示

旋壓成形的分類

金屬旋壓工藝在旋制不同形狀的制件時(shí)，綜合了鍛造、擠壓、拉伸、彎曲、環(huán)軋、橫軋和滾壓等工藝的特點(diǎn)。針對(duì)不同毛坯的變形特點(diǎn)，一般可以分為普通旋壓和強(qiáng)力旋壓兩種。

●    在旋壓過(guò)程中，改變毛坯的形狀而基本不改變其壁厚者稱為普通旋壓。

●    在旋壓過(guò)程中，既改變毛坯的形狀又改變壁厚者稱為強(qiáng)力旋壓。

普通旋壓局限于加工塑性較好和較薄的材料，尺寸準(zhǔn)確度不易控制，要求操作者具有較高的技術(shù)水平。強(qiáng)力旋壓和普通旋壓相比較，坯料凸緣部分在加工時(shí)不產(chǎn)生收縮變形，因?yàn)椴粫?huì)產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。旋壓機(jī)床的機(jī)床功率較大，對(duì)厚度大的材料也能加工，同時(shí)制件的厚度沿母線有規(guī)律地變薄，較易控制。

旋壓工藝的優(yōu)點(diǎn)

1.    金屬變形條件好，旋壓時(shí)由于旋輪與金屬接觸近乎點(diǎn)接觸，因此接觸面積小，單位壓力高，可達(dá)2500~3500MPa以上，因此旋壓適于加工高強(qiáng)度難變形的材料，而且，所需總變形力較小，從而使功率消耗大大降低。加工同樣大小的制件，旋壓機(jī)床的噸位只是壓力機(jī)噸位的1/20左右。

2.    制品范圍廣，根據(jù)旋壓機(jī)的能力可以制作大直徑薄壁管材、特殊管材、變斷面管材已經(jīng)以及球形、半球形、橢圓形、曲母線形以及帶有階梯和變化薄厚的幾乎所有回轉(zhuǎn)體制件，如火箭、導(dǎo)彈和衛(wèi)星的鼻錐與殼體；潛水艇滲透密封環(huán)和魚雷外殼，雷達(dá)反射鏡和探照燈外殼；噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩和原動(dòng)機(jī)零件；液壓缸、壓氣機(jī)外殼和圓筒；渦輪軸、噴管、電視錐、燃燒室椎體以及波紋管；干燥機(jī)、攪拌機(jī)和洗滌機(jī)的轉(zhuǎn)筒；淺盤形、半球形封頭、牛奶罐和空芯薄壁的日用品等。

3.    材料利用率高，生產(chǎn)成本低，旋壓加工與機(jī)加工相比，可節(jié)約材料20%~50%，最高可達(dá)80%，使成本降低30%~70%。

4.    制品性能顯著提高，在旋壓之后材料的組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能均發(fā)生變化，晶粒度細(xì)小并形成具有纖維狀的特征。抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和硬度都有提高，強(qiáng)度可提高60%~90%，而伸長(zhǎng)率則降低。

5.    制品表面粗糙度低，尺寸公差小。旋壓加工制品的表面粗糙度一般可達(dá)3.2~1.6μm，最好的可達(dá)0.4~0.2μm，經(jīng)過(guò)多次旋壓可達(dá)0.1μm。

6.    金屬旋壓一個(gè)重要的特點(diǎn)是制作整體無(wú)縫的回轉(zhuǎn)體空心件，根本消除了與焊接有關(guān)的不連續(xù)性、強(qiáng)度降低、脆裂和拉應(yīng)力集中等弊病。

7.    金屬旋壓與板材沖壓相比較，金屬旋壓能大大簡(jiǎn)化工藝所使用的裝備，一些需要6~7次沖壓的制件，旋壓一次即可制造出來(lái)，且旋壓機(jī)床比沖壓機(jī)床價(jià)格更便宜。

8.    金屬旋壓法能制作超寬板材，其方法是將旋壓的筒形件沿母線方向切開展平。在國(guó)內(nèi)能旋壓φ2m筒形件的旋壓機(jī)不算很大的設(shè)備，利用這樣的設(shè)備很容易制作6m寬的板材，但是采用傳統(tǒng)的軋制方法要生產(chǎn)3m寬的板材就需要相當(dāng)大的軋機(jī)。美國(guó)用旋壓工藝制造出寬7.5m、長(zhǎng)9m的超寬板材。

9.    在旋壓過(guò)程中，由于被旋壓坯料近似逐點(diǎn)變形，因此，其中任何夾渣、夾層、裂紋、砂眼等缺陷很容易暴露出來(lái)。這樣，旋壓過(guò)程也附帶起到了對(duì)制品檢驗(yàn)的作用。

10.    坯料來(lái)源廣，可采用空心的沖壓件、擠壓件、鑄件、焊接件、機(jī)加工的鍛件和軋制件以及圓板作坯料，并且能旋壓鈦、鉬、鎢、鉭、鈮一類難變形的金屬及其合金。

旋壓工藝的缺點(diǎn)

1.    除去圓筒形、圓錐形、橢圓形等薄壁回轉(zhuǎn)體零件外，其他復(fù)雜形狀零件用旋壓法生產(chǎn)往往不經(jīng)濟(jì)或難以加工，而且旋壓的坯料厚度不能太大。

2.    金屬旋工藝的批量有一定的限制，過(guò)大過(guò)小都不劃算。以中小批量較為有利。批量為50~5000件時(shí)，采用旋壓工藝是劃算的。批量在1000見以下時(shí)，旋壓件較沖壓件的成本便宜，超過(guò)1000件，旋壓件比沖壓件貴。

旋壓工藝的應(yīng)用

1.    導(dǎo)彈、火箭、宇宙航行

2.    航空工業(yè)

3.    兵器生產(chǎn)

4.    民用工業(yè)

資料來(lái)源：

1.    旋壓成形技術(shù)，日本塑性加工學(xué)會(huì)編著，機(jī)械工業(yè)出版社。

2.    旋壓成形工藝，張濤編著，化學(xué)工業(yè)出版社。