旋压成形技术.doc

(中国航天科技集团公司第四研究院 7414 厂,西安, 710025 ) 摘要: 本文阐述了金属旋压成形技术和设备的在各个主要领域的应用与发展, 详细介绍了旋压工艺技术、典型旋压件的工艺技术方案、旋压设备及关键装置、典型旋压设备的应用,提出了旋压技术中值得探讨的表面粗糙度等问题,并对今后旋压技术和设备的发展进行了展望。关键词:旋压成形技术旋压设备 The Application and Development of Metal Spinning Technology and Equipment Zhao Linyu Han dun Wang beiping Yang yantao (The 7414th Factory of the Fourth Academy of CASC, Xi'an 710025, China) Abstract:Introduce the application and development of metal spinning technology and equipment in all sorts of main fields, detailedly account for spinning process technology, typical spinning part's process projects,spi nning Equipment and pivotal devices, typical spinning equipment's application, bring forward worthy discuss ible questions,such as roughness,and in expectation of the development of metal spinning technology and equ ipment in the future. Keywords: Metal Spinning Technology; Metal Spinning Equipment 1 前言旋压技术是一项具有悠久历史的传统技术, 据文献记载最早起源于我国唐代, 由制陶工艺发展出了金属的旋压工艺。到 20 世纪中叶以后,随着工业的发展和宇航事业的开拓,普旋工艺大规模应用于金属板料成形领域, 从而促进了该工艺的研究与发展。在二十世纪中叶以后, 普通旋压有了以下三个方面的重大进展:一是,普通旋压设备逐渐机械化与自动化,在 20 世纪 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, 因而减轻了劳动强度。二是,在 20 世纪 60~70 年代出现了能单向多道次进给的、电器液压程序控制的半自动旋压机。三是,由于电子技术的发展,于 20 世纪 60 年代后期, 国外在半自动旋压机的基础上, 发展了数控和录返式旋压机。这些设备的快速发展将旋压工艺带进了中、大批量化的生产中[1-11] 。强力旋压是上世纪五十年代在普通旋压的基础上发展起来的, 最早是在瑞典、德国被用于民间工业( 例如,加工锅皿等容器) 。由于旋压工艺的先进性、经济性和实用性,且该工艺具有变形力小, 节约原材料等特点, 在近四十年中, 旋压技术得到了长足的发展, 不仅在航空航天领域, 而且在化工、机械、轻工等民用工业中都得到了广泛应用。目前, 旋压技术已日趋成熟,已经成为金属压力加工中的一个新的领域。近 20 年来,旋压成形技术突飞猛进,高精度数控和录返旋压机不断出现并迅速推广应用, 目前正向着系列化和标准化方向发展。在许多国家, 如美国、俄罗斯、德国、日本和加拿大等国己生产出先进的标准化程度很高的旋压设备, 这些旋压设备己基本定型, 旋压工艺稳定, 产品多种多样,应用范围日益广泛[19] 。我相比有较大差距。但近年来取得了较大发展, 许多产品精度和性能都接近或达到了。国内许多研究所( 如北航现代技术研究所、黑龙江省旋压技术研究所、长春 55 所等) 已经研制出了性能较好的旋压机。 2 旋压技术 旋压技术介绍 旋压技术定义与分类旋压是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚挤等工艺特点的少无切削加工的先进工艺, 将金属筒坯、平板毛坯或预制坯用尾顶顶紧在旋压机芯模上, 由主轴带动芯棒和坯料旋转, 同时旋压轮从毛坯一侧将材料挤压在旋转的芯模上, 使材料产生逐点连续的塑性变形,从而获得各种母线形状的空心旋转体零件。旋压工艺的加工原理如图 2-1 。根据旋压加工过程中毛坯厚度的变化情况,一般将旋压工艺分为普通旋压和强力旋压两种。普通旋压简称普旋。传统观点认为, 普旋过程中毛坯的厚度基本保持不变, 成型主要依靠坯