国内旋压设备及其相关技术的发展与现状

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1、万方数据REVIEW文章编号：1672—0121(2009)04—0016—04国内旋压设备及其相关技术的发展与现状侯红亮，余肖放。王耀奇(北京航空制造工程研究所，北京100024)摘要：旋压成形是实现薄壁回转体类零件的少无切削加工的先进制造技术，广泛应用于航空航天、汽车制造、石油化工等领域，已成为精密塑性成形的重要发展方向。本文概述了国内旋压设备及其相关技术的发展历程，分析了国内外旋压设备的特点与差距，评价了国内旋压设备的研究现状与水平，展望了旋压设备的发展趋势。关键词：机床技术；旋压机；旋压技术；发展；综述中图分类号：TG334．19文献标识码：A1引言旋压作为一种典型的连续局部塑性成

2、形技术，以其静压成形(无冲击、振动和环境危害)、产品精度高、工艺柔性好、易于实现机械化与自动化、节约材料等诸多优点而成为精密塑性成形技术的重要发展7J"向，是实现薄壁回转体零件的少无切削加工的先进制造技术，广泛应用于机械、电子、化工、汽车以及航空航天等国防』：业领域。旋压技术的发展也促进了国内旋压设备及其相关技术发展，特别是近年来航天航空等困防领域的旺盛需求，加之国内制造业整体水平的提高，使我国的旋压设备研制达到了一个新的高度，进入了稳步发展阶段。2历史与回顾20世纪60年代初，为了解决某些产品成形问题，部分军工部门(主要是航空航天领域)开始应用旋压技术加T诸如飞机副油箱、发动机燃烧室等产

3、品，开始采用自制的简易旋压设备加工产品。航空航天、兵器和机械制造部门先后研制了多台旋压设备，在一定程度j二解决了某些关键零件的加T问题。北京航空制造L：程研究所是困内率先开展旋压设备研制的单位，先后研制了PX系列普通旋压机床和SY系列强力旋压机床，共计30余台。随后，北京有色金结构形式多为卧式双旋轮，最大吨位为600kN，可旋压最大零件直径2400mm。由于受到国内当时制造业整体水平和设计水平的限制，这螳设备普遍存在一些问题。表现为：可靠性差，机床故障多；液压元器件质量不稳定，跑冒滴漏现象严重；机床操作系统落后，致使旋压工艺不连续，制品质量低；设计与工艺人员欠缺充分交流与沟通，有些机床功能

4、不够完善。鉴于上述问题，20世纪70年代末至今，各部门陆续从西班牙、德困、美国、俄罗斯、意大利等网家引进了几十台旋压机床，这些机床的性能稳定可靠，操作方便，液压系统稳定，故障少且专业化程度高，呈系列化。设备形式不仅有通用旋压机床，也有收口旋压、封头旋乐和轮辋旋压等其他专用机床；结构形式有单旋轮、双旋轮和i旋轮，大多为卧式结构。由于受到国外对我国武器装备技术引进的限制，大型旋压设备进口受限，制约了我困大型关键零件的研制和国防T业的进步；不仅如此，这些设备经过十多年的使用，液压系统进入故障频发期，控制系统需要更新，有些功能不能满足工艺发展要求，维护、维修、升级与改造问题逐渐显现。从上世纪80年

5、代后期以来，随着国内国民经济各领域的发展，业内人士清醒的认识到旋压设备是制约旋压技术进步与发展的关键因素，通过对引进机床技术的消化与吸收，加之困内制造和控制技术水平的提高，旋压机的设计、制造以及性能均有了大幅度的提升。20世纪80年代末期，哈尔滨丁业大学通过车床改造研制首台录返旋压机床，是基于示教的机器人原理，采用自学习运动控制方法，机床自动记忆工件的手动旋压过程，完成工件的轨迹规划与万方数据加工过程控制，实现自动批量生产的目的。随后，兵器55所也开展了录返旋压机床的研制。西安重型机械研究所研制了PLC控制的强力旋压机床，其主轴调速系统、旋轮纵向进给电液伺服系统、仿形系统等均由PLC控制，

6、但主轴仍采用直流电机拖动、可控硅励磁；旋轮纵向移动采用伺服泵控制油马达的电液调速系统，并采用了电液仿形阀进行仿形控制。近年来，北京航空制造I程研究所、长春55所和北京航空航天大学现代技术研究所等单位在总结过去研制经验的基础上，瞄准困际水平，运用先进的设计方法与理念，采用了SIMENS840D和BOSCH比例伺服阀控制系统，伺服油缸驱动，光栅位置反馈，滚动导轨导向和交流变频调速等先进技术，推出新一代的国产CNC强力旋压机床，实现了困产旋压机的升级换代。机床最大吨位600kN，整机性能达到国际先进水平。图1和图2是北京航空制造工程研究所近年来研制的部分CNC数控旋压机床。图1SY一11CNC数

7、控三旋轮卧式旋压机图2SY一12CNC数控三旋轮卧式旋压机随着汽车、石油、化工行业的发展，园内的专用旋压设备也呈现出快速发展的趋势。如北京航空航天大学现代所、北京航空制造工程研究所等单位研制的皮带轮旋压机，兵器55所生产的轮辐旋压机和内旋压机，北京航空制造工程研究所研制的CNC收口旋压机，哈尔滨工业大学和辽阳重犁机械厂等单位生产的二步法封头旋压机，燕山大学和黑龙江省旋压技术研究所等单位研制的一步法封头旋压机，REVIEW