回转塑性成形特点分析及其发展的重要意义

回转塑性成形特点分析及其发展的重要意义

1 引言
　　我国改革开放以来回转成形技术得到了较快发展，应用范围越来越广，为我国塑性成形行业的发展贡献很大。塑性成形生产技术的进一步升级要求回转成型技术加快发展，在提高生产率、提高材料利用率、降低能源消耗、降低对环境不良影响等方面发挥作用。了解发展现状，提出发展方向，是加快发展的需要。

2 回转塑性成形概念及其分类
2.1回转塑性成形的概念
　　在塑性成形过程中，工具与工件都回转或是其中一方回转的用于成型零件或零件毛坯的塑性加工方法称之为回转塑性成形。
回转塑性成形方式属于连续局部成形，某一时刻工具与工件只有一部分相互接触，由连续局部成型的积累而完成全部成形任务。与传统的以往复运动方式成形的工艺相比，回转塑性成形设备运行的时间大部分用于成形工件，其比例有的高达90%以上，用于回程与储能的时间很短。回转塑性成形时工具与工件的运动方式与材料一次加工的轧制方式有相似之处，但是轧制产品时形状相对简单的供进一步加工的原材料，如圆钢、方管、钢管、钢板等钢材，轧制通常称为材料的一次加工，而回转一般是以一次加工的产品作为加工对象，生产各种锻件或供进一步锻造成形的预制坯，通常称为材料的二次加工。由于锻件形状复杂品种繁多，要求回转成形时工件与工具运动关系要多样化，因而出现多种回转塑性成形工艺。
2.2会装塑性成形工艺分类
　　根据回转塑性成形过程中工件与工具的运动方式及其相互关系，可将回转塑性成形工艺进行分类。按照成形原料为板料或非板料，可分为板料回转成形与体积回转成形，体积回转成形就是回转成形锻造。回转成形锻造工艺分类见表一。板料回转成形工艺见表二。由表一可见，回转成形锻造一般分为辊锻、楔横轧、斜扎、仿形斜扎、辗环、齿轮横轧、锥齿轮轧制、径向锻造、摆动锻造以及近年来开发的新工艺轴向进给横轧与实心盘辗压。
由表二可见板料回转成形工艺分为辊压成形，旋压，管件变薄旋压，圆锥变薄旋压及辊弯等。
　　由表二可见板料回转成形工艺分为辊压成形、旋压、管件变薄旋压、圆锥变薄旋压及辊弯等。

3 回转成形工艺的优点
　　回转成形的诸多优点来源于他的成形方式，即它是助于连续局部成形，某一时刻工具与工件的接触面积只是工件的很小一部分，因此成形力很小。工程上一般计算变形力得而简单公式为：
　　回转成形使工具与工件接触面积F大大下降，从而明显降低了变形力，这一点很好理解。另一方面。由于接触面积减小，使摩擦力对变形抗力的影响大大减轻，从而又使变形力进一步下降。这样双重作用，使得回转成形变形力的降低达到了大化。后一种作用说明见镦粗接触正应力简图。

　　中心部位达到峰值，这就是说摩擦峰值现象。显然增加部分是由摩擦与接触面长度共同贡献的。增加值与接触面长度a成正比。这就是说接触面大摩擦对变形抗力的影响就大，而回转成形接触面小，变形抗力就比一般塑性成形小。回转成形具有双重降低变形力的作用，这就成为这种成形方式的大有优点。一般来说，回转成形在工程上的优点可以概括为以下几点：
　　(1)变形载荷小，只有整体变形载荷的0.2%~10%左右。
　　(2)设备重量轻，体积小，价格便宜。
　　(3)近于静压变形，冲击振动小，对厂房无特殊要求，厂房造价低。
　　(4)噪声振动小，有利于改善劳动条件，实现文明生产。
　　(5)易于实现机械化与自动化，劳动强度低。
　　(6)可以成形其他工艺无法或难以成形的工件：摆辗可以成形0.2mm的圆片；辗环可以成形直径10米高6米的反应堆加强环；旋压可以成形直径5米的封头；辊弯可以成I系那个重汽汽车车厢板。
　　(7)产品精度高，冷摆辗精度可达0.02mm，冷精辗环可达0.05mm。
　　(8)易于控制变形和变形量。

4 发展回转成形工艺的主要意义
　　回转成形工艺广泛用于精密锻件成形与复杂锻件模锻制坯，也适用于生产大型特殊锻件。由于回转成形工艺可用于较小设备成形较大工件，节省投资降低生产成本非常明显。发展这种成形工艺，将加快我国塑性加工行业技术升级改造，对于发展品种提高产品质量及增强市场竞争力都有重要作用。
　　发展回转塑性成形工艺的意义还有以下两点：
　　（1）有利于改变工件大—变形力大—设备大—难制造—投资大—成本高的不良循环：众所周知，锻件的承载能力，在一定程度上决定了设备的工作能力。同样，设备能力的提高要求锻件承载能力越来越大，锻件体积与重量也越来越大，成型设备也跟着越来越大，制造难度大，投资增加，生产成本也要提高。回转塑性成形可以减轻这种不良循环。对于大型板料制品也如此。
　　（2）丰富了材料二次加工可供选择的成形方式：回转塑性成形方式多种多样，对于不同形状不同尺寸的工件或预制坯，可以选择较为优成形方式，以便得到较佳效果。也可以进行有效的复合，形成新的复合成形工艺，这也是一种创新。例如楔横轧与摆动辗压复合生产汽车半轴工艺，楔横轧与冷挤压复合生产大型精密阶梯轴工艺，辗旋复合生产汽车无内胎钢车轮等。

5 结论
　　回转塑性成形技术是塑性成形领域中发展较快的先进技术，这种成形技术由于成形力小，因而具有显著的优越性。发展塑性回转成形技术为开发新的复合技术提供了基础，为提高塑性成形行业的整体技术水平创造了有利条件。