新型非圆旋压设备结构设计与优化

王佰超，朱晶玉，张澧桐

（长春理工大学机电工程学院，吉林 长春 130022）

0 引言

随着工业5.0时代的到来和物联网技术的发展，工业领域所需的关键零件种类越来越多样化，对零件性能的要求也越来越高。不仅要具有极强的服役功能，同时还要具有高稳定性、轻量化和高精度等特点[1-2]。就其中所需的非圆截面薄壁零件来说，传统制造工艺中是通过冲压成形、内高压成形和焊接等技术完成。虽然弥补了零件的制造需要，但是这些成形方法存在成本高、效率低、工艺复杂、性能差等缺点[3-4]。

旋压成形具有加工精度高，表面质量好，机械性能好，材料利用率高等优点，是实现非圆横截面零件制造的潜在技术。目前，非圆横截面薄壁零件旋压设备的研发还处于发展阶段，特别是对具有高可靠性、高精度、高稳定性与高效率的数控旋压机床的研发与制造仍然处于一个薄弱的环节，已逐步成为制约国内金属旋压成形技术向前发展的关键因素[5]。因此对非圆旋压成形装置的研究具有广阔的应用前景和现实意义。

1 新型非圆旋压设备整体结构方案

根据非圆截面薄壁零件旋压成形设备的使用要求和功能特点，对旋压成形设备的整体结构进行构思。通过对非圆截面薄壁零件成形原理的分析。进而进行非圆截面薄壁零件旋压成形设备结构设计（本文以椭圆形截面零件为参考）。图1所示为椭圆形截面零件成形原理图，图2为旋压成形设备末端执行机构的结构简图。……