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對稱的薄壁回轉件和各種管件，因此也稱為回轉成型工藝。

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，而板坯通過尾頂壓在芯模的端部，并與芯模一起隨主軸旋轉，旋輪沿芯模移動。

在旋輪的壓力下，利用金屬的可塑性，逐點將金屬加工成所需要的空心回轉體制件。

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，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。針對不同毛坯的變形特點，一般可以分為普通旋壓和強力旋壓兩種。

●    在旋壓過程中，改變毛坯的形狀而基本不改變其壁厚者稱為普通旋壓。

●    在旋壓過程中，既改變毛坯的形狀又改變壁厚者稱為強力旋壓。

普通旋壓局限于加工塑性較好和較薄的材料，尺寸準確度不易控制，要求操作者具有較高的技術水平。強力旋壓和普通旋壓相比較，坯料凸緣部分在加工時不產(chǎn)生收縮變形，因為不會產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。旋壓機床的機床功率較大，對厚度大的材料也能加工，同時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

1.    金屬變形條件好，旋壓時由于旋輪與金屬接觸近乎點接觸，因此接觸面積小，單位壓力高，可達2500~3500MPa以上，因此旋壓適于加工高強度難變形的材料，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，旋壓機床的噸位只是壓力機噸位的1/20左右。

2.    制品范圍廣，根據(jù)旋壓機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體制件，如火箭、導彈和衛(wèi)星的鼻錐與殼體；潛水艇滲透密封環(huán)和魚雷外殼，雷達反射鏡和探照燈外殼；噴氣發(fā)動機整流罩和原動機零件；液壓缸、壓氣機外殼和圓筒；渦輪軸、噴管、電視錐、燃燒室椎體以及波紋管；干燥機、攪拌機和洗滌機的轉筒；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，旋壓加工與機加工相比，可節(jié)約材料20%~50%，最高可達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構與力學性能均發(fā)生變化，晶粒度細小并形成具有纖維狀的特征?？估瓘姸?、屈服強度和硬度都有提高，強度可提高60%~90%，而伸長率則降低。

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3.2~1.6μm，最好的可達0.4~0.2μm，經(jīng)過多次旋壓可達0.1μm。

6.    金屬旋壓一個重要的特點是制作整體無縫的回轉體空心件，根本消除了與焊接有關的不連續(xù)性、強度降低、脆裂和拉應力集中等弊病。

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，且旋壓機床比沖壓機床價格更便宜。

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。在國內能旋壓φ2m筒形件的旋壓機不算很大的設備，利用這樣的設備很容易制作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大的軋機。美國用旋壓工藝制造出寬7.5m、長9m的超寬板材。

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

10.    坯料來源廣，可采用空心的沖壓件、擠壓件、鑄件、焊接件、機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

1.    除去圓筒形、圓錐形、橢圓形等薄壁回轉體零件外，其他復雜形狀零件用旋壓法生產(chǎn)往往不經(jīng)濟或難以加工，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，過大過小都不劃算。以中小批量較為有利。批量為50~5000件時，采用旋壓工藝是劃算的。批量在1000見以下時，旋壓件較沖壓件的成本便宜，超過1000件，旋壓件比沖壓件貴。

旋壓工藝的應用

1.    導彈、火箭、宇宙航行

2.    航空工業(yè)

3.    兵器生產(chǎn)

4.    民用工業(yè)

資料來源：

1.    旋壓成形技術，日本塑性加工學會編著，機械工業(yè)出版社。

2.    旋壓成形工藝，張濤編著，化學工業(yè)出版社。