与古代制陶的拉坯工序类似，旋压成形技术，是指通过旋转工件与旋轮接触产生局部而又连续的塑性变形来成形金属空心回转体零件的方法。相对于其他空心轴对称金属零件的成形技术，旋压成形具有设备投入小、工艺成本低、尺寸精度高、表面光洁度好、机械性能高等优点。近些年，旋压技术得到了长足的发展，旋压产品在制造业，特别是汽车和航空航天领域中的应用范围不断增大。目前采用旋压技术生产的产品种类繁多，包括轮毂、导弹壳体、灯罩、阀体、高压屏蔽罩等。
当前，市场对于产品的形状、精度和使役性能提出了更高的要求，与其它成形技术一样，旋压对于人工智能的需求程度越来越高，这将推动自动自控型旋压技术的进一步发展。本文结合作者的研究体会，以及一些来自于市场产品的动态，尝试预测未来旋压技术的发展趋势。
专用计算机软件预测旋压成形技术
由于旋压成形工艺的复杂性，有限元建模中需要考虑复杂的边界条件，且为了得到较为精确的计算结果，一般需要采用隐式非线性求解器、六面体单元及弹塑性材料模型进行仿真建模计算。目前常用的金属成形仿真软件有MARC、ABAQUS、DEFORM和SIMUFACT等。虽然上述软件可以对旋压工艺进行一定程度的仿真模拟，但是，建模的复杂性、材料模型的精确性及计算时间相对过长，限制了软件的实际工程应用。因此，如何进一步降低建模的复杂性、建立能够反映实际材料力学性能的材料模型及加快计算速度，成为未来旋压仿真技术的发展方向。第一，可以进行仿真软件与数控旋压机的接口开发，使软件可以直接读取旋轮的运动轨迹及芯模旋转定义。第二，建立更加符合实际的材料模型，如对于镁、铝、钛等材料可以考虑相变及组织变化对材料总体性能的影响。第三，在不降低计算精度的情况下，进一步提高旋压仿真的计算速度。
向复杂回转体转变的成形技术
目前一些复杂的回转体零件通常采用旋压与焊接相结合的成形工艺，但其焊缝处的性能较差，容易发生失效。而采用无焊接多工序一体旋压成形工艺可以克服焊缝的缺点，并获得更好的外观和性能。计算机数控系统的出现，使得旋压机可以精确控制旋轮进给路线，进而能够加工形状复杂的工件，如高压屏蔽罩、汽车轮毂等，因而旋压成形技术也由简单回转体成形向复杂回转体产品一体成形转变。
高尺寸精度和高性能产品成形技术
在旋压变形后，材料的弹性变形会导致金属材料有一定程度的反弹。当利用旋压技术加工大尺寸壁厚产品时，这种材料反弹造成的尺寸增加效应更加明显，往往需要进一步精加工才能达到所需精度的尺寸，这是影响旋压成形尺寸精度的一个重要因素。对此进行改善的途径有：针对不同的材料建立材料成形数据库，提前对材料的尺寸进行补偿；发展高精度的数控旋压装备。目前，采用计算机数字控制（CNC）技术的旋压机是旋压机制造的主流。而今后，数控旋压装备更是朝着高精度、高自动化、多用途的方向发展。
高性能新材料的旋压成形技术
现代制造业的需求以及旋压装备的发展使得可用于旋压的金属材料种类范围越来越广，除了传统的钢铁和铝合金材料以外，镁合金、钛合金等难成形的新型金属材料也逐渐应用到了旋压成形技术中。这些合金比强度非常高，具有广阔的应用前景。随着航空航天工业以及汽车工业等需求的不断增加，高性能新材料的旋压成形技术需要进一步探究，旋压产品将向更轻、更薄和性能更佳的方向发展。
除了以上旋压技术的发展方向之外，近年来还出现了三维非对称零件、非圆横截面零件、齿形零件等新旋压工艺，突破了传统旋压技术用于生产轴对称产品的限制。当前，科技发展日新月异，市场对于复杂旋压产品需求不断增加，需要发展更高自动化、更高效、更高性能和更低成本的数控旋压技术，需要重点研发专用快速旋压仿真软件、开发复杂回转体一体成形技术、以高档数控旋压机床为基础的大尺寸高精度旋压成形技术、新材料的旋压成形技术等。
博赛始终坚持自主创新，每年在研发上的投入逐年增加。总工程师周平虎先生是我国著名的数控金属成型专家，国家拔尖人才评选获得者，享受政府特殊津贴，大学院校特聘教授和专家组成员，其领导设计并研发了数代国内优秀的数控金属旋压成型设备。超过20项专利证书，金属数控旋压机生产行业专利数23项“知识产权优势企业”、“高新技术企业”、“现代产业50强重点培育项目”等不断更新的称号，客观彰显了博赛实力。
应用领域：乐器工艺行业
应用领域：化学包装行业
应用领域：建筑五金行业
应用领域：风机风口行业
应用领域：家居家用行业
旋压工艺，就是巧妙使用被称作“赶棒”的条状工具对紧贴模具的高速旋转中的金属板加压，将金属板塑型成各种筒状产品的加工工艺。加工精确度到0.1mm，金属板在大师级技工手中渐变为所定产品形状的精湛技术可谓是登峰造极。“旋压工艺”这种金属加工工艺很大程度上依赖于大师级技工的手工作业。
今天就带大家走进日本北嶋拉深制作所，看看他们的旋压工艺如何？
使用的材质包括铁、铝、不锈钢、铜、黄铜等金属材料的旋压加工业务。有时候也会进行黄金、白银、白金等贵金属的加工。另外最近被称为稀有金属的钼、钨、钽、钛等硬度较高的金属加工委托业务也在不断增加。从饮料罐样品到人造卫星设备、飞机、半导体制造装置的零部件、再到巨大的卫星天线等，他们承接大大小小各种零件的旋压加工业务。
北嶋拉深制作所正在制作抛物面天线
旋压工艺首先是将金属板坯切割为圆形。接着将这块圆形金属板和模具安装在旋压机床上，让它们一起高速旋转，一边抹润滑剂，一边用“赶棒”对金属板推压使其紧贴模具以完成塑形加工。
开始旋压工艺之前，先用一种叫做圆盘剪的机器把金属板坯切割成圆形。
集中全身的每一根神经，边移动两腿交替承受体重边用赶棒向坯料均衡施压使其成形。
一边调整赶棒支点的按钮位置，一边用赶棒小心翼翼地进行操作。
在制作所里我们看到了如此巨大的模具，还看到了最里面的木制模具。
成形件中的大型卫星天线
加工过程中需要多次根据敲击金属板坯时发出的声音及从“赶棒”处传来的感觉，来判断板坯是否依照模具完美成形。如果一下子用力过度会导致产品报废，所以大师级技工们在进行旋压工艺时全身的每一根神经都需高度集中，一边用两腿交替承受体重一边用“赶棒”对板坯均匀施压。
左：时而喷涂润滑蜡，时而用赶棒对金属板坯施压使其瞬间成形
右：采用旋压工艺将钽金属板坯塑形加工成坩埚的场景
上文我们对旋压成型操作流程有了一定了解，下面来从北嶋拉深制作所的角度看看他们旋压工艺的理解：
01、旋压工艺与冲压机加工的不同之处
因为金属具有弹性，变形后还是会恢复原状。因此，即使试图将坯料紧贴模具使其成形，也会因为金属的这种特性导致轻微的成形不良。相比“旋压工艺”的均衡施压缓慢成形，冲压机加工时坯料局部受力，所以这种倾向更为明显。因此对成品精度要求很高的金属加工来说只有“旋压工艺”才能实现。
此外，两种工艺相比加工所需的模具数量也不同。冲压机加工是将坯料夹在一对模具中间进行加工，所以永远都需要成对的模具。而“旋压工艺”只需一个模具就可以了，因而降低了模具成本。这就是为什么在样品加工等少量生产上多采用“旋压工艺”的原因。不过从生产性的角度来看，冲压机加工更为有利。在对精度要求不那么高的大批量生产上，北嶋拉深制作所也同时采用自动旋压机和冲压机进行加工。
02、旋压工艺难在哪里
当对厚度极薄的板坯（0.1mm左右）进行加工时，用“赶棒”轻轻一加压就可能造成目标位置以外部分的变形，因而作业必须慎之又慎。反之，有些材质的金属板坯厚度超过5mm时则需要加大力度。尤其是当对又硬又厚的金属板进行加工时，如果用“赶棒”施加很大的压力，很可能会导致支撑“赶棒”的下端（杠杆的支点）破损，或者“赶棒”的尖头部位因无法承受力道而损坏。
此外，由于“旋压工艺”是向金属板均衡加压使其延伸的加工工艺，仅用“赶棒”使金属板塑形为又长又大的产品则需要极其高超的技术。旋压工艺进行的操作需要凭感觉，所以成形产品显露个性。无论是多么熟练的大师级技工，当身体状态不好时，都不可避免会对产品的成形效果产生影响。
03、敢于尝试和挑战，产品就是最好的广告
我并不觉得我们的工作内容有什么特别。只是很多其他公司不想或不愿承接的业务，敝司都率先进行了尝试和挑战。而且一旦承接下某项业务，不管有多么困难也一定会圆满完成。以遵守交货期为例，就算实际加工作业并不像接订单时所想的程序那样顺利推进，敝司也绝不会延期交货。有些新客户会对我们提交的报价单上的昂贵价格表示惊讶。但是我们很自信向客户提供的产品绝对具有与此相当的价值。实际上过去也遇到过向报价较低的同行下了订单之后，却又因产品质量差而再次来敝司订货的客户。
另外，当坯料材质为稀有金属时，不仅加工困难，而且材料成本高昂。一般的金属加工厂会考虑加工失败时的风险而选择放弃，而敝司为了积累经验总是很积极地承接此类业务。敝司没有营销人员，这是因为我们认为只要能生产出品质优良的产品，产品本身就是最好的广告。
04、手艺传承，离不开经验积累
前阵子敝司资格最老的大师级技工退休了。但是他的技术传给了20、30、40等各个年龄层的技工，可以说技术被很好的传承了下来。敝司从来都没有什么旋压加工的作业手册。因为很多细节都要靠人的感觉，无法用语言来进行说明。新员工都是在和前辈员工一起工作的过程中，学到了老员工的很多经验。从新员工到成为能独当一面的技工最少需要10年的时间。根据不同的金属类型和形状，施压的方法也各不相同，只能通过在各种加工现场勤勤恳恳地工作、慢慢积累来掌握技术。
05、享受制作过程本身
旋压加工是从思考如何才能制作出客户所委托的产品形状开始的。我们不但自己制作模具，所有的赶棒也是自己加工制作的。挑战过去从没有人做过的东西、和那些被认为是旋压工艺条件下无法加工的产品都会让人感到工作的价值。以前曾有客户委托我们塑形加工头部很细的饮料罐。虽然在旋压工艺条件下可以进行成形加工，但因为模具的头部直径很小，成形后无法将板坯从模具上取下来成了一大问题。经过反复试验，为了让产品成形后可以分解以便从模具上取下，我们采用预先将模具切割分段，成形加工时将模具连接起来使用的方法解决了这一问题。我们不仅仅满足于旋压加工技术，还致力于研究产品制造工艺，并对加工工具进行改良，用心体验并享受制作这个过程本身。
北嶋拉深制作所的代表作品
九轮塔
八角堂擬宝珠 φ1700
澳大利亚墨尔本的挂钟φ3500
长崎县棒球场头盔3950×2750×2800
据说在日本约有400家做旋压加工的公司，他们的规模都在10人左右。虽然他们的规模都很小，然而旋压加工也是用于制造小品种的机加工制品必不可少的技术之一。它也被认为是奠定日本精密制造业的基石之一。
图片来源于JAXA，使用精密旋压工艺制造的H-IIA 火箭鼻锥体
大阪（也是唯一）一家旋压公司使用旋压工艺制作钹（乐器）
另一家在大阪的旋压公司也用此工艺来制作艺术品，上图中的花瓶特意保留了旋压工艺产生的纹路来凸显金属质感。
怎么样？看完这篇文章对这家公司有什么看法？
旋压-Metal Spinning
旋压是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚挤等工艺特点的少无切削加的先进工艺，将金属筒坯、平板毛坯或预制坯用尾顶顶紧在旋压机芯模上，由主轴带动芯棒和坯料旋转，同时旋压轮从毛坯一侧将材料挤压在旋转的芯模上，使材料产生逐点连续的塑性变形，从而获得各种母线形状的空心旋转体零件。
旋压技术是一项古老的技术，类似于转动陶轮制作泥胎，分为普通旋压和强力旋压成型两种。不改变坯料厚度，只改变坯料形状的旋压叫普通旋压成形，既改变坯料厚度,又改变坯料形状的旋压叫强力旋压成形。
现代化的旋压技术起源于20世纪50年代的军工行业，然后扩散到民用行业，应用非常广泛。旋压可以完成各种复杂钣金零件，是一种特殊成形方法，完成拉深、翻边、缩口、胀形和卷边等加工。
和冲压相比，旋压是一种效率较低的加工方式，但是模具简单，通过编程，能够生产小批量多品种、形状复杂，负荷大的受力金属零部件，而一旦一些类似于封头的旋压件的产量巨大，则往往采用开模拉深冲压的方式来代替提升效率。
旋压的适用范围很广，适合汽车、军工、潜水运动、天然气、照明、机械制造、家电、化工、风力、航空航天、石油、天然气、轨道交通、道路建设、广告、金属加工、乐器、厨具、酒店用品等行业，用来生产如下零部件：
汽车/摩托车/卡车/客车车轮、轮辐、轮辋锁面、轨道车辆车轮、天然气罐、CNG罐、工业气体瓶、蓄电池、运输和存储工具、灭火器、反光杯、风机部件、烹饪锅、分离器部件、罐底、封头、燃料容器、传动轴、圆柱形管件、精密管、液压缸、离合器支架、转换器外壳、空心轴、制动活塞、多V型皮带轮、飞轮起动齿轮、带密封环槽的驱动部件、交通信号灯杆、旗杆、精密铝合金杆件、道口杆、有凹槽的空心轴等。
一般来说，高端车用锻造轮毂，又轻巧，又坚固，但是成本高，低端车用铸造轮毂，近些年铸造+旋压的工艺方式生产的轮毂质量介于二者之间，获得越来越广泛的应用，秦皇岛中信戴卡的铝轮毂和河南长葛市的德威集团的镁轮毂供不应求。
旋压行业有哪些企业值得关注?
旋压设备国内外的厂家很多，加工的零件大小尺寸也不一样，很难一一介绍。就技术先进性而言，德国、日本、西班牙、美国的旋压设备处于领先地位，中国本土的旋压设备企业也比较多。MFC介绍几家代表性企业，供有兴趣的企业自行按图索骥。
最知名的企业是德国的莱菲尔德LEIFELD公司，在中国有子公司勒菲机械贸易公司。该公司的产品线齐全，有SC系列旋压圆形毛坯，EN系列收口机、WSC系列铸造/锻造旋压轮毂、ST…RS系列生产卡车轮辐、轮辋锁面、ST系列强力旋压高精度空心管件(能旋压超过10米的工件，管壁厚度减少90%）、FFC系列生产高精度驱动部件（离合器支架、活塞部件、空心轴、转换器外壳）、PFC系列制造多V型皮带轮等、KSA系列生产精密封环槽和制动活塞、AFPM系列整合收口和旋压技术生产杆类部件。
西班牙的DENN公司，是和Leifeld同级别的公司，产品系列全。2012年成立了恩旋压设备（扬州）有限公司，是西班牙INDUSTRIAS PUIGJIANER S.A与江苏金鑫电器有限公司出资成立的合资公司，是DENN创立百年以来，首次在西班牙境外设立的工厂，利用DENN技术，制造和销售用于汽车行业的轮毂旋压机，独家代理DENN品牌的全系列旋压机，提供国内DENN用户的售后和技术服务。
其他的还有德国的Abacus Macshinenbau GmbH（）、WF MAschinenbau und Blechformtechnik GmbH&Co.KG（），这两家公司规模稍小，产品也很有特色。意大利的旋压设备也较多，有Girardi公司（）和GiOTTO公司（这些公司MFC《金属板材成形》杂志在欧洲展会接触过，个别在中国找过代理，但是没有做出影响力，中文世界几乎查不到他们的消息，MFC分享过来供业内人士进一步了解。
MJC工程技术股份有限公司（中国代理）是美国大型旋压设备研发制造公司，生产的数百台数控金属旋压成型机器设备被广泛地应用在航空航天和汽车等行业。该公司生产铝轮毂碾锻机、WSV铝轮毂旋压机 、WS钢轮辐旋压机、钢轮毂全自动生产线、OSC钢瓶收口机、SPT内胆旋压机、FF强力旋压机、SP碟形桶形旋压机、PV立式金属成形旋压机、SpinCAD编程软件、机器人上下料系统。据称该公司的某些军工级设备一直限制出口中国，直到几年前才逐渐解禁。
日本有大东旋压株式会社（也是一家品类齐全的专业旋压设备生产商。
此外还有NIHON SPINDLE 公司生产管材、轮毂、剪旋压机等、（公司（生产管类旋压机，生产规模较小。
国产的旋压设备进步很快，民用数控的旋压机正在广泛被接受。国产的旋压设备商知名的有中国航空制造技术研究院（生产大型军工航天用的旋压机）、广东博赛数控机床有限公司、扬州中博旋压技术研究所有限公司、中山柏睿数控设备有限公司、佛山市巨力数控机械科技有限公司、台州博翔旋压机床有限公司、无锡市东阳旋压设备有限公司（原无锡市前洲东阳设备厂）专业制造封头旋压机组：压鼓机、扳（翻）边机、切边机。型式有德式T字型和意大利式一字型。
关于本文提到的设备和视频，MFC《金属板材成形》的官网或者公共账号：mfc-home和mfc-home2有大量信息，欢迎关注。
MFC金属板材成形平台
1. 官网：
金属板材成形之家-MFC金属板材成形杂志／金属成形商务咨询（北京）有限公司-专注于中国冲压和钣金行业的专业服务机构
2. 今日头条：金属板材成形之家
3. 订阅号：MFC-home 金属板材成形之家
4. 群友通讯录：「MFC金属板材成形杂志」1.6万人通讯录
5.千聊优课：MFC-冲压联盟名家直播间
山东锦工有限公司
地址：山东省章丘市经济开发区
电话：0531-83825699
传真：0531-83211205
24小时销售服务电话：15066131928
