一種鋼質(zhì)無縫氣瓶冷旋用模具及處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼質(zhì)無縫氣瓶生產(chǎn)加工領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼質(zhì)無縫氣瓶冷旋用模具 及處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，受全球經(jīng)濟環(huán)境的影響，高壓氣瓶產(chǎn)業(yè)受到前所未有的沖擊。隨著國內(nèi)改 革創(chuàng)新的深入以及國家產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵，傳統(tǒng)的高壓氣瓶逐漸向高端高質(zhì)量高要求方向發(fā) 展，在國際高端市場仍有一定的發(fā)展空間。
[0003] 現(xiàn)針對高端客戶及市場的要求，開發(fā)出鋼質(zhì)無縫氣瓶的冷旋工藝，通過冷旋工藝 制造的高壓氣瓶，內(nèi)外表面非常光滑，幾乎無缺陷，且產(chǎn)品的壁厚偏差，重量以及產(chǎn)品的圓 度、直線度等方面都有很大的改善，產(chǎn)品質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍，為開拓高端市場提供了強有力 的保障。
[0004] 冷旋工藝過程較復(fù)雜，且對模具的要求較高，特別是對芯棒的要求，即要有較高的 表面強度以保證冷旋時瓶坯的內(nèi)表面質(zhì)量，又要有一定的芯部強度而防止在冷旋時斷裂， 而往往高強度的模具具有較差的韌性，容易開裂，特別是在受力較大的部位或是應(yīng)力集中 部位，而芯棒是保證冷旋產(chǎn)品質(zhì)量好壞的最重要模具，也是成本最高的模具。
[0005] 如圖1和圖2所示，現(xiàn)有的模具結(jié)構(gòu)由用于瓶坯的內(nèi)表面冷旋加工的芯棒1以及用 于芯棒1與驅(qū)動設(shè)備安裝的連接件5組成，其中芯棒1與連接件5通過10-M12的螺栓固定連 接，連接件5直接與設(shè)備通過法蘭連接。由于芯棒本身的重量，以及工作應(yīng)力的綜合作用，致 使芯棒在螺紋連接處容易產(chǎn)生開裂而導(dǎo)致芯棒失效；同時，由于芯棒為整體加工熱處理，表 面硬度高，開裂后根本無法機加修復(fù)，只能報廢處理，成本大大提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，為進一步提升產(chǎn)品的競爭力，降低產(chǎn)品的制造成本， 針對鋼質(zhì)無縫氣瓶的冷旋制造工藝，提供了一種鋼質(zhì)無縫氣瓶冷旋用模具及處理工藝，以 達到提高使用壽命，降低制造成本的目的。
[0007] 為達到較好的表面硬度，同時兼有較好的韌性，芯棒材料通常選用高合金鋼 Cl2M〇V，但傳統(tǒng)芯棒也因為強度高（表面硬度達到HRC60以上），結(jié)構(gòu)簡單，在冷旋過程中受 力復(fù)雜，使得芯棒在與設(shè)備的連接處容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂，報廢率高，壽命短且不能返修，導(dǎo) 致制造成本高，工人拆裝模具的勞動強度也增大。
[0008] 針對傳統(tǒng)芯棒的缺點，開發(fā)出獨特的采用局部退火工藝制造加工的芯棒并對其連 接結(jié)構(gòu)進行改進，通過驗證，不僅一次性使用壽命提高3倍以上，成本降低，效率提高，而且 容易返修，能實現(xiàn)多次的反復(fù)利用。
[0009] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
[0010] -種鋼質(zhì)無縫氣瓶冷旋用模具，包括伸入瓶坯內(nèi)以加工內(nèi)表面的芯棒、以及連接 在芯棒端部的連接組件；
[0011] 所述的連接組件包括與驅(qū)動設(shè)備安裝的連接件，以及位于連接件和芯棒之間的對 接接頭；
[0012] 所述對接接頭的一端面與所述芯棒之間設(shè)有配位銷釘和緊固螺栓，所述對接接頭 的另一端面間隙配合插入所述連接件內(nèi)；
[0013] 所述連接件上還設(shè)有抱緊在對接接頭外以保持對接接頭與連接件緊固的抱箍。
[0014] 現(xiàn)有芯棒的連接采用10-M12的螺栓直接法蘭盤連接;在實際使用過程中，連接螺 栓受到芯棒的重力及冷旋時旋輪的壓力，冷旋過程中旋轉(zhuǎn)的扭力，以及冷旋后瓶坯退模時 的推力作用，10-M12的螺栓根本無法承受，螺栓常有拉斷、彎曲、松動的現(xiàn)象，也導(dǎo)致芯棒從 連接孔處開裂、斷裂，還影響產(chǎn)品的冷旋質(zhì)量，導(dǎo)致冷旋后的瓶坯出現(xiàn)彎曲，壁薄等不合格 現(xiàn)象。
[0015] 本發(fā)明中，配位銷釘和緊固螺栓同時承擔(dān)旋轉(zhuǎn)扭力，增強芯棒在旋轉(zhuǎn)的抗扭矩作 用;抱箍的壓緊力保證了瓶坯在退模時芯棒不會松動，而對接接頭與連接件的精確配合，也 更加提高了芯棒的抗彎曲能力。
[0016] 優(yōu)選的，所述的連接件為法蘭盤，該法蘭盤的端面設(shè)有適應(yīng)對接接頭插入的軸孔， 且與對接接頭的配合間隙控制在〇. 05MM以內(nèi)。
[0017]優(yōu)選的，所述抱箍通過螺栓固定在連接件的端面，且對接接頭的外壁具有與抱箍 抵壓的環(huán)邊。
[0018] 本發(fā)明中通過抱箍保持連接件和對接接頭的鎖緊固定，使兩者在設(shè)備的驅(qū)動下同 步轉(zhuǎn)動;進一步的，可使法蘭盤端面的軸孔和對接接頭鍵槽配合，保持兩者在周向固定;抱 箍用于連接件和對接接頭的軸向固定。
[0019] 作為優(yōu)選的，所述芯棒的端面設(shè)有內(nèi)腔，所述對接接頭的端面設(shè)有伸入所述內(nèi)腔 中的凸環(huán)，內(nèi)腔與凸環(huán)配合用于兩者的連接對位。
[0020] 作為優(yōu)選的，所述芯棒與對接接頭連接一端的旋轉(zhuǎn)跳動控制在0.05mm以內(nèi)，所述 芯棒另一端的旋轉(zhuǎn)跳動控制在〇. 30mm以內(nèi)。
[0021 ]通過控制芯棒兩端的旋轉(zhuǎn)跳動幅度，減少芯棒的磨損，提升產(chǎn)品的冷旋質(zhì)量，也能 更好控制模具的穩(wěn)定。
[0022]本發(fā)明還提供了一種鋼質(zhì)無縫氣瓶冷旋用模具的處理工藝，用于處理所述芯棒與 連接組件配合的端部；
[0023] 1)將芯棒的端部放入加熱爐中逐漸緩慢加熱至550~600°C，保溫0.2~lh;再加熱 至700~750°C，保溫0.2~lh;最后緩慢升溫至900-950°C，保溫1~3小時，使芯棒端部內(nèi)外 表面的溫度一致；
[0024] 2)將保溫后的芯棒溫度緩慢降低至650~700°C，保溫0.2~lh;再將溫度降至550 ~600°C，保溫0.2~lh;降至500°C后關(guān)掉加熱爐，隨爐冷卻至180~220°C后，用保溫棉包住 加熱部位后空冷至室溫。
[0025]本發(fā)明對芯棒的連接端部進行一次局部的退火處理，使其連接處的硬度及應(yīng)力分 布控制在合理的范圍之內(nèi)，且便于加工和返修，在不影響芯棒正常工作的表面質(zhì)量和硬度 的情況下，改善芯棒連接處的應(yīng)力分布，壽命大大提高。
[0026]作為優(yōu)選的，所述芯棒上直接加熱部位的硬度降至HRC30-35,加熱過渡區(qū)域的硬 度從HRC40逐步過渡到HRC60。
[0027]連接端的溫度降低，便于加工，且在一定強度的基礎(chǔ)上更加提高了其韌性以及抗 彎曲的能力。
[0028]作為優(yōu)選的，在緩慢升溫過程中，芯棒每10-15分鐘轉(zhuǎn)1/4圈，以保證受熱均勻，防 止局部超溫。
[0029]本發(fā)明的有益效果如下：
[0030 ] (1)減少t旲具損耗、提尚t旲具使用壽命、提尚生廣效率；
[0031] (2)容易返修、實際多次的反復(fù)利用、降低成本；
[0032] (3)使用方便、保證產(chǎn)品質(zhì)量、適用不同（種類、規(guī)格)的產(chǎn)品。
【附圖說明】
[0033]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的模具結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖2為圖中1連接件的結(jié)構(gòu)圖；
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