福州儀器閥門廠根據生產發展的需要，計劃建立一條球閥球體加工生產線，鑒於本廠目前沒有完善的不鏽鋼球體鑄、鍛設備（市區不允許有影響城市環境的生產設備），球體毛坯均依靠外協加工，不但費用高，質量不穩定，而且交貨期不能保證，影響了正常的生產。並且這兩種方法得到的毛坯存在加工余量大，材料利用率低，特別是鑄造球體存在毛細孔漏氣等缺點，導至產品成本高，質量難以穩定等，嚴重影響本廠的生產發展。因此，對球體加工技術的改造勢在必行。
1、球體旋壓的原理
1.1、閥門球體技術參數
1.2、球體成形方法比較
（1）鑄造法
這是一種傳統的加工方法，它需要一套完善的熔煉、澆注等設備，還需要較大的廠房和較多的工人，投資大，工序多，生產工藝複雜，並污染環境，每道工序的工人技術水平直接影響產品的質量，球體毛細孔滲漏的問題尚無法徹底解決，而毛坯加工余量大，浪費大，往往在加工過程中發現因鑄造缺陷使其報廢，至使產品成本增高，質量無法保證，此法本廠不宜採用。
（2）鍛造法
這是目前國內許多閥門企業所採用的另一種方法，它有二種加工方式：其一是用圓鋼切斷加熱鍛打成球形實心毛坯，然後進行機械加工。其二是將下料成圓形的不鏽鋼板在大型壓力機上模壓成形，得到空心半球形毛坯，然後再對焊成球體毛坯進行機械加工，此法材料利用率較高，但需一台大功率的壓力機和加熱爐以及氬孤焊設備，預計投資需要300萬元才能形成生產力，此法也不適合本廠的情況。
（3）旋壓法
金屬旋壓法是一種先進的少、無切屑加工方法，屬於壓力加工的新分支，它綜合了鍛、擠、軋及滾壓等工藝特點，具有材料利用率高（可達80-90%），節省大量的加工時間（1-5分鐘成形），經旋壓后材料強度可提高一倍。由於旋壓時，旋輪與工件小面積接觸，金屬材料得於二向或三向壓應力狀態，易於變形，在較小的動力下，就可獲得較高的單位接觸應力（可達25-35Mpa），因此，設備重量輕，所需總功率小（不到壓力機的1/5-1/4），現已被國外閥門行業公認為是一種節能的球體加工工藝方案，同時也適用於加工其它空心迴轉體的零件。
旋壓技術在國外已得到廣泛的應用和高速的發展，工藝和設備均十分成熟和穩定，並實現機、紜⒁閡惶寤?淖遠?刂啤Ｄ殼埃??辜際踉諼夜?駁靡越洗蟮姆⒄梗?呀?臚乒閌滌玫慕錐巍?
2、旋壓球體毛坯的技術條件
根據本廠生產需要並結合旋壓變形特點，擬定如下技術條件：
（1）旋壓毛坯材料和型式：1Gr18Nr9Tr、2Gr13的鋼管或鋼板；
3、旋壓成形方案
球體旋壓因所選用毛坯型式不同，效果也不相同，經分析可用二種方案：
3.1、鋼管縮頸旋壓法
此方案分為三步：第一步是將鋼管根據尺寸切斷後，夾在旋壓機床主軸夾盤中隨主軸一起旋轉，旋輪藉助於液壓仿形裝置對管坯進行若干次旋壓，使其逐漸縮徑收口，形成半圓球體；第二步將已形成的球體部份切下，並加工焊接坡口；第三步將二個半球體用氬孤焊對焊成所需的空心球體毛坯。
3.2、鋼板普旋法
此方案有二種方式：第一種方式將平板圓形材料利用尾座液壓的頂力，緊壓在球形芯模的外端面上，同主軸一起旋轉，利用液壓仿形裝置，經若干次旋壓使平板逐漸地收縮變形貼附在芯模上，得到一個空心半球體，然後切去多餘毛邊並加工焊接坡口，后將二個半球體用氬孤焊對焊成所需的空心球體毛坯。
第二種方式同樣用平板毛坯普旋，所不同的是旋成半球形后，還需要旋出一段呈圓柱形的半成品，然後將半成品毛坯裝在內半球形的芯模中，利用與通徑相同的尾座頂桿壓緊，進行與鋼管縮頸相同的旋壓法，將圓柱段逐漸縮旋（收口）形成另一半球，並將收口多餘的金屬材料貼在頂桿上，最後切掉多餘部分，以獲得一個所需的整體空心球毛坯。
鋼板普旋法的此法優點：鋼板來源方便、價格與鋼管對比價格較低，能實現完整的空心結構球體。與鋼管縮頸旋壓法前面方案對比，缺點是需要二個芯模，旋壓工藝複雜，所需旋壓設備結構和控制均較複雜，設備造價較高，但從經濟效益和產品質量方面來分析，此方案仍是最佳方案。
4、旋壓機床的選取
該旋壓機床由機、電、液三部分組成，是較先進的機電液一體化較先進的中型機床。機床示意原理。它由主軸變速箱和液壓頂出器、尾座、旋輪架、床身等部分組成。
在液壓傳動方面，有一個液壓站及其液壓系統，它為機床提供除主軸旋轉之外的所有動力。旋輪橫向為旋壓仿形控制裝置，包括仿形閥，仿形板、調整機構及支架等。
在電控方面採用先進的計算機自動控制，實現旋壓過程的自動化。
5、結論
上述各種加工方案的比較表明，用平板旋壓的球體毛坯是一種最佳方案，不論在工藝上，還是在產品質量上都達到預期的效果。但任何事物都有它的兩面性，平板旋壓球體工藝複雜，所需旋壓設備結構和自動控制均有較高的要求，局限了它的推廣。
