旋壓成型是一種利用旋壓工具，對裝夾於旋壓機上的旋轉坯料施加壓力，使之產生連續的塑性變形，並逐漸成形為迴轉零件的工藝方法。
基本介紹
- 中文名：旋壓成型
- 外文名：Spin forming
- 分類：陽模成型和陰模成型
- 特點：具有設備簡單、適應性強等
- 缺點：手工操作勞動強度大,生產效率低
- 套用：用於生產中、低檔陶瓷製品
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旋壓成型特點
旋壓成型具有如下特點。
(1)生產周期短且產品成本低
旋壓成型不需要一般衝壓加工的模具，即使把芯模作為模具，也只是單模，而且結構十分簡單。旋輪是通用的，所以旋壓成型的生產準備周期短。旋壓成型通過塑性變形改變毛坯材料的形狀，材料利用率高，產品成本低。旋壓成型是將板料或空心毛坯夾緊在模芯上，由旋壓機帶動模芯。
(2)變形程度大且適應範圍廣
旋壓過程中，材料通過旋輪的擠壓作用產生變形。位於旋輪與芯模之間的工件材料受到三向壓應力作用，而且屬局部塑性變形，存在有應變分散效應。所以，材料的塑性可以得到充分的發揮，獲得很大的變形。許多用一般衝壓成型難以加工的材料可以進行旋壓成型。
(3)改善材料性能
旋壓成型中、材料晶粒細化並沿工件母線方向拉長，使工件材料的屈服、強度極限以及硬度均得到提高，力學性能獲得改善。
旋壓工藝
旋壓成型按其變形特點可分為普通旋壓和變薄旋壓。
(1)普通旋壓
普通旋壓是使平板毛坯漸次包覆於芯模表面形成空心件的一種旋壓方法，其巨觀效果類似於拉深成型，故又稱拉深旋壓，
(2)變薄旋壓
變薄旋壓與普通旋壓不同，旋壓過程總是伴隨毛坯壁厚的明顯減薄。變薄旋壓分為剪下旋壓和筒形件變薄旋壓兩種。
旋壓成型工藝參數
(1)旋輪進給率
旋輪進給率指芯模每旋轉一周旋輪沿T件母線方向的進給量。進給率大小對旋壓力大小、成型效率、可旋性和成型質量等均具有直接的影響。進給率增大，使生產率提高，工件貼模緊，對提高工件的精度有利，但也使旋壓力增大，工件表面粗糙度增加。進給率過大或過小，都可能造成工具機的振動，從而影響工件質量。
(2)芯模轉速
芯模轉速對旋壓成型過程有一定影響。增大轉速有助於提高生產率，但過高的轉速往往會導致芯模擺動和工具機振動，使工件精度降低。此外，在進給率和芯摸尺寸確定的條件下，轉速增高，材料產生的變形熱量增高，需要更好的冷卻。轉速大小反映到工件變形區的周向線速度上。錐形件變薄旋壓時，如果工件大端和小端直徑相差較大，為提高變形均勻性，最好採用變轉速，儘量保證恆線速度。
(3)冷卻與潤滑
旋壓成型過程，工件材料在旋輪的擠壓下產生局部塑性變形，變形功大部分轉化為熱能，加之旋輪與工件之間的摩擦，形成了變形區的高溫狀態。為了保證旋壓成型過程穩定進行，防止工件材料粘附到旋輪或芯模表面上，應對變形區進行充分的冷卻和必要的潤滑。
冷卻劑應具有較大的比熱和良好的流動性。潤滑劑應有較大的附著力和浸潤性。二者在旋壓成型過程中應不產生有害的揮發物，不與工件產生化學作用，不腐蝕工具機。實際生產中，為了便於操作，冷卻劑和潤滑劑往往選擇一種液態物質，兼有兩方面的作用。
旋輪
旋輪是旋壓成型的主要工藝裝備之一，它對工件施加成型力，並且高速旋轉。因此，旋輪承受著很大的作用力和劇烈的摩擦作用，對旋壓成型效果有著重要影響。旋輪應具有足夠的剛度和強度、硬度和耐熱性、良好的表面狀態、合理的形狀和尺寸。
旋輪一般採用優質工具鋼或高速鋼製造，裝備具有足夠承載能力的軸承。旋輪的幾何要素包括直徑、前角和圓角半徑。旋輪直徑受反輪架相應壓機結構以及軸承強度等的限制，旋輪直徑增大，旋輪與工件之間的接觸壓力減小，但接觸面積增大，接觸面沿軸向、徑向的投影增大，沿切向的投影變化不大，所以沿軸向、徑向的旋壓力增大，沿切向的旋壓力減小。為了避免旋壓時發生振動，旋輪直徑儘量不取芯模直徑的整數倍。
旋輪圓角半徑對成型過程和工件表面質量都有顯著影響。旋輪圓角半徑大，工件表面質量好，旋壓力大，錐形件變薄旋壓時易造成凸緣材料失穩。旋輪圓角半徑小，工件質量會差一些，旋壓力因接觸面積小而減小。旋輪圓角半逕取值範圍一般為2～20mm。旋輪前角也是旋輪的重要參數，前角過大易引起隆起，降低工件表面質量，過小容易產生擴徑。前角的一般選擇範圍是15°～45°，常用的是25°和30°。
