新型旋壓的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型旋壓機，包括控制箱、工作臺、線路箱和旋壓機構，所述控制箱固定連接于工作臺側上方，工作臺底部設置有橡膠底座，控制箱與工作臺之間設置有加強肋，所述旋壓機構包括安裝在工作臺上的電動機、安裝在該電動機上的下夾具、與電動機相對設置的旋壓頭、安裝在該旋壓頭上的上夾具、以及用于驅動旋壓頭的伺服馬達；旋壓頭上設置有由滑塊和導柱組成的旋壓導向機構，所述導柱固定連接于工作臺上，所述滑塊安裝于旋壓頭上，并與導柱滑動連接。本實用新型運行穩定，噪音和振動小，操作方便，加工成的產品表面質量好，外觀圓滑，精度高，產品機械性能穩定，非常方便實用。
【專利說明】新型旋壓機
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機械領域，具體涉及一種新型旋壓機。
【背景技術】
[0002]旋壓成形作為塑性加工的一個重要分支，由于容易實現產品輕量化、柔性化、高效、精密的成形制造而在塑性加工中受到特別的重視，在航空、航天、兵器等金屬精密加工【技術領域】占有重要地位。旋壓是一種綜合了鍛造、擠壓、拉深、彎曲、環軋、橫軋和滾壓等工藝的少無切削加工的先進工藝。是利用旋壓工具對旋轉坯料施加壓力，使之產生連續的局部塑形變形而成形為所需空心回轉零件的塑性加工方法，是制造薄壁回轉體零件常用的一種工藝方法，可以完成拉深、翻邊、收口等多種不同的成形工序。旋壓加工用的機械設備稱之為旋壓機或者旋壓機床。現有的旋壓機一般采用普通機床改造而成，普遍存在沖擊振動現象，噪音大，振動大，而且操作不方便，運行不穩定，并造成工件表面質量差，變形不均勻，機械性能差。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題便是針對上述現有技術的不足，提供了一種新型旋壓機，其運行穩定，噪音和振動小，操作方便，加工成的產品表面質量好，外觀圓滑，精度高，產品機械性能穩定，非常方便實用。
[0004]本實用新型所采用的技術方案是:一種新型旋壓機，包括控制箱、工作臺、線路箱和旋壓機構，所述控制箱固定連接于工作臺側上方，工作臺底部設置有橡膠底座，控制箱與工作臺之間設置有加強肋，所述旋壓機構包括安裝在工作臺上的電動機、安裝在該電動機上的下夾具、與電動機相對設置的旋壓頭、安裝在該旋壓頭上的上夾具、以及用于驅動旋壓頭的伺服馬達；旋壓頭上設置有由滑塊和導柱組成的旋壓導向機構，所述導柱固定連接于工作臺上，所述滑塊安裝于旋壓頭上，并與導柱滑動連接。
[0005]作為優選，所述工作臺及控制箱表面分別設置有玻璃鋼防腐層，所述控制箱上設置有觸摸屏和控制按鈕；工作臺上還設置有運行電箱。
[0006]作為優選，所述導柱為四個，四個導柱的頂部設置有一平臺，伺服馬達安裝于所述平臺上；所述線路箱設置于工作臺的下方。
[0007]本實用新型的有益效果在于:本實用新型采用控制箱和伺服馬達控制旋壓頭，能有效地控制旋壓深度，加工精度可達0.02_。采用四個導柱導向旋壓，使本實用新型的運行穩定性得到保證，也有利于保證旋壓工件的機械性能和良好的外觀效果。產品旋壓無接口，走料均勻，過渡圓滑。旋壓后的產品接合強度可通過較高的壓力(超過25MP)測試。本實用新型便于操作，可隨時停止或啟動，操作時間短，整個旋壓過程只需30秒左右，工作臺底部設置有橡膠底座，讓本實用新型的放置更為穩固，提高了旋壓加工精度。控制箱與工作臺之間設置有加強肋，提高了本實用新型的強度，非常方便實用。【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0009]圖中:1、控制箱；2、工作臺；3、線路箱；6、橡膠底座；7、加強肋；11、觸摸屏；21、運行電箱；41、電動機；42、旋壓頭；43、伺服馬達；44、平臺；51、滑塊；52、導柱；411、下夾具；421、上夾具。
【具體實施方式】
[0010]下面將結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0011]如圖1所示，一種新型旋壓機，包括控制箱1、工作臺2、線路箱3和旋壓機構，所述控制箱I固定連接于工作臺2側上方，工作臺2底部設置有橡膠底座6，作為優選，橡膠底座6設置于工作臺2支撐柱的底部。橡膠底座6讓本實用新型的放置更為穩固，提高了旋壓加工精度。控制箱I與工作臺2之間設置有加強肋7，提高了本實用新型的強度。所述線路箱3設置于工作臺2的下方。
[0012]所述旋壓機構包括安裝在工作臺2上的電動機41、安裝在該電動機41上的下夾具411、與電動機41相對設置的旋壓頭42、安裝在該旋壓頭42上的上夾具421、以及用于驅動旋壓頭42的伺服馬達43。電動機41倒置安裝在工作臺2上，用于固定工件的下夾具411安裝于電動機41的輸出端，電動機41為工件旋轉提供動力。上夾具421設置于旋壓頭42下部，且與下夾具411位置對應，
[0013]為保證旋壓頭42運行的穩定，旋壓頭42上設置有由滑塊51和導柱52組成的旋壓導向機構，所述導柱52固定連接于工作臺2上，所述滑塊51安裝于旋壓頭42上，并與導柱52滑動連接。旋壓導向機構使得旋壓頭42在上下運行時始終保持方向唯一，以利于旋壓工件性能的穩定和外觀的圓滑。在本實施例中，作為優選，所述導柱52為四個，四個導柱52的頂部設置有一平臺44，伺服馬達43安裝于所述平臺44上。
[0014]在本實施例中，作為優選，所述工作臺2及控制箱I表面分別設置有玻璃鋼防腐層，玻璃鋼是良好的耐腐防銹材料，對大氣、水和多種酸、堿、鹽以及多種有機溶劑都有很好的抵抗能力，延長了本實用新型的使用壽命，并且其僅需在相應部件表面涂刷玻璃鋼，制作工藝簡單，非常方便實用。所述控制箱I上設置有觸摸屏11和控制按鈕，使操作簡潔明了，并可加密控制，其電路采用進口數控控制，能有效地控制旋壓深度，確保加工精度符合標準。所述工作臺2上還設置有運行電箱21。
[0015]以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能以此限定本實用新型實施的范圍，即依本實用新型申請專利范圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內。
【權利要求】
1.一種新型旋壓機，包括控制箱、工作臺、線路箱和旋壓機構，其特征在于:所述控制箱固定連接于工作臺側上方，工作臺底部設置有橡膠底座，控制箱與工作臺之間設置有加強肋，所述旋壓機構包括安裝在工作臺上的電動機、安裝在該電動機上的下夾具、與電動機相對設置的旋壓頭、安裝在該旋壓頭上的上夾具、以及用于驅動旋壓頭的伺服馬達；旋壓頭上設置有由滑塊和導柱組成的旋壓導向機構，所述導柱固定連接于工作臺上，所述滑塊安裝于旋壓頭上，并與導柱滑動連接。
2.根據權利要求1所述的新型旋壓機，其特征在于:所述工作臺及控制箱表面分別設置有玻璃鋼防腐層，所述控制箱上設置有觸摸屏和控制按鈕；工作臺上還設置有運行電箱。
3.根據權利要求1或2所述的新型旋壓機，其特征在于:所述導柱為四個，四個導柱的頂部設置有一平臺，伺服馬達安裝于所述平臺上；所述線路箱設置于工作臺的下方。
【文檔編號】B21D37/01GKSQ
【公開日】2020年1月15日 申請日期:2020年6月18日 優先權日:2020年6月18日
【發明者】莊章彬 申請人:莊章彬
旋壓工藝，就是巧妙使用被稱作“趕棒”的條狀工具對緊貼模具的高速旋轉中的金屬板加壓，將金屬板塑型成各種筒狀產品的加工工藝。加工精確度到0.1mm，金屬板在大師級技工手中漸變為所定產品形狀的精湛技術可謂是登峰造極。“旋壓工藝”這種金屬加工工藝很大程度上依賴于大師級技工的手工作業。
今天就帶大家走進日本北嶋拉深制作所，看看他們的旋壓工藝如何？
使用的材質包括鐵、鋁、不銹鋼、銅、黃銅等金屬材料的旋壓加工業務。有時候也會進行黃金、白銀、白金等貴金屬的加工。另外最近被稱為稀有金屬的鉬、鎢、鉭、鈦等硬度較高的金屬加工委托業務也在不斷增加。從飲料罐樣品到人造衛星設備、飛機、半導體制造裝置的零部件、再到巨大的衛星天線等，他們承接大大小小各種零件的旋壓加工業務。
北嶋拉深制作所正在制作拋物面天線
旋壓工藝首先是將金屬板坯切割為圓形。接著將這塊圓形金屬板和模具安裝在旋壓機床上，讓它們一起高速旋轉，一邊抹潤滑劑，一邊用“趕棒”對金屬板推壓使其緊貼模具以完成塑形加工。
開始旋壓工藝之前，先用一種叫做圓盤剪的機器把金屬板坯切割成圓形。
集中全身的每一根神經，邊移動兩腿交替承受體重邊用趕棒向坯料均衡施壓使其成形。
一邊調整趕棒支點的按鈕位置，一邊用趕棒小心翼翼地進行操作。
在制作所里我們看到了如此巨大的模具，還看到了最里面的木制模具。
成形件中的大型衛星天線
加工過程中需要多次根據敲擊金屬板坯時發出的聲音及從“趕棒”處傳來的感覺，來判斷板坯是否依照模具完美成形。如果一下子用力過度會導致產品報廢，所以大師級技工們在進行旋壓工藝時全身的每一根神經都需高度集中，一邊用兩腿交替承受體重一邊用“趕棒”對板坯均勻施壓。
左：時而噴涂潤滑蠟，時而用趕棒對金屬板坯施壓使其瞬間成形
右：采用旋壓工藝將鉭金屬板坯塑形加工成坩堝的場景
上文我們對旋壓成型操作流程有了一定了解，下面來從北嶋拉深制作所的角度看看他們旋壓工藝的理解：
01、旋壓工藝與沖壓機加工的不同之處
因為金屬具有彈性，變形后還是會恢復原狀。因此，即使試圖將坯料緊貼模具使其成形，也會因為金屬的這種特性導致輕微的成形不良。相比“旋壓工藝”的均衡施壓緩慢成形，沖壓機加工時坯料局部受力，所以這種傾向更為明顯。因此對成品精度要求很高的金屬加工來說只有“旋壓工藝”才能實現。
此外，兩種工藝相比加工所需的模具數量也不同。沖壓機加工是將坯料夾在一對模具中間進行加工，所以永遠都需要成對的模具。而“旋壓工藝”只需一個模具就可以了，因而降低了模具成本。這就是為什么在樣品加工等少量生產上多采用“旋壓工藝”的原因。不過從生產性的角度來看，沖壓機加工更為有利。在對精度要求不那么高的大批量生產上，北嶋拉深制作所也同時采用自動旋壓機和沖壓機進行加工。
02、旋壓工藝難在哪里
當對厚度極薄的板坯（0.1mm左右）進行加工時，用“趕棒”輕輕一加壓就可能造成目標位置以外部分的變形，因而作業必須慎之又慎。反之，有些材質的金屬板坯厚度超過5mm時則需要加大力度。尤其是當對又硬又厚的金屬板進行加工時，如果用“趕棒”施加很大的壓力，很可能會導致支撐“趕棒”的下端（杠桿的支點）破損，或者“趕棒”的尖頭部位因無法承受力道而損壞。
此外，由于“旋壓工藝”是向金屬板均衡加壓使其延伸的加工工藝，僅用“趕棒”使金屬板塑形為又長又大的產品則需要極其高超的技術。旋壓工藝進行的操作需要憑感覺，所以成形產品顯露個性。無論是多么熟練的大師級技工，當身體狀態不好時，都不可避免會對產品的成形效果產生影響。
03、敢于嘗試和挑戰，產品就是最好的廣告
我并不覺得我們的工作內容有什么特別。只是很多其他公司不想或不愿承接的業務，敝司都率先進行了嘗試和挑戰。而且一旦承接下某項業務，不管有多么困難也一定會圓滿完成。以遵守交貨期為例，就算實際加工作業并不像接訂單時所想的程序那樣順利推進，敝司也絕不會延期交貨。有些新客戶會對我們提交的報價單上的昂貴價格表示驚訝。但是我們很自信向客戶提供的產品絕對具有與此相當的價值。實際上過去也遇到過向報價較低的同行下了訂單之后，卻又因產品質量差而再次來敝司訂貨的客戶。
另外，當坯料材質為稀有金屬時，不僅加工困難，而且材料成本高昂。一般的金屬加工廠會考慮加工失敗時的風險而選擇放棄，而敝司為了積累經驗總是很積極地承接此類業務。敝司沒有營銷人員，這是因為我們認為只要能生產出品質優良的產品，產品本身就是最好的廣告。
04、手藝傳承，離不開經驗積累
前陣子敝司資格最老的大師級技工退休了。但是他的技術傳給了20、30、40等各個年齡層的技工，可以說技術被很好的傳承了下來。敝司從來都沒有什么旋壓加工的作業手冊。因為很多細節都要靠人的感覺，無法用語言來進行說明。新員工都是在和前輩員工一起工作的過程中，學到了老員工的很多經驗。從新員工到成為能獨當一面的技工最少需要10年的時間。根據不同的金屬類型和形狀，施壓的方法也各不相同，只能通過在各種加工現場勤勤懇懇地工作、慢慢積累來掌握技術。
05、享受制作過程本身
旋壓加工是從思考如何才能制作出客戶所委托的產品形狀開始的。我們不但自己制作模具，所有的趕棒也是自己加工制作的。挑戰過去從沒有人做過的東西、和那些被認為是旋壓工藝條件下無法加工的產品都會讓人感到工作的價值。以前曾有客戶委托我們塑形加工頭部很細的飲料罐。雖然在旋壓工藝條件下可以進行成形加工，但因為模具的頭部直徑很小，成形后無法將板坯從模具上取下來成了一大問題。經過反復試驗，為了讓產品成形后可以分解以便從模具上取下，我們采用預先將模具切割分段，成形加工時將模具連接起來使用的方法解決了這一問題。我們不僅僅滿足于旋壓加工技術，還致力于研究產品制造工藝，并對加工工具進行改良，用心體驗并享受制作這個過程本身。
北嶋拉深制作所的代表作品
九輪塔
八角堂擬寶珠 φ1700
澳大利亞墨爾本的掛鐘φ3500
長崎縣棒球場頭盔3950×2750×2800
據說在日本約有400家做旋壓加工的公司，他們的規模都在10人左右。雖然他們的規模都很小，然而旋壓加工也是用于制造小品種的機加工制品必不可少的技術之一。它也被認為是奠定日本精密制造業的基石之一。
圖片來源于JAXA，使用精密旋壓工藝制造的H-IIA 火箭鼻錐體
大阪（也是唯一）一家旋壓公司使用旋壓工藝制作鈸（樂器）
另一家在大阪的旋壓公司也用此工藝來制作藝術品，上圖中的花瓶特意保留了旋壓工藝產生的紋路來凸顯金屬質感。
怎么樣？看完這篇文章對這家公司有什么看法？
近年來，許多學者在熱處理與大型數控旋壓加工相結合方面也做了不少研究。雖然以上研究已為鋁合金旋壓技術在工業生產中的應用提供了理論支撐和實踐指導，但是隨著工業生產的發展，為滿足需求，如果鋁合金旋壓技術向以下發向發展將會有劃時代的意義。隨著科技的發展，對金屬旋壓加工旋壓機設備產品的的要求也越來越高。由于冷旋壓過程中出現的加工硬化等缺陷，使得冷旋壓技術已不能滿足生產的需求。適當的熱處理可以細化金屬內部晶粒、改變金屬晶相組織，從而改變金屬性能，因此人們開始把熱處理技術與旋壓技術相結合，創造出新的旋壓加工方法，為旋壓技術奠定了新的里程碑。
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該涂膜劑已經在多家金屬制品企業獲得運用。其中，在天津春鵬預應力鋼絞線公司進行了試用，采用12.5mm盤元拉至5.0mm，拉拔速度達到5.0米/秒，各項指標優異；在重慶宗田科技發展有限公司用于花鍵軸冷擠壓試用，擠壓后各項性能均優于磷化；在馬鞍山某金屬制品企業采用6.5mm盤元拉至1.3mm，拉拔速度達到13米/秒,各項指標非常優異。
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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。還有用于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，降低產品的制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。采用鋼鈑毛坯在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制成。
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