無縫氣瓶的反向收口工藝的制作方法
【專利說明】無縫氣瓶的反向收口工藝 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及儲氣瓶的收口工藝，更具體的說，本發(fā)明涉及無縫氣瓶、鋁合金無縫內(nèi) 襯的反向收口工藝。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 鋁合金無縫氣瓶、鋁合金無縫內(nèi)襯(鋁基纖維增強(qiáng)型高壓復(fù)合容器的內(nèi)襯）因其 可實(shí)現(xiàn)無縫收口，無焊接結(jié)構(gòu)，從而大大降低了焊縫的風(fēng)險(xiǎn)，大大提高了可靠性，并且較傳 統(tǒng)鋼制焊接氣瓶的重量大大降低。而我國原有的傳統(tǒng)氣瓶，如一二類壓力容器等，均為普 通鋼或不銹鋼材料，而且是焊接結(jié)構(gòu)，腐蝕性氣體對于容器造成嚴(yán)重腐蝕，且焊縫結(jié)構(gòu)也對 一些氣體產(chǎn)生損耗性吸附。所以一些特殊氣體或腐蝕性性氣體如二氧化碳、一氧化碳等不 適于充裝于鋼制容器中，必須用鋁合金容器充裝以保證氣體的純度和組分。國家新修訂的 GB14194-2006《永久氣體充裝規(guī)定》，也明確規(guī)定了必須充裝于鋁合金材料氣瓶或容器中的 氣體介質(zhì)類型，對于鋁合金材質(zhì)氣體裝置和容器的使用，有著國家政策導(dǎo)向的大力支持。
[0003] 國內(nèi)包括國際上鋁合金無縫氣瓶、鋁合金無縫內(nèi)襯的收口工藝目前有兩種，一種 是正向旋收；另一種是壓收成型。其中，正向旋收因其采用旋輪擠壓工件表層的材料流動， 易出現(xiàn)層間分離，造成脫層缺陷，從而影響產(chǎn)品的安全性能；其次，收口板次較多，最少10 次，因此收口較慢，每日單人單機(jī)約50只，其收口效率低，另外，因其收口板次多，需要加熱 時(shí)間長,經(jīng)常出現(xiàn)因收口長時(shí)間烤火,從而造成內(nèi)外表面溫度過高,材料過燒蝕，內(nèi)表面質(zhì) 量不高，影響材料性能，降低安全性能。而另一種壓收成型，通過擠壓使工件按照模具擠壓 成型，因其一次擠壓產(chǎn)品變形過快，易出現(xiàn)收口后口部堆積、瓶身彎曲等缺陷，收口效果不 甚理想；其次，收口一次擠壓成型，壓收本身速度快，但需要配備輔助的加熱設(shè)備、擠壓設(shè) 備，需要多人分工進(jìn)行，人力、物力需求加大，每日單人單機(jī)約70~120只，收口效率也不 高；最后，因其收口瞬間擠壓成型，變形過快，易形成內(nèi)表面皺褶，從而沿皺褶部位出現(xiàn)薄弱 點(diǎn)，影響產(chǎn)品安全性能，存在安全隱患，且不能充裝特種氣體。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004] 本發(fā)明的目的在于有效克服上述技術(shù)的不足，提供無縫氣瓶的反向收口工藝，該 工藝實(shí)現(xiàn)了壓收的高效快捷、肩部實(shí)現(xiàn)增厚的特點(diǎn)，又兼具了正向收口的內(nèi)外表面的光潔 圓滑，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了工藝突破。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：1、一種無縫氣瓶的反向收口工藝，其特征在于： 該工藝包括以下的步驟：
[0006] A、旋輪設(shè)計(jì)：常用氣瓶肩型有半球體和圓錐體兩種，當(dāng)氣瓶肩型為半球體，即當(dāng) R=D/2時(shí)，旋輪成型角為：sin ￡/ = &，其中，R為氣瓶瓶體外半徑，D為氣瓶瓶體外徑，d為氣 瓶嘴外徑；當(dāng)氣瓶肩型為圓錐體時(shí)，旋輪成型角為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種無縫氣瓶的反向收口工藝，其特征在于：該工藝包括以下的步驟： A、 旋輪設(shè)計(jì)：常用氣瓶肩型有半球體和圓錐體兩種，當(dāng)氣瓶肩型為半球體，即當(dāng)R=D/2 時(shí)，旋輪成型角為：
|其中，R為氣瓶瓶體外半徑，D為氣瓶瓶體外徑，d為氣瓶嘴 外徑；當(dāng)氣瓶肩型為圓錐體時(shí)，旋輪成型角為：
式中：x為旋輪擺動中心位移
其中，R為氣瓶瓶體外半徑，D為氣瓶瓶體外徑，d為氣瓶 嘴外徑；通過上述的計(jì)算公式，計(jì)算旋輪成型角度，并選擇具有綜合力學(xué)性能的熱作模具鋼 進(jìn)行旋輪制造； B、 卡套的設(shè)計(jì)：依據(jù)工件尺寸設(shè)計(jì)卡套裝卡尺寸，選擇具有良好收縮性的材料進(jìn)行加 工，同時(shí)，卡套設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮避免工件受力時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動，造成廢品； C、 裝夾工件：將待加工的工件放到卡套中夾緊，在夾緊過程中需保持卡套的四爪卡盤 均勻受力，避免四爪卡盤的單點(diǎn)受力，造成工件的卡傷； D、 工件的調(diào)正：使用百分表，對工件進(jìn)行調(diào)正，要求同軸度< 0. 02mm; E、 工件的預(yù)熱：按下啟動鍵旋轉(zhuǎn)工件，通過烤槍對工件進(jìn)行預(yù)熱，其中工件旋轉(zhuǎn)的速度 為400±50s/min，烤槍的預(yù)熱溫度為500±10°C，預(yù)熱的時(shí)間為1-2S; F、 工件的收口 ：依據(jù)體積相等原理，利用三維軟件計(jì)算氣瓶收口用料，在理論用料的基 礎(chǔ)上加30-50mm的余量，并編制合理的反向收口數(shù)控程序，通過測溫裝置測量工件的溫度， 當(dāng)工件溫度滿足工藝要求即170-180°C時(shí)，再次按下啟動鍵啟動旋輪，旋輪正向進(jìn)給，進(jìn)給 速度為：〇. 5-2.Omm/min，對工件進(jìn)行熱旋壓收口，其中旋輪工作面與工件接觸，由工件帶動 旋輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，反向旋壓工件收口段，熱旋壓收口時(shí)的溫度控制在170-180°C;旋輪反向進(jìn) 給的同時(shí)，在工件收口段外壁向內(nèi)軸向進(jìn)給，旋壓工件收口段，成型； G、 廣品的檢查：完成工件的收口后，工件經(jīng)鉆孔，檢查內(nèi)孔孔徑、嘴徑、以及各積合格 后，即制得成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫氣瓶反向收口工藝，其特征在于：所述步驟E中，工件進(jìn) 行預(yù)熱時(shí)需不斷移動烤槍，避免工件局部受熱過度，導(dǎo)致工件損壞。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫氣瓶反向收口工藝，其特征在于：所述步驟E中，工件旋 轉(zhuǎn)速度為400±10s/min，烤槍的預(yù)熱溫度為500°C，預(yù)熱時(shí)間為1. 5s。
4. 根據(jù)權(quán)利要求所述的無縫氣瓶反向收口工藝，其特征在于：所述步驟F中，進(jìn)行工件 的收口時(shí)，進(jìn)給量的控制需適當(dāng)，反向收口，變形抗力增大，若進(jìn)給量過大，易造成工件筒身 段起皺，或設(shè)備憋停。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫氣瓶反向收口工藝，其特征在于：所述步驟F中，反向收 口使利用旋輪向內(nèi)擠壓筒料成型技術(shù)，不存在口部不融合現(xiàn)象，保證氣瓶性能穩(wěn)定。
【專利摘要】本發(fā)明公開了無縫氣瓶的反向收口工藝，涉及儲氣瓶收口工藝技術(shù)領(lǐng)域；本發(fā)明包括以下的步驟：A、旋輪設(shè)計(jì)；B、卡套的設(shè)計(jì)；C、裝夾工件；D、工件的調(diào)正；E、工件的預(yù)熱；F、工件的收口；G、產(chǎn)品的檢查；通過上述的步驟，本發(fā)明的此種工藝，既能實(shí)現(xiàn)了壓收的高效快捷、肩部實(shí)現(xiàn)增厚的特點(diǎn)，又兼具了正向收口的內(nèi)外表面的光潔圓滑的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了工藝突破。
【IPC分類】B21D51-38
【公開號】CN104772404
【申請?zhí)枴緾N201410018524
【發(fā)明人】李鵬, 楊洪亮, 李金平, 魏欽鑫, 李丹丹, 李召君, 李偉, 孟麗莉
【申請人】遼寧美托科技有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2014年1月15日