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金属旋压

滚轮把旋转的圆盘压到成形模上

金属旋压把旋转的金属圆盘压在成形模上,旋成圆形中空零件,有点像在陶轮上塑造陶泥。灯罩、不锈钢碗、铜管乐器的喇叭口和火箭整流锥都可以这样做出来。工装便宜,所以适合圆形零件的样件和小批量。

金属旋压:实拍照片
照片:CC BY-SA 3.0, 来源: Wikimedia Commons
旋转的圆盘被一道一道地压到模体上车床上的金属旋压,沿旋转轴线剖开的侧视图主轴箱模体(芯轴)开始时的圆盘圆盘毛坯尾座滚轮12旋转3最后一道之后紧压在模体上;边缘被修掉,零件被取出4板材(工件)刀具和机床旋压前的平圆盘
车床上的金属旋压 · 侧视图主图显示零件做到一半;右侧方框显示最后一道之后的样子。圈内数字对应下面的步骤。

工作原理

  1. 合模。 平圆盘(毛坯)被夹在成形模(一个叫芯模的实心形状)和尾座上的压块之间。尾座是车床上可移动的末端支撑。

  2. 旋转。 主轴箱电机带着成形模、圆盘和压块一起旋转,转速通常为每分钟几百到几千转。

  3. 分道次压制。 圆头滚轮,或手工旋压时用的长杠杆工具,压在旋转的圆盘上。它一遍又一遍地扫过金属,每一道都让金属更贴近成形模一点。

  4. 精整与修边。 最后几道把金属紧紧压在成形模上。参差的边缘被修整,往往就在同一台机器上,然后零件取下。

关键数据

材料
铝、铜、黄铜、低碳钢和不锈钢;也有钛和镍合金。厚度通常约 0.5 到 6 mm;重型 CNC 机床可旋压厚得多的板材
典型零件
锥体、穹顶、碗、圆筒、灯具反射罩、储罐封头、整流锥、乐器喇叭口
零件尺寸
直径从几厘米到几米
精度
约 ±0.1 至 ±0.5 mm,取决于尺寸,以及是手工旋压还是 CNC(计算机控制)旋压
表面质量
光滑,有淡淡的圆形刀痕,常被抛光掉
适合的批量
单件到几千件;CNC 旋压也可做更大批量
模具与设备成本
成形模从几百到几千美元,样件往往用木头或塑料;CNC 旋压机要几十万美元
速度
手工每件几分钟;CNC 上不到一分钟到几分钟

优点与局限

优点

  • 工装成本低;成形模几天就能做好
  • 无缝零件,没有焊缝
  • 改设计只需要一个新成形模
  • 从小直径到非常大的直径都能做

局限

  • 只能做圆形(绕轴对称)
  • 大批量时每件比冲压慢
  • 手工旋压依赖熟练的旋压工
  • 壁厚会略有变化;严格公差需要 CNC 或额外机加工

应用领域

  • 照明灯罩和反射罩
  • 厨房与餐饮碗、锅、漏斗、搅拌盆
  • 音乐小号和其他铜管乐器的喇叭口
  • 航空航天与国防整流锥、发动机进气唇口、压力容器封头
  • 工业与暖通空调储罐封头、料斗、风机壳体、风管零件

如何识别

  • 一个完全圆形的零件,轮廓平滑流畅:锥体、穹顶或碗。
  • 表面有细密的同心圆环或淡淡的螺旋,是滚轮留下的。
  • 开口处有修剪过或卷边的边缘,有时有尾座压块压出的小中心印。
  • 任何地方都没有接缝或焊缝。

对比

观看

James Thurman · 把圆盘旋压到芯模上的新手概述

EMS Metalworking Machinery · CNC 旋压机如何工作,能做哪些零件

HANDY: HandymanClub.com · 用杠杆工具手工旋压一只碗的特写

Metal Craft Spinning and Stamping Ltd. · 在 CNC 机床上逐道成形的零件

查看实拍照片

记住

  • 滚轮把旋转的圆盘压向成形模,每一道多压一点。
  • 它只能做无缝的圆形零件,从锥体到穹顶和碗。
  • 成形模便宜,使它非常适合样件和小批量。

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