附页：文献综述

文献综述

1. 前言

金属旋压是一种使金属塑性成形的加工方法。其工艺主要为：将平板毛坯或筒状毛坯固定到旋转的芯模上，毛坯在旋轮的压力下被一次或多次加工成各种薄壁空心回转体制品。这种加工工艺具有加工过程热变形小、无焊缝产生等优点，被广泛应用于液压缸、气瓶、转筒等回转体制品^[1]。

在世界经济全球化的浪潮下, 能源供求之间的矛盾愈发激烈，而作为清洁环保能源的天然气正开拓新的能源发展道路。随着气瓶的需求量增加，气瓶收口旋压技术将有很大发展空间。为了满足市场以及新能源发展对大直径气瓶的需求，本论文将研究设计406气瓶收口旋压机的主轴结构。

1. 旋压机发展及国内外现状

旋压技术产生于我国，却发展于国外。据文献记载^[2]，我国旋压技术在殷商已初具雏形，最早用于陶器制坯工艺；唐朝时期（10世纪初）我国就出现了将板料制成空心筒状件的金属旋压工艺；南宋时期（13世纪）该技术传入欧洲；18世纪中期，欧洲出现了第一个金属旋压技术的专利，并随着工业革命的推进，驱动力也由人力、水力发展为蒸汽机、电机驱动等；20世纪60年代西德 Leifeld 公司成功研制了使用 NC 或 CNC 数控系统及 PNC 系统的旋压机，终于实现了旋压机自动化^[3]。

如今国外的旋压技术已十分成熟，并广泛应用于军工或民用等各行各业。美国、德国、西班牙等都拥有世界一流的旋压技术，这些国家的旋压机已实现专业化、系列化且性能稳定、操作方便，有单轮、双轮、三轮等多种形式^[4]。

我国从上世纪 60 年代开始自主研发旋压设备，经过60年的发展，在自主探索与对外学习借鉴的的基础上，目前，在技术上已接近国际先进水平。近年来，我国旋压技术在理论研究及实践等各方面都取得了很大的成果，各种自行设计制造的新型、高精度数控旋压设备如雨后春笋般不断涌现。如广州有色金属研究院研制的 XPD 型数控旋压机床采用双 CPU 控制，用于生产不锈钢真空保温容器和汽车后视镜支架等零件；北京航空制造工程研究所研制的 1 000 kN 大型立式数控强力旋压机^[5]。

1. 旋压机主轴结构和工作原理

主轴是机床的核心部件，在机床对工件的加工过程中充当着带动工件旋转、传递力与扭矩、承受加工载荷的重要角色。主轴的性能决定了机床的相关性能指标^[6]。机床主轴分为电主轴、机械主轴两类，其中，电主轴是一种高新技术产品，它完美地实现了变频电动机和机床主轴的结合，具有重量轻、转速高、性能好等优点，多应用于磨床、雕铣机床，但是其造价及维修昂贵，且装置复杂。相比而言，机械主轴以其结构简单、装配方便、成本低等优点被更广泛地应用于机械制造行业^[7]。

本论文研究的是406气瓶收口旋压机。该旋压机主轴的主要功能是：与顶紧缸一起压紧板形坯料或筒形坯料旋转，坯料在旋轮施加的作用力下发生连续的塑形变形，从而得到拉深、翻边等成形效果^[8]。工作原理如图所示。