专利名称：一种变壁金属筒及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种变壁金属筒及其制造方法，适用于航空、航天、兵器、化工、石油等领域的变壁金属筒的制造。
背景技术：
金属筒因其优异的机械性能和耐压性能已被广泛地应用于航空、航天、兵器、化工、石油等工业部门。由于受制造工艺的限制，目前仅限于制造等壁厚深径比较小的金属筒。如需加工深径比较大的或变壁厚的金属筒，一般采用金属封头与卷焊金属管体焊接，或采用金属封头与无缝金属管体焊接。由于这种结构的金属筒存在壁厚突变及多条焊缝，难以达到强度，耐压等方面的要求，存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构新颖独特，表面质量好，尺寸精度高的变壁金属筒及其制造方法。
上述目的是采用以下技术方案实现的。
一种变壁金属筒，其特征在于筒底为厚壁部、中部为与筒底相连为一体的变壁过渡带，上部为中部变壁过渡带相连为一体的薄壁部。
一种变壁金属筒的制造方法，其特征在于其步骤为a.将所用金属板材制成等壁厚筒体；b.在等壁厚筒体内表面和旋压模具表面均涂上润滑剂；c.然后对内表面涂上润滑剂的等壁厚筒体套在旋压模具上，通过尾顶模施加推力，使等壁厚筒顶紧在旋压模具上；d.开动旋压机带动尾顶模、旋压模具、等壁厚筒体同步旋转；e.开启加热装置，使等壁厚筒体达到变形温度，并在变形过程中随时调整加热装置的功率大小，控制等壁厚筒体变形部位的温度波动范围在+10℃；f.移动成型导向模板及旋轮到合适的位置，开启旋轮向右移进行金属筒的变形，直到整个变壁金属筒的成型完毕为止；g.关闭加热装置，向下移动成型导向模板及旋轮，停止旋压机、尾顶模、旋压模具旋转，松开尾顶模，卸下变壁金属筒成品，即完成了变壁金属筒的制造。
由于采取了上述技术方案，本发明与现有技术相比有如下的优点和积极效果。
1.变壁金属筒结构新颖独特，在满足容器强度的基础上，可减轻变壁金属筒的重量，节约金属材料，同时厚壁部与薄壁部之间的变壁过渡带有效地改变了突变结构的应力集中现象，提高了变壁金属筒的机械性能；2.本方法制造变壁金属筒的内外表面质量好，尺寸精度高，金属组织结构性能均一；3.本发明合理可行，特别适合兵器、石化领域用的稀有金属变壁金属筒的制造，也可用于变断面金属筒的制造。
图1是用金属板制成等壁厚筒体结构剖面图。
图2是本发明制造的变壁金属筒的结构剖面图。
图3是本发明制造的由筒底为厚壁部及变壁过渡带构成的变壁金属筒结构剖面图。
图4是本发明制造方法的加工原理图之一。
图5是本发明制造方法的加工原理图之二。
图6是本发明制造方法的加工原理图之三。
具体实施例方式
结合附图对本发明进一步描述如下。
选用Ti-451合金板制成等壁厚筒体1；在等壁厚筒体内表面和旋压模具5表面均匀涂上二硫化钼(或石墨乳)润滑剂；然后将内表面涂上润滑剂的等壁厚筒体套在旋压模具上，通过右移尾顶模6施加推力，使等壁厚筒体顶紧在旋压模具上；开动旋压机带动尾顶模、旋压模具、等壁厚筒体同步旋转；开启加热装置8，使等壁厚筒体达到变形温度，并在变形过程中随时调整加热装置的功率大小，控制等壁厚筒体变形部位的温度波动范围在±10℃；移动成型导向模板9及旋轮7到适当的位置，开启旋轮向右移动，同时加热装置也以同步的速度向右移动，对等壁厚筒体进行变形过程，直到整个变壁金属筒成形完毕为止；关闭加热装置，向下移动成型导向模板及旋轮，停止旋压模、旋压模具旋转，松开尾顶模，卸下变壁金属筒成品，即完成了变壁金属筒的制造。其筒底2为厚壁部，中部为与筒底连为一体的变壁过渡带3，上部为中部变壁过渡带连为一体的薄壁部4。再重复以上过程即可进行下一个变壁金属筒的生产。如此进行整个成型过程，即可制造出满足设计要求的Ti-451合金变壁金属筒。
再结合附图对本发明再次描述如下。
选用20#钢板制成等壁厚筒体1；首先对筒体1进行退火处理，加热到880℃保温20分钟后炉冷；在筒体温表内表面和旋压模具5表面均匀涂上二硫化钼(或石墨乳)润滑剂的等壁筒体套在旋压模具上，通过右移尾顶模6施加推力，使等壁厚筒体顶紧在旋压模具上；开动旋压机带动尾顶模、旋压模具、等壁厚筒体同步旋转；移动成型导向模板9及旋轮7到适当的位置，开启旋轮向右移动，对等壁厚筒体进行变形过程，直到整个变壁金属筒成形完毕为止；向下移动成型导向模板及旋轮，停止旋压模、旋压模具旋转，松开尾顶模，卸下变壁金属筒成品，即完成了变壁金属筒的制造。其筒底2为厚壁部，中部为与筒底连为一体的变壁过渡带3，上部为中部变壁地渡带连为一体的薄壁部4。即可制造出满足设计要求的20#钢变壁金属筒。
权利要求
1.一种变壁金属筒，其特征在于筒底为厚壁部、中部为与筒底相连为一体的变壁过渡带，上部为中部变壁过渡带相连为一体的薄壁部。
2.一种变壁金属筒的制造方法，其特征在于其步骤为a.将所用金属板材制成等壁厚筒体；b.在等壁厚筒体内表面和旋压模具表面均涂上润滑剂；c.然后对内表面涂上润滑剂的等壁厚筒体套在旋压模具上，通过尾顶模施加推力，使等壁厚筒顶紧在旋压模具上；d.开动旋压机带动尾顶模、旋压模具、等壁厚筒体同步旋转；e.开启加热装置，使等壁厚筒体达到变形温度，并在变形过程中随时调整加热装置的功率大小，控制等壁厚筒体变形部位的温度波动范围在+10℃；f.移动成型导向模板及旋轮到合适的位置，开启旋轮向右移进行金属筒的变形，直到整个变壁金属筒的成型完毕为止；g.关闭加热装置，向下移动成型导向模板及旋轮，停止旋压机、尾顶模、旋压模具旋转，松开尾顶模，卸下变壁金属筒成品，即完成了变壁金属筒的制造。
全文摘要
本发明涉及一种变壁金属筒及其制造方法，适用于航空、航天、兵器、化工、石油等领域的变壁金属筒的制造。变壁金属筒的筒底为厚壁部、中部为与筒底相连为一体的变壁过渡带，上部为与中部变壁过渡带相连为一体的薄壁部，其制造方法采用将金属板材制成等壁厚筒体，再经旋压成型。本发明产品结构新颖独特，表面质量好，尺寸精度高，制造方法合理可行。
文档编号B21D51/16GK1403220SQ0213108
公开日2003年3月19日 申请日期2002年9月30日 优先权日2002年9月30日
发明者杨英丽, 赵彬, 李玥璐, 林桥, 于振涛, 张鹏省, 段文森 申请人:西北有色金属研究院