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文献综述
- 前言
气瓶作为一种气体储存容器，已广泛应用于工业、矿业、军事、医药、潜水、汽车等领域[1]。（图1为潜水用氧气瓶）其最大特点是内装压缩气体或液化气体，部分内容物为易燃、易爆性介质，可重复充气、移动式工作。而高压气瓶作为安全生产的重要组成设备和典型的储运设备，在国民经济中起到了越来越重要的作用[2]。但高压气瓶的大批量生产的过程、设备的精度、成品的质量仍是现在需要面对的问题。在高压气瓶的生产中，我们运用旋压成形技术来生产收口气瓶。与传统的卷焊、锻造及机加工等成形方式相比，旋压成形克服了成品强度低、精度差等缺点，相应凸显出来的则是少无切屑而具有材料利用率高，旋压后的零件尺寸和形位公差小，提高强度、硬度及抗疲劳性能等优点。
图1潜水用氧气瓶
二、旋压机原理与旋压技术发展状况
金属旋压是一种综合了旋压综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚压等工艺的特点[14]的无屑加工工艺，其原理是将被加工的金属毛坯固定在旋压机床主轴上(管坯通过套在芯模上固定，而板坯则通过尾顶压和芯模的端部固定),并与芯模一起随主轴旋转，旋轮沿芯模轴向移动。在旋轮的压力下，可塑性金属被逐点加工成所需要的空心回转体制件[3][4]。（图2为收口旋压机的实物图）
图2 收口旋压机的实物图
据文献[5]介绍,旋压工艺的雏形是我国在殷商时期就出现的陶瓷制坯方法，在十世纪初,我国又出现了金属旋压工艺,可以将金属薄板制成空心件。到十三世纪，该技术开始传入欧洲各国[6]。18世纪60年代末期，德国出现了第一项金属旋压设备的专利[7]。
国内的金属旋压技术是从二十世纪中叶开始发展起来的，起初国内的技术相对国外的比较落后，国外率先使用比较先进的技术，以至于他们的能力和设备都领先于世界各国。但他们的技术多用于军工方面，国内借鉴的机会甚少。我国老一辈技术人员在这样的一种背景下，自主研究，自主实验，自主研发设备，到了二十世纪七十年代初，旋压技术在我国有了一定的发展，但由于受国内机械制造业的水平限制，我国自主研发的旋压设备还存在许多的缺陷[11]。目前，在技术上已接近国际先进水平。在理论研究及技术推广等各方面都取得了很大的成绩，许多自行设计制造的新型、高精度数控旋压设备不断涌现，广泛用于国防、化工、冶金、电子和机械等方面[8]。在国内旋压设备发展历程中,科研院所在旋压设备开发与研制领域扮演了比较重要的角色。例如，哈尔滨工业大学等单位生产的大型封头无胎旋压设备；华南理工大学夏琴香教授成功研制出了HGPX系列多功能旋压设备；北京航空航天大学生产的多功用皮带轮旋压设备等[18-20]。北京航空制造工程研究所开发与研制的SY系列数控旋压机床广泛用于军工产品的旋压成形，广州有色金属研究院研制的XPD型数控旋压机床，主要用于生产汽车后视镜支架和不锈钢保温瓶等产品[21-22]。
