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摘要：随着汽车制造行业的快速发展，对零件制造成形中的技术应用也提出更高要求。然而从以往制造成形现状看，运用的成形技术并不能保证汽车零件制造质量，影响汽车的整体性能。通过实践研究发现，将旋压技术引入其中，对改善汽车零件制造成形质量，可发挥重要作用。本文将对旋压技术的相关概述、汽车零件制造成形中旋压技术的应用以及旋压技术应用展望进行探析。
关键词：汽车零件；制造成形；旋压技术；运用
前言：旋压零件作为汽车的主要构成部分，其涉及减震管、驱动盘、传动轴、消音器、气瓶、变速齿轮箱、离合器排气歧管、轮毂以及皮带轮较多零部件，若各部件设计不合理，将影响汽车的性能。在此背景下便提出旋压技术，其可使成形后的零部件强度较高且晶粒致密，但如何真正发挥旋压技术的应用优势，又成为困扰大多汽车制造厂商的难题。因此，本文对汽车零件制造成形中旋压技术的应用研究，具有十分重要的意义。
一、旋压技术相关概述
关于旋压技术，其又可被称为金属旋压成形技术，主要指在旋转作用下，使金属材料按照特定方向流动与变形的成形技术。这种旋压成形技术并非一般普通旋压、强力旋压，而将两种方式进行结合。从该技术应用原理看，要求零件以回转体碟形件或筒形件为主，且圆形板料、厚壁筒形件可作为旋压件毛坯。其中旋压机运行中，与金属切削车床较为相近，将旋轮架设置于车床大拖板中，旋轮架中的旋轮一般以径向移动为主，若有轴向大推力油缸作用，旋轮架也可实现轴向运动。坯料表面中径向力、轴向力共同作用下，便会完成塑形变形过程。将旋压技术引入制造成形中，其可使零部件均衡性较好，强度较高，且晶粒较为致密，成形后的零部件对于较多类型机动车都可适用[1]。
二、汽车零件制造成形中旋压技术的应用分析
（一）排气歧管的制造成形
汽车零件制造中，排气歧管为主要部件，且可被划入三维非对称零件中。传统制造成形中，多在冲压工艺运用的基础上，使上下两个零件成形，并利用焊接使排气歧管最终成形。尽管这种工艺方式的应用也可达到排气歧管制造目标，但其中有较多弊病，如焊接过程中有热变形问题存在，其致使焊接质量较差。再如制造成形中，涉及较多工序，不仅增加废品率，且生产场地、生产设备以及工人等成本也会随之提升，使产品造价较高。对此，可将旋压技术引入，其主要以机床主轴方向为标准，通过旋轮轴向运动，运动方向从横向与纵向两个方向开展，或直接利用偏转运动，使三维非轴对称零件得以制造[2]。这种制造成形技术改变以往冲压工艺、焊接工艺等应用下零件质量难以保证、成本过高等现状。
（二）气瓶的制造成形
当前节能环保理念深入下，对能源与污染问题给予足够的重视，但其中汽车尾气排放问题仍较为突出，这就要求从汽车尾气上进行控制。而该目标的实现要求做好天然气储气瓶设计工作，气密性、耐压性都需得以保证。传统气瓶制造中，利用的方式主要以冲压工艺为主，保证瓶底、瓶肩冲压的基础上，与瓶体进行焊接，整个过程实现中成本极高，且有繁琐的制造工艺，最终成形产品在承压能力、密封性等方面都难以保证。此时可将无缝整体式气瓶旋压引入其中，对于铝合金气瓶材料，工艺路线表现为反击压成杯状、强旋直壁以及热收口成形等，该材料下的成形温度保持300℃与350℃之间。而对于钢质材料气瓶，一般以900℃-1000℃为成形温度[3]。此外，加热成形中通常也可选择感应加热、喷枪加热等方式，或应用煤气炉装置从机床外侧加热，如图1所示，为热旋缩口成形。
（三）变速箱与离合器组件制造成形
汽车传动部件中，变速箱、离合器组件为主要部分，若其质量难以保证，将影响整车性能。以往齿轮件生产中，通常以棒料、模锻制坯等为主，加工中做好滚齿、剃齿、热处理以及磨齿工序，由于工序较多，生产率较低，且可能浪费过多原材料。而在旋压技术运用下，生产率问题、原材料消耗等都得到有效控制，且成形产品强度得到保障，组织致密，成分均匀，有利于抗冲击承受荷载能力的提升，如重型机动车、对性能要求较高的机动车，都可应用该成形零部件[4]。
（四）轮毂与带轮的制造成形
轮毂的制造也是当前汽车制造行业中关注的主要内容，以往制造中要求以20-60kPa作为压力条件，通过一系列浇筑、热处理以及表面处理等工序实现制造过程，对于大批量生产要求能够满足，但却涉及较高成本，成品表面质量你难以保证。而在旋压技术应用下，涉及的工序以锻造、退火、旋压、热处理以及喷涂等为主，制造精度得到显著提高。以国外较多17英寸轿车铝轮为例，采用的技术都以旋压成形技术为主。假若从车轮旋压方式看，主要表现为铸件毛坯旋压、管材轮辋旋压以及板材劈开式悬崖等类型为主，不同工艺方法实现方式不同，可根据实际成形要求进行选择。同时，在带轮旋压方面，通常以多楔轮、折叠轮以及劈开轮等为主，三种类型皮带轮具有不同的结构特征，所以在加工工艺选择上也有一定差异。如多楔轮应用的工艺方式，强调在拉深、冲压方法制坯下，完成旋压成形过程，而劈开轮制造中，应用的为一次冲裁制坯，并利用旋压机完成成形过程。需注意的是，在轮盘或车轮制造成形中，要求做好减薄控制工作，一般可通过变薄旋压方式，由底部起向口部连续减薄，确保制造生产中零件在耐磨性、强度上都得到提高[5]。
三、旋压技术应用展望
（一）旋压技术应用需解决的问题
汽车零部件制造成形中，旋压技术面临的问题主要表现在表面粗糙度与高速旋压两方面。其中的表面粗糙度一般用于对工件表面质量的衡量。假定对凹痕间凸痕高度、凹痕间距分别利用h与a进行表示，Ra为轮廓算
需注意的是这种计算方式下，若以30°为旋轮功角，且h与a分别为0.042mm、1mm，此时求的粗糙度将为42um，这样旋压件表面质量并不能被可靠反应出来。因此，实际计算过程中，还需引入其他参数，使工件表面纹理特征被有效分析，利用这种旋纹度对表面粗糙度表示，为Rx，此时有 利用其对工件外表面质量进行反应，且准确表达工件疏密程度、宽度以及旋纹高度等。
另外，当前旋压技术应用下，旋压塑形变形多表现出速度较慢情况，如旋轮进给比率、芯模转速等都较低，这就要求做好旋压速度控制工作。尤其对于有色金属，旋压技术应用下应保证主轴转速提升许多。同时注意分析旋压变形规律，以此实现旋压速度控制目标。
（二）旋压技术应用展望
我国当前工业发展步伐较快，对设备应用要求较高，需保证设备的应用以及各零部件的引入，都能整机系统综合性能得到提高，使系统更具自动化、多用途、高精度以及大型化等特点。而旋压技术的应用恰好可满足这一要求，但需注意旋压技术未来应用中，应对产品表面质量、形状精度以及尺寸精度等给予足够重视，使组合型产品得以开发。同时注意，若旋压技术应用对象多种材料复合，还需考虑到复合制造要求，可引入相应的质量控制体系，并以旋压基础理论作为理论依据，推动旋压技术向智能化、综合化方向发展。另外，旋压技术应用下也可考虑与其他先进技术进行结合，如人工智能、传感技术、机电技术以及微电子技术等，在此基础上构旋压件制造
系统，其可用于产品状态、产品图纸的识别，且可在旋压毛坯规划制造方案上自动设计，对其中一系列工艺参数进行优化调整。这样将旋压技术引入实际生产制造中，更能为产品质量提供保障[6]。
结论：旋压技术的应用是提高汽车零件成形质量的关键所在。实际引入旋压技术中，应正确认识旋压技术的基本内涵与实现原理，保证其在排气歧管的制造成形、气瓶的制造成形、变速箱与离合器组件制造成形以及轮毂与带轮的制造成形中发挥优势。同时旋压技术应用下，需使表面粗糙、高速旋压等问题逐步解决，这样才能为汽车零件制造提供强有力的技术支撑，推动制造行业的进一步发展。
参考文献：
[1]王超.高强钢热成形接触导热和零件力学性能及工艺优化研究[D].华中科技大学，2014.
[2]周靖.硼钢热冲压热模拟实验与损伤演化建模仿真研究[D].北京科技大学，2015.
[3]崔震.基于并联运动机床的金属板料渐进成形技术基础研究[D].南京航空航天大学，2010.
[4]刘启骞.型材多点弯曲中的成形缺陷及其抑制方法的数值模拟研究[D].吉林大学，2011.
[5]李任君.三维曲面板类件的柔性轧制设备及成形工艺研究[D].吉林大学，2014.
[6]孙凌燕.杯形薄壁内齿轮旋压成形机理及工艺优化研究[D].华南理工大学，2010.
作者简介：
孙润建（1959—），男，汉族，山东省龙口市东江街道九北村人，1979年毕业于龙口市东江高中，现供职于龙口市东江运安汽车附件厂，厂长，研究方向：汽车制造。
关键词：汽车零件；制造成形；旋压技术；运用
前言：旋压零件作为汽车的主要构成部分，其涉及减震管、驱动盘、传动轴、消音器、气瓶、变速齿轮箱、离合器排气歧管、轮毂以及皮带轮较多零部件，若各部件设计不合理，将影响汽车的性能。在此背景下便提出旋压技术，其可使成形后的零部件强度较高且晶粒致密，但如何真正发挥旋压技术的应用优势，又成为困扰大多汽车制造厂商的难题。因此，本文对汽车零件制造成形中旋压技术的应用研究，具有十分重要的意义。
一、旋压技术相关概述
关于旋压技术，其又可被称为金属旋压成形技术，主要指在旋转作用下，使金属材料按照特定方向流动与变形的成形技术。这种旋压成形技术并非一般普通旋压、强力旋压，而将两种方式进行结合。从该技术应用原理看，要求零件以回转体碟形件或筒形件为主，且圆形板料、厚壁筒形件可作为旋压件毛坯。其中旋压机运行中，与金属切削车床较为相近，将旋轮架设置于车床大拖板中，旋轮架中的旋轮一般以径向移动为主，若有轴向大推力油缸作用，旋轮架也可实现轴向运动。坯料表面中径向力、轴向力共同作用下，便会完成塑形变形过程。将旋压技术引入制造成形中，其可使零部件均衡性较好，强度较高，且晶粒较为致密，成形后的零部件对于较多类型机动车都可适用[1]。
二、汽车零件制造成形中旋压技术的应用分析
（一）排气歧管的制造成形
汽车零件制造中，排气歧管为主要部件，且可被划入三维非对称零件中。传统制造成形中，多在冲压工艺运用的基础上，使上下两个零件成形，并利用焊接使排气歧管最终成形。尽管这种工艺方式的应用也可达到排气歧管制造目标，但其中有较多弊病，如焊接过程中有热变形问题存在，其致使焊接质量较差。再如制造成形中，涉及较多工序，不仅增加废品率，且生产场地、生产设备以及工人等成本也会随之提升，使产品造价较高。对此，可将旋压技术引入，其主要以机床主轴方向为标准，通过旋轮轴向运动，运动方向从横向与纵向两个方向开展，或直接利用偏转运动，使三维非轴对称零件得以制造[2]。这种制造成形技术改变以往冲压工艺、焊接工艺等应用下零件质量难以保证、成本过高等现状。
（二）气瓶的制造成形
当前节能环保理念深入下，对能源与污染问题给予足够的重视，但其中汽车尾气排放问题仍较为突出，这就要求从汽车尾气上进行控制。而该目标的实现要求做好天然气储气瓶设计工作，气密性、耐压性都需得以保证。传统气瓶制造中，利用的方式主要以冲压工艺为主，保证瓶底、瓶肩冲压的基础上，与瓶体进行焊接，整个过程实现中成本极高，且有繁琐的制造工艺，最终成形产品在承压能力、密封性等方面都难以保证。此时可将无缝整体式气瓶旋压引入其中，对于铝合金气瓶材料，工艺路线表现为反击压成杯状、强旋直壁以及热收口成形等，该材料下的成形温度保持300℃与350℃之间。而对于钢质材料气瓶，一般以900℃-1000℃为成形温度[3]。此外，加热成形中通常也可选择感应加热、喷枪加热等方式，或应用煤气炉装置从机床外侧加热，如图1所示，为热旋缩口成形。
（三）变速箱与离合器组件制造成形
汽车传动部件中，变速箱、离合器组件为主要部分，若其质量难以保证，将影响整车性能。以往齿轮件生产中，通常以棒料、模锻制坯等为主，加工中做好滚齿、剃齿、热处理以及磨齿工序，由于工序较多，生产率较低，且可能浪费过多原材料。而在旋压技术运用下，生产率问题、原材料消耗等都得到有效控制，且成形产品强度得到保障，组织致密，成分均匀，有利于抗冲击承受荷载能力的提升，如重型机动车、对性能要求较高的机动车，都可应用该成形零部件[4]。
（四）轮毂与带轮的制造成形
轮毂的制造也是当前汽车制造行业中关注的主要内容，以往制造中要求以20-60kPa作为压力条件，通过一系列浇筑、热处理以及表面处理等工序实现制造过程，对于大批量生产要求能够满足，但却涉及较高成本，成品表面质量你难以保证。而在旋压技术应用下，涉及的工序以锻造、退火、旋压、热处理以及喷涂等为主，制造精度得到显著提高。以国外较多17英寸轿车铝轮为例，采用的技术都以旋压成形技术为主。假若从车轮旋压方式看，主要表现为铸件毛坯旋压、管材轮辋旋压以及板材劈开式悬崖等类型为主，不同工艺方法实现方式不同，可根据实际成形要求进行选择。同时，在带轮旋压方面，通常以多楔轮、折叠轮以及劈开轮等为主，三种类型皮带轮具有不同的结构特征，所以在加工工艺选择上也有一定差异。如多楔轮应用的工艺方式，强调在拉深、冲压方法制坯下，完成旋压成形过程，而劈开轮制造中，应用的为一次冲裁制坯，并利用旋压机完成成形过程。需注意的是，在轮盘或车轮制造成形中，要求做好减薄控制工作，一般可通过变薄旋压方式，由底部起向口部连续减薄，确保制造生产中零件在耐磨性、强度上都得到提高[5]。
三、旋压技术应用展望
（一）旋压技术应用需解决的问题
汽车零部件制造成形中，旋压技术面临的问题主要表现在表面粗糙度与高速旋压两方面。其中的表面粗糙度一般用于对工件表面质量的衡量。假定对凹痕间凸痕高度、凹痕间距分别利用h与a进行表示，Ra为轮廓算
需注意的是这种计算方式下，若以30°为旋轮功角，且h与a分别为0.042mm、1mm，此时求的粗糙度将为42um，这样旋压件表面质量并不能被可靠反应出来。因此，实际计算过程中，还需引入其他参数，使工件表面纹理特征被有效分析，利用这种旋纹度对表面粗糙度表示，为Rx，此时有 利用其对工件外表面质量进行反应，且准确表达工件疏密程度、宽度以及旋纹高度等。
另外，当前旋压技术应用下，旋压塑形变形多表现出速度较慢情况，如旋轮进给比率、芯模转速等都较低，这就要求做好旋压速度控制工作。尤其对于有色金属，旋压技术应用下应保证主轴转速提升许多。同时注意分析旋压变形规律，以此实现旋压速度控制目标。
（二）旋压技术应用展望
我国当前工业发展步伐较快，对设备应用要求较高，需保证设备的应用以及各零部件的引入，都能整机系统综合性能得到提高，使系统更具自动化、多用途、高精度以及大型化等特点。而旋压技术的应用恰好可满足这一要求，但需注意旋压技术未来应用中，应对产品表面质量、形状精度以及尺寸精度等给予足够重视，使组合型产品得以开发。同时注意，若旋压技术应用对象多种材料复合，还需考虑到复合制造要求，可引入相应的质量控制体系，并以旋压基础理论作为理论依据，推动旋压技术向智能化、综合化方向发展。另外，旋压技术应用下也可考虑与其他先进技术进行结合，如人工智能、传感技术、机电技术以及微电子技术等，在此基础上构旋压件制造
系统，其可用于产品状态、产品图纸的识别，且可在旋压毛坯规划制造方案上自动设计，对其中一系列工艺参数进行优化调整。这样将旋压技术引入实际生产制造中，更能为产品质量提供保障[6]。
结论：旋压技术的应用是提高汽车零件成形质量的关键所在。实际引入旋压技术中，应正确认识旋压技术的基本内涵与实现原理，保证其在排气歧管的制造成形、气瓶的制造成形、变速箱与离合器组件制造成形以及轮毂与带轮的制造成形中发挥优势。同时旋压技术应用下，需使表面粗糙、高速旋压等问题逐步解决，这样才能为汽车零件制造提供强有力的技术支撑，推动制造行业的进一步发展。
参考文献：
[1]王超.高强钢热成形接触导热和零件力学性能及工艺优化研究[D].华中科技大学，2014.
[2]周靖.硼钢热冲压热模拟实验与损伤演化建模仿真研究[D].北京科技大学，2015.
[3]崔震.基于并联运动机床的金属板料渐进成形技术基础研究[D].南京航空航天大学，2010.
[4]刘启骞.型材多点弯曲中的成形缺陷及其抑制方法的数值模拟研究[D].吉林大学，2011.
[5]李任君.三维曲面板类件的柔性轧制设备及成形工艺研究[D].吉林大学，2014.
[6]孙凌燕.杯形薄壁内齿轮旋压成形机理及工艺优化研究[D].华南理工大学，2010.
作者简介：
孙润建（1959—），男，汉族，山东省龙口市东江街道九北村人，1979年毕业于龙口市东江高中，现供职于龙口市东江运安汽车附件厂，厂长，研究方向：汽车制造。