旋壓技術

金屬旋壓技術的基本原理相似於古代的制陶生產技術。旋壓成型的零件一般為迴轉體筒形件或碟形件，旋壓件毛坯通常為厚壁筒形件或圓形板料。旋壓機的原理與結構類似於金屬切削車床。在車床大拖板的位置，設計成帶有有軸向運動動力的旋輪架，固定在旋輪架上的旋輪可作徑向移動；與主軸同軸聯接的是一芯模(軸)，旋壓毛坯套在芯模(軸)上；旋輪通過與套在芯模(軸)上的毛坯接觸產生的摩擦力反向被動旋轉；與此同時，旋輪架在軸向大推力油缸的作用下，作軸向運動。旋輪架在軸向、旋輪在徑向力的共同作用下，對坯料表面實施逐點連續塑性變形。在車床尾頂支架的位置上，設計成與主軸同一軸線的尾頂液壓缸，液壓缸對套在芯模(軸)上的坯料端面施加軸向推力。

旋壓成型有普通旋壓和強力旋壓成型兩種。不改變坯料厚度，只改變坯料形狀的旋壓叫普通旋壓成型；即改變坯料厚度，又改變坯料形狀的旋壓叫強力旋壓成型。強力旋壓成型所需要的旋壓力較大，旋壓機的結構一般也較複雜。強力旋壓成型又依旋輪移動的方向與金屬流動的方向，分為正旋和反旋。旋輪移動的方向與金屬流動的方向相同，叫正旋；反之，稱為反旋。同一種材料，反旋成型所需的旋壓力較大。採用哪種旋壓方式成型，要依據零件的形狀和工藝要求確定。

旋壓機的選型由旋壓工藝及多種成型工藝條件要求確定。旋壓機分強力旋壓機和普通旋壓機二大類型。強力旋壓機又分雙旋輪和三旋輪。還有用於特殊零件旋壓的旋壓機，如熱旋壓機、鋼球旋壓機等。

在機械產品中如何節約原材料卻能提高產品質量，減輕產品的重量卻能延長使用壽命，降低產品的製造成本及能源消耗卻能減少加工工時一直是人們關注的。例如"V"型皮帶輪(通稱"V"型帶輪)是用途十分廣泛的機械傳動零件之一，如果能由鋼板成型具有重要意義。鈑制皮帶輪同傳統的鑄鐵皮帶輪相比，可節約原材料70%以上。由金屬鈑材經拉伸--旋壓成形的鈑制旋壓皮帶輪是最新最佳的帶輪結構形式。這種帶輪不僅具備上敘優點，而且無環境無污染，尤其在汽車、拖拉機、收割機、空壓機等多種機械產品中應用廣泛。採用鋼鈑毛坯在專用的皮帶輪旋壓機床上使毛坯產生由點到線、由線到面的塑性變形而製成。

旋壓帶輪一般有三種基本形式：摺疊式帶輪、劈開式帶輪和滾壓式多V型帶輪(也稱多楔帶輪)。

旋壓帶輪與鑄鐵皮帶輪相比的優點是採用旋壓工藝製成的(無屑加工)，結構輕、省材料，因而轉動慣量小，是一種節料、節能的新產品。生產效率高(每分鐘加工2～4件)，平衡性能好，一般無需平衡處理。由於材料流線不被切斷，表面生產冷作硬化，組織密度提高，使輪槽表面的強度和硬度提高，並且尺寸精度高，三角帶與輪槽的滑差小，皮帶壽命長。

我國金屬旋壓成型技術的發展歷史近四十年，而在國防工業的應用研究尤為廣泛，研究應用水平很高，特別是在旋壓成型工藝及裝備方面，已經處於國際領先地位。旋壓機的設計和製造能力也很強。帶輪旋壓成形式工藝與設備是一項先進的技術，帶輪旋壓工藝上取得了摺疊式帶輪、劈開式帶輪、滾壓式多V型帶輪和組合式帶輪一系列科研成果，在理論與實踐兩個方面解決了旋壓成形中的各種技術難題，並成功地用於生產。但與德國的旋壓技術相比，我國還需要努力追敢，因為，我國許多產品還需要進口，尤其是汽車中的某些零部件。

CDC-S系列數控旋壓機是生產旋壓皮帶輪的專用設備。旋壓皮帶輪做為一種新工藝產品，已經廣泛用於汽車發動機中，如電機輪、水泵輪、助力轉向泵輪、空調輪和風扇輪等。按照皮帶輪的槽型和加工工藝可分成三大類：劈開輪、摺疊輪和多楔輪。由於此三大類旋壓皮帶輪的結構特點不同，其加工工藝也不相同。

多楔輪所選用的材料厚度為2～6mm，一般均為3mm。採用拉深和衝壓方法制坯，在旋壓機上加工成形。由於齒形是在材料壁厚上用擠壓方式使之產生金屬流動和塑性變形而形成的，所以影響產品最終質量的因素就很多，包括上下模、旋輪、工藝參數、材料材質等。在以後的工藝分析和模具設計中會詳細介紹。

摺疊輪所選用的材料厚度為1.5～2.5mm，也是採用拉深和衝壓方法制坯，並在旋壓機上加工成形。由於摺疊輪在成形過程中沒有發生金屬流動，所以工藝上就比較簡單，影響質量的因素不多。

劈開輪的材料厚一般為4mm，一般採用一次沖裁製坯，在旋壓機上用旋輪從材料厚度的二分之一處劈開后整形而成形。由於其加工工藝也比較簡單，影響質量的因素也不多，最主要的是受毛坯本身的平面度影響。因此對沖裁的衝壓模具要求較高