精沖和旋壓
本系列文章將簡要介紹國內外的一些有特色的技術和工藝，有些已經出現多年，但是沒有廣泛應用，還不為業內普通讀者廣泛知道。希望本文提供一個索引，供有興趣的零部件、設備和主機廠及相關研究人員進一步了解，能夠豐富工藝選擇。
精沖-Fineblanking
精沖是一種技術含量高的沖壓技術，用來生產尺寸較小、負荷較大、精度高的沖壓件，是在普沖技術上發展起來的一種精密沖裁方法。
精沖工藝包含了3種力：沖裁力FG、齒圈力FR、反壓力FS，使得精沖技術區別于其它普通的沖壓或者沖裁工藝。精沖加工的工件具備垂直度好、具備無撕裂的光亮切斷面的眾多優點。工件因為在精沖過程中在模具中的壓邊圈夾持，間隙非常小，零件特別平整，通常情況下零部件切斷邊緣無需后序加工，翹曲小且互換性好。
精沖和冷成形的彎曲、拉深、翻邊、鐓擠、壓沉孔、半沖孔和擠壓等加工手段結合后，逐漸替代原來由普沖、鍛造、機加工、鑄造和粉末冶金的很多復雜零部件，沖完即可組裝多功能的部件，無需后續加工，生產效率和成本優勢非常明顯。
早在1923年，就由德國人Fritz Schiess發明并獲得專利，并于1924年在瑞士開辦世界第一個精沖廠，之后這項技術一直處于保密狀態，為鐘表、縫紉機、打字機等提供零部件。直到1950年代，精沖技術才開始公開普及，到1980年代之前開始應用于儀器儀表、照相機、家電和小五金，之后一直打到現在，精沖技術又廣泛應用于汽車和摩托車行業和3C電子行業。
精沖技術適合生產哪些零部件？
精沖廣泛應用于汽車行業的安全部件，保證在惡劣危險的情況下也能穩定工作，不出差錯。汽車精沖零件生產以強力壓邊精密沖裁為主，幾何形狀、尺寸公差和形位公差以及剪切面質量都遠高于普通沖裁的零件，常見的汽車零部件有200多種：動力總成零部件，即變速箱鋼片、發動機的鏈輪鏈條、剎車組件、減震零件和凸輪軸的調節裝置部件；座椅調高器、座椅調角器、座椅滑軌零件；安全帶收緊器、安全氣囊的鎖件；發動機中的柴油發動機噴油嘴夾頭、多楔帶輪、空調壓縮機用閥板、 變矩器離合器鋼片和離合器齒轂、行星架和驅動盤、剎車盤、駐車齒輪和棘爪、離合器齒轂；底盤中的剎車片、輪轂托板。機械、醫療、電子、五金、電工工具等行業和上述零部件類似的部件，也可以用精沖來生產。
精沖行業有哪些企業值得關注？
精沖并不是一個很大的行業，設備、模具、材料、自動化的要求都比較高。設備知名企業有瑞士的法因圖爾公司（http://china.feintool.com），自從1999年兼并了主要的競爭對手Heinrich Schmid AG之后，在這個行業占有絕對的壟斷地位，全世界的精沖企業都或多或少受益于該公司的技術資料、演示和各種講座。
法因圖爾在五個國家擁有十三個基地和2200名員工，提供伺服機械式和液壓式的精沖壓力機、生產線和每年數以百計的模具，以及精沖零部件。
法因圖爾1965年和德國舒勒公司合作，將壓力機的制造工作交給后者，一直合作到現在，累積生產了2500多臺精沖機床，150噸機械式精沖機到1550噸液壓精沖機的全系列、不同噸位的生產線。
HFAplus增強型系列液壓精沖機主要適用于復雜零件的柔性化生產。它的主要特點是擴展功能強，可增添不同選項來滿足幾乎所有精沖零件的加工要求。噸位從320噸到1550噸之間，最高節拍能到85次每分鐘。
XFTspeed伺服機械式精沖壓力機集合了液壓、伺服控制以及機械驅動的優點，具有極高頻沖次和極低的停機時間，噸位從150-250噸，最高節拍能到200次每分鐘。
X-TRAspeed系列具有針對特殊場合生產要求的柔性及可兼容性，使得該機型很具有吸引力，伺服驅動集合了液壓和機械壓機的優點，噸位在320噸到700噸之間，最高節拍能到90次每分鐘。
據該公司聲稱，精沖技術的核心，不是壓力機，而是模具設計和制造技術，法因圖爾生產的多工位的級進模能使成形和去毛刺在同一個模具內完成。MFC《金屬板材成形》的筆者曾經拜訪過法因圖爾總部，印象深刻的是懸掛在墻上的一本一本精沖零件標本冊，類似蝴蝶標本的冊子一樣精美；還有就是無處不在的青年學徒和職校的學生，圍著老師傅學習各種模具加工技術，使得模具設計和制作的經驗世代傳承。
除了法因圖爾之外，日本的森鐵工株式會社（http://www.moriiron.com）是僅次前者的精沖設備和技術提供商，和法因圖爾搶占中端市場，在中國也有很多客戶。國內有北京機電所、揚州鍛壓機床有限公司、武漢華夏精沖、湖北黃石華力鍛壓機床、武漢埃瑞特機械等公司、寧波帕沃爾精密液壓、上海交通大學模具CAD國家工程研究中心、迪諾精密模具以及十幾所高校從事精沖設備和模具的制造或軟件研發工作。
歐美日在精沖鋼的研究和制造技術較為領先，因此精沖鋼的原材料標準主要集中在歐標EN10081-10084，日標JIS G4051-4053和美標SAE，國標GB/T 699和GB/T 3077等。材料供應商有一勝百、寶鋼旗下的合資公司常熟寶升精沖材料有限公司等。
近年，隨著伺服壓力機的工藝豐富，一些沖壓廠商采用伺服壓力機能模擬液壓機工作曲線的特性，配合更加精密的模具技術，用不是嚴格意義上的精沖工藝，也得到一些精度比精沖件低，比普沖高的較高精度的零部件。
據報道，已經開發的精沖零部件有8000多種。歐洲、美國和日本的精沖行業非常發達，中國正在成為精沖行業第四個集中區域，還在不斷裂變成長，據稱中國的精沖零部件還不能滿足本土汽車行業的需求。
關于精沖的技術資料，書籍和網上的資料非常豐富，各個高校碩士論文中，精沖方面的文章有100多篇，是一個在金屬加工的學術界是比較熱門的技術。
中國大約一百家左右的精沖零部件生產企業，70%分布在湖北、江浙、廣東等省份，龍頭企業有蘇州東風精沖工程有限公司、湖北中航精機科技股份有限公司、嘉興和新精沖科技有限公司、廣州市華冠精沖零件有限公司、武漢泛洲機械制造有限公司（原武漢迪克精沖有限公司）、武漢華夏精沖技術有限公司、廣東駿匯汽車科技股份有限公司、滄州美凱機電產品有限公司、武漢長江融達電子有限公司等，積累了大量的模具開發和精沖件生產制造經驗，生產的品種越來越多，質量越來越好。
這些企業大部分聚集在中國鍛壓協會的精沖委員會下，每年召開年會和推出培訓課程，有興趣了解這個行業的企業和個人，可以關注他們的活動。
旋壓-Metal Spinning
旋壓是一種綜合了鍛造、擠壓、拉伸、彎曲、環軋、橫軋和滾擠等工藝特點的少無切削加的先進工藝，將金屬筒坯、平板毛坯或預制坯用尾頂頂緊在旋壓機芯模上，由主軸帶動芯棒和坯料旋轉，同時旋壓輪從毛坯一側將材料擠壓在旋轉的芯模上，使材料產生逐點連續的塑性變形，從而獲得各種母線形狀的空心旋轉體零件。
旋壓技術是一項古老的技術，類似于轉動陶輪制作泥胎，分為普通旋壓和強力旋壓成型兩種。不改變坯料厚度，只改變坯料形狀的旋壓叫普通旋壓成形，既改變坯料厚度,又改變坯料形狀的旋壓叫強力旋壓成形。
現代化的旋壓技術起源于20世紀50年代的軍工行業，然后擴散到民用行業，應用非常廣泛。旋壓可以完成各種復雜鈑金零件，是一種特殊成形方法，完成拉深、翻邊、縮口、脹形和卷邊等加工。
和沖壓相比，旋壓是一種效率較低的加工方式，但是模具簡單，通過編程，能夠生產小批量多品種、形狀復雜，負荷大的受力金屬零部件，而一旦一些類似于封頭的旋壓件的產量巨大，則往往采用開模拉深沖壓的方式來代替提升效率。
旋壓的適用范圍很廣，適合汽車、軍工、潛水運動、天然氣、照明、機械制造、家電、化工、風力、航空航天、石油、天然氣、軌道交通、道路建設、廣告、金屬加工、樂器、廚具、酒店用品等行業，用來生產如下零部件：
汽車/摩托車/卡車/客車車輪、輪輻、輪輞鎖面、軌道車輛車輪、天然氣罐、CNG罐、工業氣體瓶、蓄電池、運輸和存儲工具、滅火器、反光杯、風機部件、烹飪鍋、分離器部件、罐底、封頭、燃料容器、傳動軸、圓柱形管件、精密管、液壓缸、離合器支架、轉換器外殼、空心軸、制動活塞、多V型皮帶輪、飛輪起動齒輪、帶密封環槽的驅動部件、交通信號燈桿、旗桿、精密鋁合金桿件、道口桿、有凹槽的空心軸等。
一般來說，高端車用鍛造輪轂，又輕巧，又堅固，但是成本高，低端車用鑄造輪轂，近些年鑄造+旋壓的工藝方式生產的輪轂質量介于二者之間，獲得越來越廣泛的應用，秦皇島中信戴卡的鋁輪轂和河南長葛市的德威集團的鎂輪轂供不應求。
旋壓行業有哪些企業值得關注?
旋壓設備國內外的廠家很多，加工的零件大小尺寸也不一樣，很難一一介紹。就技術先進性而言，德國、日本、西班牙、美國的旋壓設備處于領先地位，中國本土的旋壓設備企業也比較多。MFC介紹幾家代表性企業，供有興趣的企業自行按圖索驥。
最知名的企業是德國的萊菲爾德LEIFELD公司，在中國有子公司勒菲機械貿易公司。該公司的產品線齊全，有SC系列旋壓圓形毛坯，EN系列收口機、WSC系列鑄造/鍛造旋壓輪轂、ST...RS系列生產卡車輪輻、輪輞鎖面、ST系列強力旋壓高精度空心管件(能旋壓超過10米的工件，管壁厚度減少90%）、FFC系列生產高精度驅動部件（離合器支架、活塞部件、空心軸、轉換器外殼）、PFC系列制造多V型皮帶輪等、KSA系列生產精密封環槽和制動活塞、AFPM系列整合收口和旋壓技術生產桿類部件。
西班牙的DENN公司，是和Leifeld同級別的公司，產品系列全。2012年成立了恩旋壓設備（揚州）有限公司，是西班牙INDUSTRIAS PUIGJIANER S.A與江蘇金鑫電器有限公司出資成立的合資公司，是DENN創立百年以來，首次在西班牙境外設立的工廠，利用DENN技術，制造和銷售用于汽車行業的輪轂旋壓機，獨家代理DENN品牌的全系列旋壓機，提供國內DENN用戶的售后和技術服務。
其他的還有德國的Abacus Macshinenbau GmbH（http://www.abacus-maschinenbau.de）、WF MAschinenbau und Blechformtechnik GmbH&Co.KG（http://wf-maschinenbau.com），這兩家公司規模稍小，產品也很有特色。意大利的旋壓設備也較多，有Girardi公司（http://www.girardimetalspinning.com）和GiOTTO公司（www.giottofratelli.it）。這些公司MFC《金屬板材成形》雜志在歐洲展會接觸過，個別在中國找過代理，但是沒有做出影響力，中文世界幾乎查不到他們的消息，MFC分享過來供業內人士進一步了解。
MJC工程技術股份有限公司（中國代理http://www.mjcagt.com）是美國大型旋壓設備研發制造公司，生產的數百臺數控金屬旋壓成型機器設備被廣泛地應用在航空航天和汽車等行業。該公司生產鋁輪轂碾鍛機、WSV鋁輪轂旋壓機 、WS鋼輪輻旋壓機、鋼輪轂全自動生產線、OSC鋼瓶收口機、SPT內膽旋壓機、FF強力旋壓機、SP碟形桶形旋壓機、PV立式金屬成形旋壓機、SpinCAD編程軟件、機器人上下料系統。據稱該公司的某些軍工級設備一直限制出口中國，直到幾年前才逐漸解禁。
日本有大東旋壓株式會社（www.daitohsp.co.jp）也是一家品類齊全的專業旋壓設備生產商。此外還有NIHON SPINDLE 公司生產管材、輪轂、剪旋壓機等、（www.spindle.co.jp/ch/）、OPTON公司（www.opton.co.jp）生產管類旋壓機，生產規模較小。
國產的旋壓設備進步很快，民用數控的旋壓機正在廣泛被接受。國產的旋壓設備商知名的有中國航空制造技術研究院（生產大型軍工航天用的旋壓機）、廣東博賽數控機床有限公司、揚州中博旋壓技術研究所有限公司、中山柏睿數控設備有限公司、佛山市巨力數控機械科技有限公司、臺州博翔旋壓機床有限公司、無錫市東陽旋壓設備有限公司（原無錫市前洲東陽設備廠）專業制造封頭旋壓機組：壓鼓機、扳（翻）邊機、切邊機。型式有德式T字型和意大利式一字型。
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